利用數(shù)字教材進(jìn)階式形成“宏微符”的化學(xué)學(xué)科思維

賴春李

摘要：利用現(xiàn)代教育技術(shù)使學(xué)困生在教學(xué)過程中獲得更多的關(guān)心和更具體的幫助，真正做到了“以學(xué)生為主體”。但各種平臺或網(wǎng)絡(luò)獲得的教學(xué)資源存在與教材內(nèi)容不太相符、知識沒有形成體系、評價反饋效果不好等問題。白云區(qū)提供的粵教翔云數(shù)字教材應(yīng)用平臺就很好地解決了上述問題。數(shù)字教材能促進(jìn)學(xué)生“進(jìn)階式”形成宏觀與微觀、符號相結(jié)合的學(xué)科思維方式。

關(guān)鍵詞：數(shù)字教材;進(jìn)階式;宏微符學(xué)科思維

1 問題的提出

我校是一所農(nóng)村初級中學(xué)，因為強(qiáng)校分流等原因?qū)е律戳魇?yán)重，學(xué)生的智能水平偏低。而化學(xué)作為初三新開設(shè)的一門課程，概念繁多、關(guān)系復(fù)雜，而且有些抽象，按照初中學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知水平，要領(lǐng)會和完整掌握這些知識及技能具有一定的難度。這就導(dǎo)致學(xué)生容易產(chǎn)生畏難情緒，學(xué)習(xí)積極性不高，學(xué)習(xí)效果也不佳。

傳統(tǒng)課堂中，受時空所限。希望能利用現(xiàn)代教育技術(shù)使學(xué)困生在教學(xué)過程中獲得更多的關(guān)心和更具體的幫助，為學(xué)優(yōu)生創(chuàng)造完成更高學(xué)習(xí)任務(wù)的有利條件，使每一位學(xué)生在各自的潛能上得到充分發(fā)展，真正做到了“以學(xué)生為主體”。但各種平臺或網(wǎng)絡(luò)獲得的教學(xué)資源存在與教材內(nèi)容不太相符、知識沒有形成體系、評價反饋效果不好等問題。白云區(qū)提供的粵教翔云數(shù)字教材應(yīng)用平臺就很好地解決了上述問題。可以安裝在電腦和手機(jī)上，課堂課后都方便師生使用。

本文就數(shù)字教材對促進(jìn)學(xué)生“進(jìn)階式”形成宏觀與微觀、符號相結(jié)合的學(xué)科思維方式這個方面進(jìn)行闡述。

2“進(jìn)階式”形成宏微符相結(jié)合的學(xué)科思維方式

圍繞學(xué)科核心素養(yǎng)重建課堂教學(xué)，是當(dāng)前全面深化化學(xué)課程改革的重頭戲。 [1] 進(jìn)階通常指從低級到高級的過程，在原來的基礎(chǔ)上有較大程度的提高。“宏觀辨識和微觀探析”是5個核心素養(yǎng)之一，教學(xué)中要“進(jìn)階式”地培養(yǎng)學(xué)生形成宏微符相結(jié)合的學(xué)科思維方式。

2.1 微粒具象化

化學(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及其應(yīng)用的一門基礎(chǔ)學(xué)科，其特征是從微觀層次認(rèn)識物質(zhì)、以符號形式描述物質(zhì)。化學(xué)學(xué)科在培養(yǎng)學(xué)生的想象力方面具有獨特的優(yōu)勢，微觀世界看不見、摸不著、只能去想象。

學(xué)生最終能到達(dá)哪里，還取決于學(xué)生從哪里出發(fā)，即需要對學(xué)情進(jìn)行分析，找到學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)以確定所要到達(dá)的終點。課本教材中原子的構(gòu)成示意圖是平面的，學(xué)生之前沒有原子是由微粒構(gòu)成的知識基礎(chǔ)，也不知道從哪里開始想象原子結(jié)構(gòu)，數(shù)字教材中立體展示原子微觀構(gòu)成很好解決這個問題。質(zhì)子、中子、電子三種微粒區(qū)分明顯，所帶電荷標(biāo)注清晰，學(xué)生能數(shù)清正、負(fù)電荷數(shù)數(shù)目，更易理解原子不帶電的本質(zhì)原因。數(shù)字教材中金剛石、石墨等的結(jié)構(gòu)模型圖，正八面體、層狀結(jié)構(gòu)動態(tài)形成過程，讓學(xué)生更看清物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，理解結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。

2.2 微粒定量化

當(dāng)代化學(xué)的發(fā)展，從基本上是描述性的科學(xué)向定量科學(xué)的發(fā)展，從宏觀結(jié)構(gòu)理論向微觀結(jié)構(gòu)理論的深入，定量化也要追溯到微觀結(jié)構(gòu)上。描述化學(xué)式的意義和計算時，學(xué)生很多時候是死記硬背，例如H2O很多學(xué)生會錯誤理解成水是由氫原子、氧原子構(gòu)成，計算相對原子質(zhì)量錯寫成1+16。求化合價同樣面臨上述問題。

