主題整合教學：發展學生高階思維的推手

摘 要：為了提高學生化學復習課的效率，觸發學生復習的內驅力，教師打破思維定式，對教材重新整合，設計以實驗為載體的主題式教學活動，使學生能用低階思維捕捉有效信息，通過對信息的深加工，發展探究力、問題解決能力、創造力.

關鍵詞：主題整合教學;高階思維;高中化學

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2021）06-0096-02

收稿日期：2020-11-25

作者簡介：張妮妮（1985.2-），本科，中學二級教師，從事初中化學教學研究.

基金項目：本論文為“主題整合教學助推初中學生化學問題解決能力發展的研究”課題階段性研究成果，課題編號：2019LYGJY13-L195.

一、問題的提出

“復習課難上”這是許多一線教師的心聲.化學知識多、碎，在復習階段一味的題海戰術，或千篇一律的把知識點從頭到尾再理一遍，課堂枯燥無味，教師、學生也都是深感疲憊，學習效率自然不高.為了提高學生的學習興趣，觸發學生復習化學的內驅力，在復習課上教師打破思維定式，對教材重新整合，設計以實驗為載體的主題式教學活動，使學生能用低階思維捕捉有效信息，通過對信息的深加工，帶動學生高階思維能力的發展.

1955年，美國學者Hanna首次給主題式教學界定了概念內涵，他認為主題式教學是對具有社會意義的某一課題展開的有目的的學習體驗，這種課題是涉及多學科的、基于兒童個體社會需求的意義整體.我國教育學者肖平認為，主題式教學是學生圍繞某一主題，借助探究手段和活動以及與主題相關的各類資源，使學生認知發生遷移，提高學生解決問題的能力等高級思維能力以及主動探究的精神的教學方式.通過比較、分析學者的觀點，筆者將主題式教學主要應用于復習課中，在學生已有的知識、經驗基礎上，基于教學需求和學生思維能力提升的需求，打破教材的單元局限，重新創設一條主線，圍繞主線開展探究活動，實現學生由低階思維向高階思維的遷移.

二、教學設計

課本原生態的化學實驗是學生拓展知識的源泉.教師要充分利用好這個無限的資源，通過各種形式，如改造、拓寬、引申等等，激發學生的學習潛力，讓化學實驗成為學生學習化學的真正動力.本文就利用生活中每天都要見到的雞蛋，將“二氧化碳制取的研究”、“證明二氧化碳和氫氧化鈉溶液的反應”、“蛋白質的性質實驗”三部分內容聯系不明顯，相關性不強的內容，通過創設多種趣味實驗，學生通過對反應原理、實驗步驟、實驗現象、產物成分等要素分析、討論，發展探究力、問題解決能力、創造力.

三、主要教學環節

1.思維碰撞，培養探究力

“二氧化碳制取的研究”新授課時，以實驗室制取的研究為主，而復習中工業制取二氧化碳的原理，流程題中卻也常見.由于碳酸鈣高溫分解在初中實驗室較難達到很少有教師會演示這一實驗，學生的分組實驗更是無從談起，所以學生對于工業制取二氧化碳的原理，還停留在淺層記憶上，使用時不能從記憶中及時喚醒，做流程題時，遇到這個問題就會不知所措，為了增強學生的理解，加深記憶，設計灼燒雞蛋殼實驗（原理與工業制二氧化碳同）.

[活動1]取洗凈晾干的雞蛋殼，放在酒精燈火焰上灼燒一段時間后，觀察到蛋殼表面產生白色的固體.

教師提問這白色的固體是什么？學生基于對工業制取二氧化碳的原理的記憶，自然知道白色固體是氧化鈣，教師接著提問如何設計實驗證明？學生中產生了不同的聲音.有學生認為將白色固體加入水中，感受一下試管外壁是否發熱，就可以證明是白色固體是氧化鈣，其他學生立即提出反駁意見，認為產生的氧化鈣較少，加水，可能感覺不到試管壁熱.就在這兩位學生爭執不下時，出現了另外的聲音“做實驗試試不就知道了”.確實，實驗是檢驗真理的唯一標準，經過實驗，大家一致認為，不能通過遇水放熱這一現象來判斷白色固體是氧化鈣.正在大家燃起的希望慢慢破滅時，又有聲音出現了“把煅燒后的雞蛋殼直接放到滴有酚酞的水中，觀察酚酞是否變紅.”經過討論，認為此方案可行，實驗與預期吻合.思維的拓展無止境，教師又提出問題：變紅的酚酞溶液，你有哪些方法使之褪色？原理是什么？這時學生不再需要引導，思維如泉涌，通入二氧化碳或加稀鹽酸或銅、鐵的鹽溶液等系列方法疊出.教師提出探究性問題，點燃思維的火花;開放性的答案，激發了積極的思考;通過師生、生生之間合作交流，探索未知;系統的思辨，助推學生思維的進階.

2.對比總結，增強問題解決能力

酸堿鹽這部分內容，對學生認知水平要求高，是初中階段化學教學難點主要集中地.日常教學中，雖然也有很多實驗支撐，但課堂容量大，學生始終保持緊張狀態，易產生疲勞、消極情緒，再加上這部分知識學習時間跨度大，學生很容易在這階段失去學習興趣.新授課如此，復習課更是要絞盡腦汁調動學生積極性.

