曾丹蓉 簡榮坤



【摘 要】在新課標理念下,應重新審視化學作業在課程改革中的功能,積極探索形式多樣的習題作業,試題命制應由知識立意、能力立意轉向素養立意。對此,新課標理念下初中化學作業設計可與傳統文化、科普閱讀、跨學科學習有機結合,真正使學科教學上升至課程育人。
【關鍵詞】新課標 初中化學 作業設計
【中圖分類號】G633.8 ? ?【文獻標識碼】A? ?【文章編號】1002-3275(2023)15-70-04
作業是極為重要的課程資源,是實施素質教育、提升學生學科核心素養的重要載體,在教學評價中起著關鍵性作用。《義務教育化學課程標準(2022年版)》(本文簡稱新課標)強調充分發揮作業復習鞏固、拓展延伸和素養提升等功能,重視發展學生的跨學科思維。在新課標理念的指導下,教師應努力探索學生感興趣的化學作業,創新作業設計形式,激發學生的學習內驅力,培養學生的創新精神與實踐能力,充分發揮化學課程的育人功能,從而培養全面發展的人。
一、初中化學作業設計存在的問題
一些教師設計作業容易出現三個問題,一是以復習鞏固知識為主要目標,讓學生通過機械重復的訓練把握考試考點,只重視作業短期的功利價值,忽視學生學習過程的“增加值”,抑制了學生的個性化發展,沒有顧及教育的長遠價值[1],未能更好地發揮化學作業的育人功能。二是以書面作業為主要形式,類型單一,以課堂知識再現的形式考查學生對基礎知識的理解和對基本技能的簡單運用,缺乏實踐型、閱讀型、想象型等作業,學生的綜合能力難以得到提升。[2]三是過于強調學科本位,只注重化學學科知識的學習,忽視學科之間的聯系性與整體性,缺乏設計綜合型和跨學科型作業,不利于學生解決真實情境中的實際問題。
二、新課標理念下化學作業的特點
(一)注重過程,提升素養
新課標理念下化學作業除了保證鞏固復習學科知識的基礎性功能,還應注重讓學生在做題過程中獲得積極的情感體驗,豐富作業情境,拓寬學生視野,激發學生對世界的探索心理,使作業真正成為學生學習和生活的需要,解決問題的過程成為學生認知水平發展與核心素養提升的過程。
(二)引領價值,形式多樣
教育不僅是傳授知識技能,而且還應使學生樹立正確的價值觀念。新課標強調發揮化學作業的教育價值,通過形式多樣的作業潛移默化地使學生形成正確的情感、態度、價值觀、行為方式等。教師尤其應重視加強愛國主義思想教育,厚植愛國主義情懷,傳承中華優秀傳統文化。
(三)橫跨學科,綜合發展
在新課標理念下,作業設計不拘泥于本學科知識點,敢于打破學科界限,以化學學科為中心,多學科融合,培養學生綜合運用知識解決真實情境問題的能力,注重創新思維與跨學科素養的發展,著眼于學生的未來發展,強化課程協同育人功能。
三、新課標理念下初中化學作業的設計與探索
(一)與傳統文化相結合
中華民族的歷史和文明源遠流長,科技和文化的閃光點數不勝數,從中華優秀傳統文化中汲取營養,創設化學知識應用的作業情境,有助于增強習題的人文底蘊,將感性思維與理性思維有機結合,有效提升學科核心素養。相關例題呈現如下:
例1:不同文字形態中蘊含著古人的化學智慧。
(1)“鹽”是會意字,本義指食鹽,食鹽的主要成分為(填化學式)。“鹽”字由“臣”“人”“鹵”“皿”四個部分組成,顏真卿的《顏勤禮碑》中“鹽”的墨跡如圖1所示。“臣”代表鹽的生產是由國家管控的,“人”代表人的勞動,“鹵”代表鹽由人煮鹵而成,“皿”是煮鹽所使用的器具,與化學實驗室中? ? ?恰好對應。
(2)金文“鹵”字如圖2所示,外像鳥巢、內像鹽粒之形,其字形似一張展開的濾網,與實驗中的操作恰好對應。
(3)“臭”的甲骨字形如圖3所示,本義是“用鼻子辨別氣味”,上部似鼻子,下部似狗的形狀,狗的鼻子是最靈敏的,所以用“自”(鼻)和“犬”(狗)來表示。鼻子能聞到氣味從微觀的角度解釋是因為 。
剖析古字結構,將不同文字形態與化學知識結合,實現語文、歷史與化學的知識融合,激發學生做題的興趣。近年來,將傳統文化融入學科教學成為熱點,也逐漸成為中學化學學業水平考試的熱門考點。傳統文化史料中承載著豐富的情境素材,載體形式包括古典書籍(如《天工開物》《夢溪筆談》《本草綱目》《茶經》等)、古詩詞(如《石灰吟》中描述了石灰石、生石、熟石的轉化關系,《梅花》中蘊藏著分子運動的有關知識等)、文化遺產(如油紙傘、茶藝、釀酒等)、人文典故(如赤壁之戰、虎門銷煙等)等。新課標理念下,探索與創新應用形式多樣的傳統文化史料情境,使學生感受到化學學科的趣味性與深刻性,同時提高其綜合運用知識的能力,感受中華傳統文化的強大生命力,增強文化自信,以達到化學學科育人的基本要求。
(二)與科普閱讀相結合
中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《關于新時代進一步加強科學技術普及工作的意見》,強調各類學校要強化科普工作責任意識,學校要加強科學教育,不斷提升師生科學素質,積極組織并支持師生開展豐富多彩的科普活動。對此,習題作業可以科普短文為情境,讓學生閱讀蘊含科學知識與科學概念的文本,獲取并掌握科學知識與科學概念,強化科學認知,鍛煉閱讀、處理與整合信息的能力,運用已有知識解決真實情境問題的能力等,與素養立意的價值觀念相符合。相關例題呈現如下:
