基于“情境—模型—演繹—?dú)w納”的四步教學(xué)方法
——以“化學(xué)鍵”為例

林良柱 李虹瑩

(珠海市廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)金灣學(xué)校 廣東珠海 519000)

一、問(wèn)題的提出

學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，高中化學(xué)核心素養(yǎng)是高中學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分[1]。我們已有的觀念都是通過(guò)現(xiàn)實(shí)存在的物質(zhì)來(lái)認(rèn)識(shí)世界，建構(gòu)主義理論認(rèn)為，學(xué)生獲得知識(shí)最有效的方式是通過(guò)自己依據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)主動(dòng)構(gòu)建出熟悉的模型，從而使獲得的知識(shí)更加深刻。而知識(shí)的載體往往是通過(guò)情境進(jìn)行體現(xiàn)的，生活中處處有化學(xué)，日常生活情境能更好地貼近學(xué)生內(nèi)在的感知，也更快速地提取出相關(guān)的化學(xué)知識(shí)。通過(guò)對(duì)情境進(jìn)行感知，建構(gòu)出相關(guān)的知識(shí)模型，能讓學(xué)生充分參與課堂。陳麗琴等認(rèn)為，化學(xué)學(xué)習(xí)的過(guò)程就是演繹和歸納的過(guò)程[2]。筆者認(rèn)為，演繹法有知識(shí)推理的演繹、有實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象演繹，也有學(xué)生角色扮演的演繹等。其中最有效獲取知識(shí)的演繹往往是通過(guò)學(xué)生自身參與，再建構(gòu)、歸納出對(duì)自身知識(shí)的理解與應(yīng)用。以情境—模型—演繹—?dú)w納為主線，在教學(xué)中落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)，通過(guò)模型角度落實(shí)一些陌生的概念原理、再通過(guò)多重表征表述出來(lái)，從而發(fā)展學(xué)生深度學(xué)習(xí)的能力，使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，感知生活是由物質(zhì)組成的，從而落實(shí)立德樹(shù)人，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，使化學(xué)核心知識(shí)與素養(yǎng)落地。

二、教學(xué)實(shí)施思路設(shè)計(jì)

筆者上了許多節(jié)“化學(xué)鍵”的課，其中在檢測(cè)評(píng)價(jià)時(shí)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對(duì)化學(xué)鍵的概念還是很模糊的理解。本節(jié)課是從生活中熟悉的例子引入，讓學(xué)生自己通過(guò)對(duì)離子鍵模型的建立，從微觀視角分析離子鍵成鍵的本質(zhì)原因。能從宏觀與微觀相結(jié)合的視角分析與解決實(shí)質(zhì)問(wèn)題[3]。再通過(guò)演繹共價(jià)鍵的形成過(guò)程，讓學(xué)生更加形象直觀地明白共價(jià)鍵與離子鍵之間的區(qū)別，從而建構(gòu)出對(duì)化學(xué)概念學(xué)習(xí)的方法。

三、教學(xué)流程

（一）創(chuàng)設(shè)情境，引出新課

學(xué)習(xí)任務(wù)1：基于宏觀角度認(rèn)識(shí)化合物的構(gòu)成；

評(píng)價(jià)任務(wù)1：診斷學(xué)生認(rèn)識(shí)化合物的水平（微粒間的相互作用）；

教學(xué)片段1：展示雜志上組成化合物種類的數(shù)據(jù)，提出問(wèn)題物質(zhì)之間如何通過(guò)元素組合在一起，并寫出制備氯化鈉的方程式。

（二）科學(xué)探究，學(xué)習(xí)新知

學(xué)習(xí)任務(wù)2：基于微觀的視角認(rèn)識(shí)化合物的成鍵方式；

評(píng)價(jià)任務(wù)2：診斷學(xué)生對(duì)離子鍵概念的辨析；

教學(xué)片段2：寫出合成氯化鈉方程式，動(dòng)畫展示氯化鈉成鍵過(guò)程，提出問(wèn)題：結(jié)合氯化鈉的成鍵特點(diǎn)，根據(jù)元素周期表，那些物質(zhì)可以形成離子鍵？

（三）歸納總結(jié)，遷移運(yùn)用

學(xué)習(xí)任務(wù)3：學(xué)會(huì)建構(gòu)模型認(rèn)識(shí)共價(jià)鍵與共價(jià)化合物；

評(píng)價(jià)任務(wù)3：診斷和發(fā)展學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科價(jià)值的認(rèn)識(shí)水平；

教學(xué)片段3：把NaCl中的鈉換成H元素，微粒之間相互作用是否發(fā)生改變？（通過(guò)數(shù)據(jù)理解微粒間的不同相互作用。）學(xué)生演繹氯化氫的形成過(guò)程，講述路易斯酸堿理論對(duì)共價(jià)鍵形成的原因?qū)Ρ入x子鍵歸納出共價(jià)鍵的成鍵特點(diǎn)、成鍵微粒以及建構(gòu)出共價(jià)化合物的定義。

問(wèn)題 調(diào)查統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)（%）通過(guò)砌墻的方式導(dǎo)入新課，你對(duì)此認(rèn)為可有可無(wú) 對(duì)宏觀現(xiàn)象進(jìn)行微觀探討激發(fā)學(xué)習(xí)興趣14.6% 39% 46.3%通過(guò)演繹共價(jià)鍵的形成，其起到的作用為把抽象的概念形象化，更加直觀地體現(xiàn)共價(jià)鍵的形成通過(guò)類比建構(gòu)起共價(jià)鍵的認(rèn)知模型，更好地區(qū)分開(kāi)共價(jià)鍵與離子鍵的概念創(chuàng)設(shè)情境，更好地將宏觀與微觀聯(lián)系起來(lái)，更加深刻地理解物質(zhì)構(gòu)成的本質(zhì)15.2% 39.1% 45.6%通過(guò)演繹法演繹氯化氫的形成過(guò)程起到的作用首尾呼應(yīng)，增加課堂興趣利用所學(xué)知識(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題對(duì)物質(zhì)的構(gòu)成有一個(gè)新認(rèn)知7.3% 46.3% 48.7%

