初中化學“五步法”教學模式的緣起、路徑與實踐

洪永健 許白恩

摘 要 初中化學“五步法”教學模式是基于情境、問題導向、深度思維、高度參與的一種課堂教學創新模式，在課堂教學中融合情境式導入、思辨式授課、合作式探究、拓展式運用和導圖式建構等五個教學環節。研究了初中化學“五步法”教學模式的緣起以及實施路徑，以“金屬的防護”一課為例進行了“五步法”教學。實踐結果表明，該模式能在一定程度上解決預設問題鏈中的系列問題，提高學生高階思維品質，激發學生創新潛能，提升學生化學核心素養。

關鍵詞 初中化學 “五步法”教學模式 實施路徑 實踐運用

一、緣起

2019年教育部《關于加強初中學業水平考試命題工作的意見》中提出了應“引導教師積極探索基于情境、問題導向、深度思維、高度參與的教育教學模式，引導學生自主、合作、探究學習”的意見，對此，我們希望通過實踐研究，構建適合初中化學學科特點和學生年齡特征的教學模式，為初中化學教學提供有益借鑒。我們嘗試將情境式導入、思辨式授課、合作式探究、拓展式運用與導圖式建構等“五步”綜合運用于初中化學課堂教學中，申請并獲批了與此相關的省級“十三五”規劃課題，在科研與實踐中不斷探索、驗證“五步法”教學模式。在“五步法”教學模式中我們始終貫穿問題導向，并基于教學內容融合了情境式導入、思辨式授課、拓展式運用和導圖式建構來引發學生深度思維。實踐證明，合作式探究、拓展式運用和導圖式建構使學生的參與度提高了，課堂上可以充分調動學生進行自主、合作、探究學習，在一定程度上提高了初中化學教學的有效性。

二、實施路徑

初中化學“五步法”教學模式的運用，首先需要思考如何解決實踐過程中教學模式的可操作性問題。根據該教學模式的特點和原有的實踐經驗，我們反復論證，提出了該教學模式的具體實施路徑。

（一）整體規劃，分步實施

運用文獻法查找本課題所涉及的教學模式以及化學教學中情境應用、思辨式思維培養、思維導圖應用、合作探究等方面的相關資料，組織課題組進行理論學習，并根據研究內容確定預研究的具體課型及相關課例。

運用行動研究法，探索初中化學教學中不同課型的情境導入、思辨問題及知識導圖設計的最佳方案，研究不同課型中“五步法”教學環節的合理呈現順序以及各自的側重點，在不同類型、不同基礎的學校進行實踐、研究、驗證，梳理出不同課型的典型案例，從中總結經驗，提煉出切合實際的、具有借鑒價值的初中化學“五步法”教學模式，指導區域教學實踐。

（二）聚焦問題，解決問題

采用“五步法”模式進行教學設計時，首先要找出教學內容的關鍵問題，以問題為導向，厘清情境式導入、合作式探究、思辨式授課、拓展式運用與導圖式建構等“五步”之間的聯系，梳理各步的要點和意義，使之能夠聚焦并服務于問題的解決。

1.“情境式導入”環節引導學生從情境中發現問題、展開討論、提出解決問題的思路。教學情境創設不僅要充分利用教材所提供的情境，更要充分挖掘與學生的生活密切相關的情境，使學生能在自己的生活環境中學習化學知識、體驗化學知識的應用，最大程度地發展學生的思維[1]。引入新課時采用情境式導入，創設與教學內容相適應的具體場景或氛圍，引起學生的情感態度體驗，可以喚醒學生的求知欲望，激發和吸引學生主動學習，快速進入學習的情境中。化學學習情境中的“情境”是既有“情”又有“境”的，是“情”“境”交融的。“情”是情感體驗，是對意志、態度、價值觀以及學習動機的培養;“境”是學習環境、知識文化氛圍、社會應用背景和各種類型的學習活動。確切地說，化學學習情境中既蘊涵了具體的知識內容和學習任務，同時又滲透著學生的情感體驗[2]。初中化學教學創設的學習情境必需真實而有價值，可以采用化學實驗、化學問題、小故事、科學史實、新聞報道、實物、圖片、模型和影像資料等多種形式。

2.“合作式探究”應以系列問題為驅動。學生必須經歷獨立觀察思考、互相交流研討、小組合作攻堅，同時承擔發現問題、實施方案、交流辯論、解決問題等各種任務。“合作式探究”環節以學生為主體，針對問題開展自主學習、合作探究，促使學生共同開展學習活動，促進學生的創新能力、實踐能力、高階思維能力的提高。

