吳海霞



摘要:以“多功能集氣瓶”的初中化學復習課為例,設定“對呼出氣體的研究”的知識主線,探討指向深度學習的追問的教學目標設定、思維載體設計、實驗流程優化等內容和方式。
關鍵詞:深度學習;提問;追問
文章編號:1008-0546(2020)04-0037-03
中圖分類號:G632.41
文獻標識碼:B
doi: 10.3969/j.issn. 1008-0546.2020.04.009
一、問題的提出
深度學習,是目前中學教學研究中非常高頻的一個詞,也是關乎學生學習品質的一個重要概念。不少專家認為,深度學習就是學生能夠根據當前的學習活動借助已有知識經驗建構新知識網絡,同時在學習的過程中積極參與交流,有批判性思維,并且能夠抓住學習內容的關鍵特征,把握學科知識的本質聯系,對所學的知識進行遷移與應用等等。怎樣把握其深度?如何達到這樣的深度?筆者認為,要使學生達到深度學習,涉及教與學方面的東西非常多,下面擬從追問的視角探討如何實現深度學習。
二、追問和提問的內涵比較
提問,是教師提出問題讓學生思考、回答,并由教師做出相應評價的教學行為方式。提問之所以受廣大教師的青睞,是因為它能很好地激發學生的主體意識,鼓勵學生積極參與教學活動,更是教師在課堂教學中進行師生交流的重要手段。提問的歷史可以追溯到古代。例如,希臘的教育家蘇格拉底主張通過對話使學生發現“真理”;再例如,中國孔子的教育方式和他的著作《論語》都是以提問為主要形式的。
追問,即深度提問,是提問的高級形式,是一種指向深度學習的教學行為方式。具體指以問題鏈為主線,引導學生逐步地去分析和解決矛盾,根據自己的理解程度將新舊知識聯系起來,從而產生知識線,引發思維線,形成良好的學習體系。它作為師生課堂交流的重要行為方式,教師通常會根據教材內容,將授課知識分解成相互聯系的符合學生認知發展規律的邏輯結構體系,在每個環節中配合相關的指向學習目標的系列問題,激發學生的思維,促進學生更好地掌握重點和難點,并將內部思維通過外部言語表達出來,是對學習的深度加工,既能培養學生的多方面能力,又能發展學科核心素養。
三、追問的內容、方式及案例分析
通常,教師會根據教學內容、教學意圖及學生認知水平的不同而采取不同的追問方式,本文主要以“多功能集氣瓶”的初中化學復習課為例,來探討追問的有效內容和方式。
集氣瓶作為實驗室常見的一種儀器,在初中化學實驗中,出現的次數較多,在化學實驗考查中,扮演著重要的角色,也是中考考查的要點。義務教育化學課程標準中沒有單獨列出對它的要求,只有實驗技能的普適性要求,如知道化學實驗儀器的名稱和用途;實驗室安全規則;實驗操作基本方法等等。雖然課標對單一集氣瓶知識的要求并不高,但是“多功能集氣瓶”的初中化學復習課,需要整合教材中散落在各處的集氣瓶單一功能,對實驗提出了較高的要求,讓學生經歷相對完整的探究過程,實現深度學習。因此教師必須精心思考教學目標的設定,以問題鏈為核心的思維載體的設計,以及與之匹配的實驗流程的優化等等。
1.指向課程目標為核心分解而成的課時目標設定的追問
“多功能集氣瓶”的初中化學復習課,可以采用書面的目標追問,引發學生思考,明晰學習任務,激發深度學習。書面的目標追問,是一種能夠引發學生深度思考的提問方式,教師可以通過PPT、投影儀或教學案等形式展示問題,有利于學生集中注意力,靜心思考作答,有時這種追問也是設問,不需要學生直接作答。
[問題1]知識與技能性目標包含哪些?具體內容是什么?
分析:根據課標,知識與技能性目標包含認知性目標、技能性目標和體驗性目標。本節課的認知性學習目標,知道識別判斷書寫儀器名稱(集氣瓶)等;技能性學習目標,動手實驗學會氣體的收集、檢驗、除雜和連接儀器等;體驗性學習目標,通過對集氣瓶用途的討論分析,將所要探究的問題設計成簡單的化學實驗方案等等。
[問題2]過程方法目標是什么?
分析:通過動手實驗,設計問題,進行科學探究,經歷科學研究的一般過程,體會和學習“由一般到特殊、由分到總、由簡單到復雜、由個別到整體”的思路和方法。
[問題3]情感態度目標是什么?
分析:通過本節課的復習,啟迪學生的科學思維,培養分析問題和解決問題的能力,培養科學態度、科學精神和價值觀,提高對化學復習課的興趣。
[問題4]對照學科核心素養的要求,前面設立的這些目標還有哪些需要改進的地方?