學(xué)科觀念、方法等對發(fā)展學(xué)生的素養(yǎng)更富“營養(yǎng)”價值; 知識雖為素養(yǎng)的源泉和基礎(chǔ)，但若以灌輸和訓(xùn)練的方式教授知識，知識的積累反而會導(dǎo)致素養(yǎng)的衰減甚至泯滅。 沒有經(jīng)過學(xué)生自己的思維活動和認(rèn)知體驗的知識，其中的“營養(yǎng)”并不能轉(zhuǎn)化為個體的素養(yǎng)。學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展依靠學(xué)生本身的內(nèi)源性學(xué)習(xí)力，即主動探究、自主建構(gòu)知識的過程是前提。數(shù)字教材中將微粒定量化顯示，讓學(xué)生主動探究微粒中量的關(guān)系，很好地解決了這個易錯點。

2.3微粒動態(tài)化

化學(xué)不僅要從宏觀上對物質(zhì)的性質(zhì)和變化進(jìn)行觀察描述，更重要的是從微觀結(jié)構(gòu)上進(jìn)行解釋，以深刻把握物質(zhì)變化的本質(zhì)規(guī)律。

上述所說涉及到動態(tài)變化的過程。可以通過“被告知”和“記憶”等方式學(xué)會，也可以通過將變化過程分段化，把整體分解成部分進(jìn)行闡述的過程中學(xué)會，但實則所達(dá)到的目標(biāo)卻是截然不同的。后者更有利于學(xué)生理解變化的過程。[2]微視頻的精髓是短小精悍、針對性強(qiáng)，很好地呈現(xiàn)了微粒動態(tài)變化的過程。數(shù)字教材通過對課本教材的補(bǔ)充，幫助學(xué)生加深理解或拓展延伸。每個微視頻都詳細(xì)講解了變化的過程，宏觀現(xiàn)象、微觀粒子、化學(xué)符號都標(biāo)注清晰。左下角還能自動切換到不同的變化階段，讓學(xué)生更好地記住變化過程。

鈉與氯氣反應(yīng)生成氯化鈉的微視頻，演示了鈉原子失去1個電子到了氯原子那里，分別形成了鈉離子、氯離子，最后結(jié)合成氯化鈉這種物質(zhì)。過程中都標(biāo)注了微粒符號。

蔗糖溶于水的微視頻，既有真實儀器演示攪拌，加快蔗糖溶解，還動畫展示蔗糖分子在水中擴(kuò)散過程。真實情景與微觀想象的碰撞，更激發(fā)了學(xué)生無窮的想象力。

2.4微粒考核化

學(xué)生可以在數(shù)字教材中對課后練習(xí)題進(jìn)行答題并有正確與否的反饋，也可以看到正確答案。師生在課堂或課后都可以及時對微粒有關(guān)知識點進(jìn)行及時的鞏固練習(xí)，方便又高效。從知識到能力和素養(yǎng)的轉(zhuǎn)化和進(jìn)階。

綜上所述，精選宏微符知識并置于真實的學(xué)習(xí)情境中，通過學(xué)生的自主學(xué)習(xí)活動（ 兼具實踐性和思維性） ，在持續(xù)建構(gòu)和螺旋上升中進(jìn)階式形成和發(fā)展，通過若干課時教學(xué)的累積實現(xiàn)才能達(dá)成。我們利用數(shù)字教材對教學(xué)過程進(jìn)行精心設(shè)計，以實現(xiàn)教學(xué)效益的最大化。

3思考與反思

數(shù)字教材防止學(xué)生在學(xué)習(xí)中割裂“宏微符”內(nèi)在聯(lián)系，而是整合化且具體化的表述。避免孤立記憶，幫助學(xué)生克服死記硬背的低層次學(xué)習(xí)模式，會對他們的化學(xué)學(xué)習(xí)起到事半功倍的作用。

數(shù)字教材真正適合我們學(xué)校學(xué)生解決“宏微符”這個難點的隨時隨地學(xué)習(xí)。“進(jìn)階式”地引導(dǎo)也能讓學(xué)生循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)而不再產(chǎn)生畏難情緒。

數(shù)字教材全部需要師生在平臺上完成，而課堂上還是需要紙筆書寫及練習(xí)，兩點結(jié)合促進(jìn)更有效地學(xué)習(xí)。這就要平衡好課堂學(xué)習(xí)利用數(shù)字教材的時間分配。課后學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性也影響了數(shù)字教材的使用率。

參考文獻(xiàn)：

[1]牟麗蓉，《教育信息化背景下微視頻在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)用的實踐研究》[J].化學(xué)教育期刊，2021-01-0087

[2]趙碧燕，《利用三重表征認(rèn)識復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的本質(zhì)》[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，1002-2001（2018）04-0027-04