3.“思辨式授課”旨在圍繞關鍵問題，引發理性思考，揭示學科本質，解決實際問題。聚焦具有內在聯系的系列問題展開思辨式授課，要緊緊抓住問題之間的邏輯關系，分析條件、利用證據、講究邏輯，做到條件正確、證據充分、邏輯清楚。同時，要重視問題的辯證分析，用聯系的觀點全面分析問題的整體。這種思辨式授課，圍繞精心設計的、具有思維價值和思維效度的思辨性問題鏈，以問題為中心，引發理性的思考、智慧的申辯，讓課堂充滿思辨的氛圍，激活和發展學生的思維。教師思辨式授課的過程同時也是學生知識建構的過程，學生在解決問題的過程中掌握知識、形成能力。

4.“拓展式運用”環節可以把所學知識拓展運用到具體生活生產實際中，體會學有所用，學以致用，可以提升學生分析解決問題的能力、遷移運用知識的能力[3]。

5.“導圖式建構”環節善用思維導圖的形式把所學的知識進行整體、系統的建構，通過關鍵詞和核心內容的提煉和排布，加深學生對所學知識的理解并形成對知識的系統建構，幫助學生實現深度學習。

（三）課堂運用，實踐驗證

在課題研究過程中，我們發現該教學模式中“五步”的順序并不是一成不變的，可以根據教學實際進行變換。我們把以問題為導向的“五步法”教學模式設計運用于課堂教學實踐中，并通過不同種類學校、多種課型的實踐論證，探索出理論課、探究課、講評課和復習課等課型中“五步法”各教學環節的呈現順序和側重點，具體梳理情況見下表1。

上述課型均以情境式導入開始，創設與學習內容關聯的助學氛圍。理論課和復習課理論性相對較強，我們把思辨式授課放在前面，分析透徹，以反饋或鞏固為目的的拓展式運用放在最后;鑒于新課和復習課的不同特點，在理論課和復習課的中間環節所選擇的合作式探究和導圖式建構的順序有所不同。探究課和講評課都需要進行知識脈絡的內化梳理，因而把導圖式建構放在最后。至于中間教學環節，探究課以探究為主要手段來組織學習活動，在合作式探究的前提下，通過思辨式授課激發理性思考，然后通過拓展式運用實現知識的遷移;講評課在拓展式運用環節通過典型題目的變式來舉一反三，在思辨式授課環節則進行深入剖析，在合作式探究環節讓學生通過交流討論來實現互助和知識的鞏固。

（四）典型案例，總結提煉

行動研究法是一線教師進行課題研究常用的研究方法，“五步法”教學模式在不同課型中的實踐驗證主要運用的就是行動研究法。我們將建構主義和認知主義理論運用于教學設計和課堂教學實踐，把握課程標準的要求，以學生為中心，以學生的發展為出發點，在教學實踐中發現問題、探究問題、解決問題、積累典型教學案例，并以典型教學案例為重要素材，總結提煉出基于情境、問題導向、深度思維、高度參與的“五步法”教學模式。

三、實踐運用

下面以“金屬的防護”一節探究課為例談談“五步法”教學模式在課堂教學實踐中的運用。我們設計了關鍵、核心的問題鏈：“鐵為什么會生銹”“如何防止鐵銹蝕”“如何除去鐵銹”，并圍繞問題鏈來開展“五步法”教學模式的五個教學環節，構建成一節注重動機激發、認知沖突、自主建構和應用遷移的實驗探究課。

（一）情境式導入：喚醒求知欲望，激發學習動力

【視頻情境】走近科學——《腐蝕的秘密》

【學生】觀看。

【問題引入】鐵為什么會生銹？

【學生】思考，猜想。

設計意圖：一幅幅鐵腐蝕不堪的圖片、一組組因腐蝕而造成損失的數據讓學生從真實的情境中感受鐵生銹的嚴重性，喚醒學生探究“鐵為什么會生銹”的欲望，增強學生學習的主動性和探究新知識的動力，使他們積極主動地投入到學習中。

（二）合作式探究：合作探究學習，促進能力提升

【探究活動1】鐵銹蝕需要什么條件？

【猜想】①與氧氣接觸;②與水接觸;③同時與氧氣和水接觸。

【實驗】提前一周布置三組對比實驗，記錄實驗現象。

【匯報】記錄的實驗現象。

【小結】鐵銹蝕的條件。

【探究活動2】什么因素會加速鐵的銹蝕？

【實驗】神奇的“倒吸”

【分析】酸、氯化鈉等物質會加速鐵的銹蝕。

設計意圖：在教學中學生探究意識的產生主要表現為提出一定的問題，而問題的提出則依賴于問題情境。探究學習的特征是：以問題為中心，強調自主參與，重視合作交流，重視收集實證材料。我們以“鐵為什么會生銹”展開合作式探究，課前一周布置探究任務，從學生的生活感知入手，引導學生進行猜想并設計實驗方案，通過對比實驗推斷鐵銹蝕的原因和條件;再通過趣味實驗讓學生深入探討神奇現象背后的化學原理，理解鐵銹蝕的本質，學會由現象到本質的探究學習方法。