分析:對照化學學科核心素養要求,除知識技能方法情感等方面,要增加模型建構、證據意識、實驗探究和創新精神的培養。
目標追問的精心設計,使學生明晰了本節復習課整體知識結構和學習目標。課本中集氣瓶的用途很多,但很零散,期望通過這節課的復習,讓學生學會梳理整合教材中集氣瓶的用途,并挖掘更多的功能,將問題情境、知識復習和學科素養很好地進行融合。
2.指向符合學生認知發展規律的思維載體的追問
在正常教學中,教師喜歡通過口頭語言提出問題,引發學生的積極思考??陬^提問最忌諱的是二擇一提問,表面看上去課堂氣氛很活躍,但學生沒有較高級的思維,不利于深度學習。如果將所提問題圍繞核心知識載體以問題鏈為主線設計,則課堂節奏緊湊,學生的思維被激活,思考層層深入,教學過程跌宕起伏,引發深度學習。
在設計“多功能集氣瓶”的化學復習課時,尋找課本上各處使用到的集氣瓶的實驗,將這些實驗中集氣瓶的用途進行羅列總結,是大多數教師常用的復習思路和方法,但是這樣的復習思路教給學生的只是知識的簡單堆砌和再現,沒有能夠展示知識、思維的發展、變化和延伸,很難激發學生的學習興趣和深度學習,復習效果比較差。為了避免以上問題,提高課堂的有效性,必須精心思考和設計問題情境。如果以“對呼出氣體的研究”為主線,通過比較吸人氣體和呼出氣體的成分差異(表1),設計出對呼出氣體的系列實驗探究,則能完成對集氣瓶用途的有效整合。
分析:討論收集氣體的常見方法,復習氣體的密度、溶解性等性質。
小結:該氣體收集裝置,利用排空氣法收集時,密度比空氣大的氣體,長進短出;密度比空氣小的氣體,短進長出。利用排水法收集時,從短管進氣,將水排出。呼出的氣體主要成分是N2、CO2等,其中N2所占含量最多,由于它的密度與空氣接近,所以一般不用排空氣法收集呼出的氣體,而采用排水法。
[問題2]如何利用圖1裝置檢驗呼出氣體中含有C02?
分析:討論常見的檢驗CO2氣體的方法,用澄清石灰水,若能變渾濁,則證明含有CO2。
小結:氣流從長管進入,與澄清石灰水充分反應,再從短管流出;若反過來操作,即氣流從短管進入,則會將澄清石灰水從長管排出,造成危險。這樣一個探究片斷,增強了學生對風險認知及防范的意識,使他們學會用正確的知識做安全規范的實驗。這個環節中,集氣瓶的作用是做檢驗瓶。
[問題3]如何利用圖1裝置除去呼出氣體中的C02?
分析:討論除去CO2氣體的方法,比較澄清石灰水和氫氧化鈉溶液的異同,讓學生在比較中選擇更佳試劑的意識和方法。
小結:這樣的一套裝置,集氣瓶做洗氣瓶。
[問題4]如何利用圖1裝置收集剩余氣體?
分析:討論剩余氣體成分及收集方法。
[問題5]如何測量收集的氣體的體積?
分析:討論氣體體積的測量方法。
小結:該問題的設計,是從定量的角度對剩余氣體體積進行測定,發展學科核心素養。
精心設計圍繞核心知識載體的問題鏈追問,既整合了學生學科知識,又啟迪了學生的科學思維,培養了學生從定性走向定量的科學方法,提高了學生解決綜合問題的能力。
3.指向鞏固知識結構的實驗流程優化的追問
化學實驗是進行科學探究的重要方式,學生具備基本的化學實驗技能是學習化學和進行探究活動的基礎和保證?;瘜W實驗除了關注原理上的改進和優化,還必須高度關注安全問題,要求學生養成良好的實驗思維習慣和操作習慣。
[問題1]若呼出氣體從左向右流動,如何選擇裝置(圖2),組裝一套符合這些要求的實驗裝置。(要求①檢驗呼出氣體中是否含有CO:,②除去呼出氣體中的CO2,③收集剩余氣體,④測量收集到的氣體體積。)
分析:讓學生通過學習、實驗和思考,由認識單個儀器功能逐步學會組裝整合運用儀器,學會選擇正確的裝置并進行排序,整合集氣瓶的用途,培養學生綜合處理問題的方法和能力。
[問題2]在吸入和呼出的氣體過程中,如何提高實驗的安全性?
分析:根據氣體流出的方向,討論安全瓶的使用——集氣瓶的特殊用途之一,如圖3,讓學生進一步改進實驗裝置,在比較中選擇更佳的裝置,培養學生的風險認知能力,使他們能針對風險發生的可能根源,力所能及地預防風險的發生,同時在感知到可能的風險發生時能采取積極的應對措施,將風險引起的危害降低到最小程度。
[問題3]分析討論比較雙短管集氣瓶和雙長管集氣瓶(圖4)的作用有何不同?
分析:分析討論雙長管集氣瓶的作用,除去并收集剩余氣體,進一步優化、延伸集氣瓶的功能。
總之,通過精心設計目標追問、知識思維追問和實驗流程優化追問,讓有效追問成為支架,幫助學生在學習活動中更好地建構知識網絡,自主全面地掌握知識聯系,最終完成對知識的遷移與應用,達到深度學習的目的。而學生深度學習的目的就是為了培養相應的化學學科素養,形成化學觀念和能力,為其終身發展奠定堅實的基礎。
參考文獻
[1] 陸軍.化學教學中學生科學風險認知及其能力的培養[J]課程·教材·教法,2016(1):104-109