例2:閱讀下面科普短文,回答問題。
石墨烯是一種蜂窩狀晶格結構的新材料,具有優異的光學、電學、力學特性,在材料學、微納加工、能源、生物醫學和藥物傳遞等方面具有可觀的應用前景,被認為是一種未來革命性的材料,因此世界各國對石墨烯都給予了很高的關注。未來中國的石墨烯市場將占據全球石墨烯市場份額的一半以上,成為全球石墨烯行業發展最強有力的推動力量,在全球石墨烯市場上占據主導地位。
(1)石墨烯可用于制作新能源電池,利用了石墨烯的性。
(2)石墨與石墨烯物理性質差異較大的原因是。
(3)石墨烷可通過石墨烯(Cn)與氫氣在一定條件下反應得到,是一種飽和的碳氫化合物,具有分子式(CH)n。寫出化學方程式。
在學習碳單質及其性質時,教材只是簡單介紹了新材料的化學成分及其應用,學生對石墨烯充滿好奇及疑惑。以習題的形式對石墨烯進行補充介紹,既豐富了課堂內容,又滿足了學生的好奇心,解決了學生的疑惑。學生通過做題了解到石墨烯能使人類的未來具有無限多種可能,并且石墨烯的研究對于提高我國國際競爭力也有重要意義,從而感受化學學科的魅力,體會化學對于社會進步發展的巨大貢獻,感悟民族智慧,增強文化自信,為祖國未來發展作貢獻。化學是一門基礎性學科,知識體系較為龐大,義務教育階段的化學課程重在讓學生掌握基礎化學用語、概念、常識,啟迪學生的化學思維。因此,教師在教學過程中可能會對一些拓展知識一筆帶過,如可燃冰、自來水的消毒、水垢的產生、人工降雨、酸雨的產生等。通過呈現科普短文的方式進行拓展補充,以豐富完善學科知識,有助于培養學生的學科興趣。此外,還可以通過呈現科普閱讀的方式破除封建迷信,幫助學生樹立正確的社會主義核心價值觀念。相關例題呈現如下:
例3:“鬼火”是什么?
蒲松齡在短篇小說《聊齋志異》里常常提到“鬼火”,過去迷信的人還將其說成是閻王出現時的“鬼燈籠”。那么“鬼火”究竟是怎么回事呢?其實是人與動物的骨骼里含有磷元素,尸體腐爛后會生成磷化氫(PH3),磷化氫的燃點很低,會在空氣中自燃,發出藍色的光,生成五氧化二磷和水。燃燒的磷化氫隨風飄動,因而有時會見到“鬼火走動”。
(1)(夏天/冬天)“鬼火”更容易出現,是因為。
(2)寫出磷化氫(PH3)自燃的化學方程式。
(三)與跨學科學習相結合
新課標新增了跨學科主題,規定該主題學習活動不少于總課時的10%,并設計了10個跨學科實踐活動。由此可見,新課標既注重學生化學學科核心素養的提升,又強調化學學科與其他學科的聯系。與傳統作業相比,跨學科習題作業更具統整性、探究性、開放性,有助于豐富學生思考問題的途徑,發展學生的系統思維,培養綜合分析與解決實際問題的關鍵能力,促進核心素養的發展。跨學科習題作業設計需關注以下兩點:
1.以化學學科為中心,多學科相互融合滲透
在新課標理念的指導下,以化學學科為中心,將不同學科知識融合滲透,打破學科之間的壁壘,以培養整體思維與分析思維有機融合的跨學科思維。相關例題呈現如下:
例4:如圖4所示,在密閉容器中放置一個裝有水的燒杯,水中懸浮著一個塑料小球和一根新鮮帶葉子的樹枝,枝條上的葉子恰好露出水面,將該容器在黑暗處放置數日。
在黑暗條件下,樹枝通過作用會釋放出,寫出該物質與水反應的化學方程式 。放置數天后,塑料小球會處于
狀態。
A.沉到底部 B.漂浮在液面
C.仍處于懸浮狀態 D.無法確定
這道題將二氧化碳的化學性質(化學知識)與呼吸作用(生物知識)、密度(物理知識)的相關知識進行串聯,不同學科信息之間相互關聯補充。學生做題時需要從多學科視角分析,靈活運用知識,進行證據推理,即呼吸作用生成CO2,CO2與水發生反應,使溶液密度增大,進而改變浮力,促進系統思維的發展。
2.與跨學科實踐活動相輔相成
作業設計將跨學科實踐活動融入與之對應的知識板塊,使跨學科實踐活動的育人價值能最大化發揮。在跨學科實踐活動開始前,可將本活動涉及的理論知識以作業的形式呈現,起到課前預習和查缺補漏的作用,或是明確課前需要查閱的相關資料及準備工作。在實踐活動中,可設置引導性任務,明確需要解決的問題,確定活動需要收集的資料和輔佐性證據,引導學生思考,培養科學思維。在實踐活動后,設置作業考查學生將理論知識運用于實際的能力,以鞏固學生在跨學科學習活動中的實踐成果與收獲,促使學生及時反思自己在知識技能、思維方法和情感態度方面的不足。教師還可將知識點進行變式,引導學生舉一反三,培養學生解決問題的關鍵能力和必備品格,凸顯義務教育階段化學學習的綜合性和實踐性。
例如基于新課標跨學科實踐活動案例1“基于碳中和理念設計低碳行動方案”可設計以下跨學科作業,輔助課堂教學活動的開展。
【任務一】“知”碳中和
查閱資料,回答問題:①碳中和是什么?②為什么要實現碳中和?實現碳中和的意義?③如何實現碳中和?