（三）思辨式授課：引發理性思考，揭示學科本質

【思考】食品脫氧劑中鐵粉的作用。

【教師】實物展示：一包用過的食品脫氧劑。

【學生】觀察“銹吃鐵”現象。

【問題串】①鐵為什么會生銹？②鐵銹的主要成分是什么？③鐵銹的結構如何？

【分析】鐵會與空氣中的氧氣和水反應而生銹;鐵銹的主要成分是氧化鐵;鐵銹是一種疏松多孔的物質。

設計意圖：通過聯系生活實際，讓學生體會化學的實用性;通過聯系學生已學同類知識點，對比鋁表面的致密氧化膜，分析鐵銹的組成和結構，知道鐵銹是一種疏松多孔的物質，空氣中的氧氣和水能穿過它的空隙，不斷向內層滲透，持續跟鐵反應，直至鐵被完全銹蝕，進而得出“銹吃鐵”的真相，結合新舊知識進行知識的重新建構。

（四）拓展式運用：拓展實際運用，提升遷移能力

【思考】如何防止鐵銹蝕？

【學生】交流討論。根據鐵銹蝕的條件得出常見的防銹方法和原理，概括出擬人化的防止鋼鐵銹蝕的三種常見方法：“愛干凈”——保持表面潔凈干燥、“穿外衣”——覆蓋保護層、“加營養”——改變內部結構。

【思考】如何除去鐵銹？

【學生】打磨——除去外表疏松多孔的鐵銹。

【教師】打磨是一種常用的除銹方法，屬于物理方法，我們是否有除銹的化學方法？

【實驗】稀鹽酸除鐵銹

【小結】除銹的常用方法。

【練習】1.埋在地下的鑄鐵管道在下列哪種情況下腐蝕最慢（? ）

A.在干燥、致密的土壤中

B.在干燥、疏松的土壤中

C.在潮濕、致密的土壤中

D.在潮濕、疏松的土壤中

2.圖1裝置放置1～2周時間后，可能出現的現象是（? ）

A.鐵絲沒有變化

B.試管中的液面沒有變化

C.鐵絲逐漸消失? ?

D.試管中的液面上升

設計意圖：通過銹蝕的條件讓學生反思防銹的原理和方法;通過防銹擬人化的概括讓學生加深理解和記憶，同時進一步讓學生思考除銹的方法;最后再通過經典習題來鞏固運用所學知識。拓展式運用可以通過學生的反思或典型性的練習來完成。

（五）導圖式建構：運用思維導圖，建構知識脈絡

【展示】“燃燒與滅火”知識導圖

【引導】“燃燒與滅火”的主線是物質燃燒的條件→如何防止物質燃燒→如何滅火，而“金屬的防護”的主線是鐵銹蝕的條件→如何防止鐵生銹→如何除銹。對照兩節課的內容主線，可以明顯看出二者的相似之處，學生由此梳理出下圖2的思維導圖。

設計意圖：先回顧“燃燒與滅火”的知識導圖，再引導學生建構“金屬的防護”知識導圖。通過思維導圖的構建，使得“金屬的防護”相關知識更直觀、更系統，培養了學生化繁為簡的學習習慣。

在課堂教學的實踐運用中，初中化學“五步法”教學模式的五個教學環節不是孤立的，而是通過問題鏈來相互關聯的。通過創設與教學內容相關聯、能引發思考的、有價值的問題情境，開展智慧、靈動的思辨授課，從而激發學生高度參與合作探究，并積極拓展學生運用所學化學知識解決實際問題的能力。同時，引導學生用思維導圖的形式把本節所學的知識進行整體、系統的建構，學會關鍵、核心內容的提煉和串聯，有利于知識的深入理解和系統建構。通過情境式導入環節的教學情境創設、思辨式授課環節的教師專業指導、合作式探究環節的學生自主學習、拓展式運用環節的課堂拓展運用以及導圖式建構環節的師生共同建構，能夠提高解決預設問題鏈中的系列問題的效率，提高學生高階思維品質，激發學生創新潛能，提升學生化學核心素養。

[參 考 文 獻]

[1]袁孝鳳.給教師的建議：義務教育化學課程的實施[M].上海：上海教育出版社，2005：23.

[2]畢華林，亓英麗.化學教學設計：任務、策略與實踐[M].北京：北京師范大學出版社，2013：153.

[3]莊麗萍，洪永健，張連煌.基于學科哲學的“1245”課堂教學模式實踐研究[J].中小學教學研究，2020（6）：10.

（責任編輯：趙曉梅）

作者簡介：洪永健（1975—），男，福建晉江人，福建省晉江市華僑中學高級教師，大學本科，研究方向：化學課堂教學;許白恩（1968—），女，福建晉江人，福建省晉江市教師進修學校中學高級教師，大學本科，研究方向：中學化學教育教學。

基金項目：本文系福建省教育科學“十三五”規劃2020年度立項課題“初中化學‘五步法’教學模式的實踐研究”（課題編號：FJJKXB20-1118）的階段性研究成果。

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