[活動2]寬口塑料飲料瓶，去殼的熟雞蛋，設計實驗“瓶吞雞蛋，瓶吐雞蛋”

實驗前，小組討論：雞蛋的選擇有什么要求？有什么辦法保證雞蛋不破損的情況下，使其進入到瓶子里，再被吐出來？

組1：經過討論，我們組認為雞蛋不能太小也不能太大，要保證放在瓶口處不能掉下去，也要保證實驗時能被吸到瓶子里.先將脫脂棉蘸取酒精，點燃后放到飲料瓶中，迅速將去殼的熟雞蛋小頭朝下塞住瓶口，不要漏氣，會發現雞蛋會被“吞”進瓶子里.就是怎么讓雞蛋吐出來，我們還沒想出來，學生不好意思的吐了吐舌頭.

教師追問：你們用的是什么原理？能說一下嗎？酒精燃燒，消耗了塑料瓶內的氧氣，瓶內壓強減小，外界大氣壓把雞蛋壓進了瓶子.學生很好的解釋了原理，說明他們理解的很透徹，將之前所學用到問題解決中，在用中學，收獲更多.

組2：我們是先將塑料瓶中集滿二氧化碳，向瓶內注入20mL的氫氧化鈉溶液，由于二氧化碳氣體被氫氧化鈉溶液吸收，瓶內壓強減小，雞蛋慢慢的被吸進塑料瓶.倒轉塑料瓶，使雞蛋堵住塑料瓶口，方向要正.再注入稀鹽酸溶液，會發現雞蛋又慢慢的被吐出來.

學生實驗后，教師追問：向瓶內加氫氧化鈉溶液你用了什么方法？哪種方法瓶內二氧化碳氣體的逸散度最小？有些同學的實驗失敗了，你能總結一下失敗的原因嗎？學生從實踐中總結教訓，為下一次成功積聚能量.探究并沒因為成功而止步.教師置疑，雞蛋進入瓶子后，瓶內的溶液溶質成分可能有哪些？雞蛋吐出來后，瓶內的溶液溶質成分又有哪些？至此，探究才真正推向高潮.此環節中，教師設計了很多有認知梯度的鋪墊性問題，化難為易，降低認知負荷;在學生思維漸入佳境時，又適時地轉易為難，拓展了思維的廣度、深度.

3.思維升華，提升創造力

除了活動1、2中涉及到的問題，你還能想出哪些有關雞蛋成分可以探究但未被探究的問題？這一活動主要放在課后進行，學生自主設計實驗，自行準備實驗用品，若生活中沒有的，可由教師提供.再進行交流展示時，學生帶來的作品，讓人大開眼界，教師也很慶幸自己勇敢放手.如有小組用注射器和小藥瓶創新裝置，用蛋殼、白醋制取并檢驗二氧化碳（石灰水是用食品包裝袋里的干燥劑配置的），證明了蛋殼中含有碳酸鹽;有小組展示了自制醋蛋液，并給大家科普了醋蛋液的好處;還有小組帶來了幾支裝有凝固了的蛋清的試管，原來他們探究了蛋白質的變質的條件，其實，初中學生已經知道加熱、甲醛能使蛋白質變質，但強酸、強堿或強烈震蕩或紫外線照射也可以使蛋白質變質凝固確實高中設計的內容，蛋白質的鹽析現象，還有小組探究的蛋白的燃燒的實驗等，這些可以探究但未被探究的問題，就需要教師給學生創造探究機會.教師適時放手，學生才能獲得更多地創造機會，在自主設計實驗時，才能系統的思考，統籌把握，哪些問題還未被探究？找到問題后，設計實驗方案是否合理、科學，有可操作性性？通過調查、收集材料，尋找實驗背后所蘊含的化學原理是什么？生活給學生提供了廣闊的探究空間，適時、適當的把化學課堂延伸到生活領域，實現知識的有效遷移，真實、有用的化學讓學生更能激發學生的探究欲，更有利于培養學生思維的發散性、獨創性.

四、教學體會

這一主題活動選取了“雞蛋”這特定的實驗用品，將教材中有關蛋殼、蛋清、熟雞蛋等好多小實驗，進行探究，環環相扣，形成任務鏈，使學生能系統地用低階思維捕捉有效信息，同時放手課外探究，又使化學探究從課堂延伸到生活，培養學生的綜合實踐能力.同時在主題教學中滲透物理、生物等學科知識，由單一向多角度、多層次的問題解決的轉變，推動思維的變階.

就像蘇霍姆林斯基說的：“學生保持在記憶里的東西越多，就越有必要進行總結概括，越有必要從具體材料中抽象出真理來，越有必要進行思考和推論.”其實，他的話也道出了復習課中實施主題式教學的必要性主題式教學為高階思維的發展提供了平臺，是高階思維發展的有力推手，教師在復習課中要善于發掘生活、社會資源中蘊涵的學科問題，了解與學科相關的科技前沿，再結合課程標準、學生發展需要，以發展學生的化學核心素養為主旨，實現教材的二次重組，創設真實情境，以問題為向導，建構多學科融合化學課堂，促進學生的深度學習，發展高階能力.

參考文獻：

[1]Hanna， L. A.， Potter， G. L.， Hogaman， N. Unit Teaching in the Elementary School[M]. New York： Rinehart and Company，1955：177-183.

[2]肖平.基于主題教學的教學設計應用研究[D].上海：華東師范大學，2006.

[3]孫天山.基于“問題”的高階思維課堂教學架構研究[J].中學化學教學參考，2016（05）：1-5.

[4]沈菊明.生活化理念下初中化學主題式探究教學的實施策略探索[J].文理導航，2015（09）：45-46.

[5]楊季冬，王后雄，童文紹.凸顯高階思維的化學教學：內涵、必要性和實踐策略[J].化學教學，2018（06）：37-40.

[6]湯小梅.化學教學中高階思維訓練拓展設計[J].化學教學，2017（8）：21-24.

[責任編輯：季春陽]