課前讓學生以資料查閱的形式自行閱讀了解有關碳中和的基本概念和重要意義,明確低碳行動中的“碳”是CO2,體會CO2排放量過多對生態環境產生的影響,認識到實現碳中和的必要性及緊迫性,增強環保意識和責任意識。
【任務二】“析”碳中和
查閱資料,以小組為單位制作自然界碳循環示意圖。
任務二第一部分——二氧化碳從何處來?
(1)自然界中的動植物呼吸作用:細胞中的葡萄糖(化學式C6H12O6)在酶的作用下與氧氣反應生成二氧化碳和水,其化學方程式為? ? ? 。
(2)化石燃料的燃燒:①化石燃料主要有、、,屬于能源(可再生/不可再生)。②煤的主要成分是 ,寫出其產生CO2的化學方程式 。③天然氣的主要成分是,寫出其產生CO2的化學方程式。
(3)實驗室制取CO2:①實驗室用 和 (填藥品名稱)制取二氧化碳,化學方程式為。②實驗室制取氣體裝置如圖5所示。發生裝置的選擇:根據 的狀態及 來選取。由于 是態,是態,反應條件是,因而選擇(填序號)作為發生裝置。收集裝置的選擇:根據生成氣體的 及
來選取。CO2密度空氣,溶于水,且會與水反應,因而選擇(填序號)作為收集裝置。
任務二第二部分——二氧化碳能到哪里去?
(1)生物固碳:綠色植物通過光合作用吸收CO2,該過程將能轉化為能。
(2)土壤固碳:土壤是地球上最大的陸地碳倉庫,通過結合大氣中的二氧化碳將其轉化為一種穩定的含碳化合物,并將其長期儲存在土壤中,是實現土壤健康與碳中和雙贏的做法。
(3)化學固碳:小組設計實驗探究比較海水、石灰水、氫氧化鈉溶液的吸收效果,并完成表1。
以碳中和為大概念,將以CO2為核心的碳及其化合物的相互轉化的知識內容進行高度概括及整合,建立以CO2為核心的知識結構框架,發展學生的系統思維。此外,碳中和還蘊含“致中和”的中庸思想,使天地萬物各得其所,各遂其生,傳遞人與自然和諧相處的生態自然觀,體現知、情、意、行的統一。[3]
【任務三】“行”碳中和
小組合作討論,試從個人、國家、國際的角度制訂低碳行動方案,并分析方案的可行性,完成圖6“碳中和”天平。
上述跨學科作業以碳中和理念為指導思想,融合化學、生物、地理、道德與法治等學科的相關內容,與跨學科實踐活動相互配合補充,推動跨學科活動的順利實施,促進課程學習從一維走向多維、從知識學習走向問題解決、從學科本位走向功能落實的轉變,培養學生從化學學科及跨學科視角分析和解決實際問題的能力,注重將問題解決線、知識邏輯線、認知發展線緊密結合,促使學生實現知、情、意、行的統一[4],為學生的終身發展奠定基礎。
教師應基于新課標理念重新審視化學作業在課程改革中的功能,積極探索形式多樣的習題作業,試題命制應由知識立意、能力立意轉向素養立意,設計學生樂于參與且能獲得積極情感體驗的作業,著眼于學生學科能力的綜合考查,面向未來發展的需要,真正使學科教學上升至課程育人。
【參考文獻】
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[2]梁少娟.淺談新課改背景下初中化學作業設計[J].中學生數理化(教與學),2019(2):54.
[3]胡久華,褚童,王靜波,等.大概念統領的項目式學習:基于碳中和理念設計低碳行動方案[J].化學教育(中英文),2022,43(9):6-14.
[4]胡久華,張愷琦.《義務教育化學課程標準(2022年版)》解讀:化學與社會·跨學科實踐[J].化學教育(中英文),2022,43(15):13-18.