三、基于“情境—模型—演繹—?dú)w納”四步教學(xué)法——以“化學(xué)鍵”為例教學(xué)效果評(píng)價(jià)

為了更好地構(gòu)建素養(yǎng)課堂，落實(shí)“教”“學(xué)”“評(píng)”一體系，在本節(jié)課結(jié)束后對(duì)上課的學(xué)生進(jìn)行了簡(jiǎn)單的問(wèn)卷調(diào)查，本次調(diào)查下發(fā)51份問(wèn)卷，回收46份，其中有效問(wèn)卷41份。筆者對(duì)問(wèn)卷調(diào)查進(jìn)行數(shù)據(jù)處理及分析，結(jié)果如下。

調(diào)查顯示，通過(guò)對(duì)生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象進(jìn)行導(dǎo)入容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，能讓學(xué)生更好地從宏觀物質(zhì)聯(lián)系到微觀本質(zhì)上，讓學(xué)生學(xué)會(huì)把宏觀與微觀結(jié)合收集證據(jù)，通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境培養(yǎng)學(xué)生的符號(hào)觀，為下面離子鍵模型表征的學(xué)習(xí)打下鋪墊。這也能夠體現(xiàn)出通過(guò)變化的觀念區(qū)分開(kāi)宏觀性質(zhì)的思維習(xí)慣，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的變化觀念，把化學(xué)知識(shí)運(yùn)用到日常生產(chǎn)生活中。

演繹法其目的是讓學(xué)生充分參與課堂，通過(guò)情境模擬，建構(gòu)起化學(xué)模型的認(rèn)知，使學(xué)生更加深刻、直觀地看到物質(zhì)的形成過(guò)程。本次問(wèn)卷調(diào)查得出，對(duì)于抽象的微觀概念還得從學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)下手才能解決課堂上的難點(diǎn)。

教學(xué)的目的是落實(shí)立德樹(shù)人，弘揚(yáng)科學(xué)精神。調(diào)查顯示，有48.7%的同學(xué)認(rèn)為通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)對(duì)物質(zhì)的構(gòu)成有了一個(gè)新的認(rèn)知，不僅僅停留在原子、離子階段，進(jìn)一步了解到了這些原子、離子通過(guò)什么樣的方式組合成化合物，在這個(gè)過(guò)程又會(huì)存在什么樣的能量變化。在今后的教學(xué)中應(yīng)該從生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象入手，通過(guò)科學(xué)探究層層剖析出其內(nèi)在聯(lián)系，看到生活中的一些現(xiàn)象，能夠用所學(xué)化學(xué)知識(shí)去辨別、分析其內(nèi)在因素。

課后習(xí)題對(duì)學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)是否落實(shí)有著診斷與發(fā)展的功能，是學(xué)生是否掌握關(guān)鍵知識(shí)能力的一個(gè)重要依據(jù)。為此，筆者基于“知識(shí)關(guān)聯(lián)”水平設(shè)計(jì)出兩組不同的課后習(xí)題。對(duì)課后作業(yè)進(jìn)行分析，大部分學(xué)生通過(guò)查找課堂筆記還是解決了這個(gè)共價(jià)鍵與化學(xué)鍵容易混淆的概念問(wèn)題。

基于“情境—模型—演繹—?dú)w納”的課堂教學(xué)，學(xué)生對(duì)復(fù)雜概念的學(xué)習(xí)能快速辨析并能解決具體問(wèn)題，建構(gòu)出符號(hào)表征，體會(huì)知識(shí)間的邏輯關(guān)聯(lián)，學(xué)生在整個(gè)課堂的學(xué)習(xí)中，通過(guò)情境、演繹、模型的認(rèn)知對(duì)概念的學(xué)習(xí)經(jīng)歷了深入思考，對(duì)概念作出了有效的辨析。

四、基于“情境—模型—演繹—?dú)w納”四步教學(xué)法——以“化學(xué)鍵”為例教學(xué)反思

本節(jié)課的教學(xué)從“情境—模型—演繹—?dú)w納”四位一體出發(fā)，通過(guò)以離子鍵為模型，對(duì)共價(jià)鍵的認(rèn)知。相比于教材上“離子鍵→電子式→共價(jià)鍵”，學(xué)生通過(guò)作業(yè)對(duì)教學(xué)評(píng)價(jià)反饋出學(xué)生對(duì)這兩個(gè)概念的認(rèn)知有了深刻的理解。通過(guò)真實(shí)的情鏡設(shè)計(jì)，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)起已有的模型，通過(guò)模型的認(rèn)知去解決情境中的問(wèn)題，再通過(guò)知識(shí)體系建構(gòu)，歸納出一套自己的知識(shí)體系。化學(xué)核心素養(yǎng)的落實(shí)不僅是在課堂的講授，更多的是引導(dǎo)學(xué)生形成自己的知識(shí)體系，通過(guò)自身演繹知識(shí)的形成過(guò)程，才能更加系統(tǒng)、全面地把核心素養(yǎng)落實(shí)到每一位學(xué)生的身上。