余濤 代道強

“五環教學法”即按照創設情境、目標導航、自主學習、合作探究、反饋提升五個環節實施教學。五個環節可以是一節課的五步流程,也可以是各知識板塊或活動中推進教學的“小五環”(自主學習和合作學習不一定面面俱到)。在實施“五環教學法”的過程中,教師更多的不是“教”而是“點”,即創設情境,點燃激情;目標導航,點亮方向;自主學習,點撥內化;合作探究,點化頓悟;反饋提升,點滴跟進。現以人教版化學九年級上冊第五單元《質量守恒定律》第1課時(主要介紹質量守恒定律的內容和成因,是學生首次從定量的角度認識化學反應)教學為例,探析“五環教學法”的實施策略。
一、創設情境,點燃激情
教學引入環節,教師可以根據所學內容選取真實素材,創設生活、科技和社會等類型的問題情境,以觀看小視頻、講故事、猜謎語、做演示實驗、動手實踐、閱讀背景材料等形式,引導學生聯系已有的知識和經驗思考,進而產生認知沖突,點燃學習激情,形成主動參與后續學習的意愿。
本節課教學伊始,教師向學生展示一張白紙并點燃紙張。學生觀察清楚后,教師及時滅火并提出問題:紙張燃燒是化學變化嗎?有哪些現象可以證明?反應前后物質的質量是一樣的嗎?隨后,教師向學生展示相同規格、相同數量的鐵釘生銹前后的對比圖,又提出問題:鐵釘生銹是化學變化嗎?有哪些現象可以證明?生銹后鐵釘質量發生改變了嗎?
紙張燃燒、鐵釘生銹都是生活中常見的現象,都是真實的情境素材,教師從這些生活實例出發,以化學反應中有新物質產生,引出“化學反應前后物質的質量有沒有改變”這個核心問題。紙張燃燒質量變輕、鐵釘生銹質量變重這兩個表面上看起來截然不同的例子可以激發學生的好奇心,引領他們探究化學反應前后物質的質量是否改變這一問題。同時,問題的設計滲透了“化學變化中有新物質生成,會伴隨產生一些現象,并且有能量的變化”等化學觀念。
二、目標導航,點亮方向
在創設情境,點燃學生學習激情后,教師向學生展示本課時的3個學習目標:①通過實驗探究,認識化學反應前后物質之間的質量關系;②理解質量守恒定律的微觀本質;③形成從質量的角度認識化學變化的意識和守恒觀念。目標①側重于培養學生實驗探究能力,目標②引導學生透過現象看本質,從微觀的角度認識質量守恒的本質,建立宏觀與微觀之間的關聯,理解宏觀世界的化學變化成千上萬,其微觀實質均是原子的重新組合,所以質量一定守恒。目標③旨在培養學生的化學觀念,引導學生認識化學變化不僅可以從是否有新物質生成的角度分析,還可以從物質質量是否改變的角度分析。
三、自主學習,點撥內化
學生明確學習目標后,教師要求他們根據自學提示自主學習教材,完成如下自主學習任務單。
1.學習內容:教材第92~95頁。
2.學習時間:10分鐘。
3.學習任務:閱讀教材內容并填空。
①大量實驗證明,? ? ? ? ? ? ? ? 。這個規律叫作質量守恒定律。
②完成驗證質量守恒定律實驗方案表。
③所有的化學反應遵守質量守恒定律的原因是? ? ? ? ? ? ? 。
安排自主學習環節的目的,一是培養學生自主學習的良好習慣,二是讓學生初步了解教學內容,發現學習重難點。
四、合作探究,點化頓悟
實驗是化學學習的重要手段,“以實驗為主的探究能力”“與他人分工協作、溝通交流,合作解決問題的能力”是化學學科核心素養中科學探究與實踐維度的目標之一。
前面的教學中,學生通過預習和自主學習已經初步知道了化學反應前后物質質量是守恒的。在此基礎上,教師設計了紅磷燃燒前后物質質量的測定、鐵釘與硫酸銅溶液反應前后物質質量的測定、鹽酸與碳酸鈉反應前后物質質量的測定和鎂帶燃燒前后物質質量的測定4個實驗,引導學生深入思考,進一步驗證質量守恒定律。考慮到實驗一的生成物有毒、實驗四中鎂帶燃燒發出的耀眼強光會對學生視力造成不利影響的實際情況,這兩個實驗由教師演示完成,而實驗二和實驗三由學生分組完成。
實驗前,教師提出注意事項:關注教師的操作步驟,后續實驗中會有同樣的操作;觀察實驗現象,并認真記錄;觀察實驗前后物質質量是否變化;同組學生一起研討實驗內容,確定實驗步驟;組長明確分工,確定操作人員與記錄人員;動手實驗,然后完成實驗報告;若有異常情況,如實記錄并討論。學生分組實驗過程中,教師提醒學生記錄實驗現象和實驗過程中的“意外”,并深入辨析這些“意外”。例如,第二組學生在完成鐵釘與硫酸銅溶液反應前后物質質量的測定實驗時,發現反應前后物質質量不變,而第三組學生在完成鹽酸與碳酸鈉反應前后物質質量的測定實驗時,發現反應后物質質量變小。這種反差是否意味著實驗失敗了,或者說化學反應前后物質質量守恒這個定律是錯誤的?教師利用這樣的沖突,引導學生深入思考和辨析,最終總結出要驗證質量守恒定律,必須確保所有的反應物與生成物的質量都計算在內,在反應物或生成物中有氣體時,應在合適的密閉體系中進行實驗,以便測定氣體質量。
五、反饋提升,點滴跟進
學習反饋可以分為自主學習后的反饋、合作探究后的反饋和課堂學習反饋。反饋形式應多樣,如習題檢測、問題解答、概念框架圖、思維導圖、學習感悟、個人反思等。
各組學生匯報各組的實驗報告后,教師重點統計反應前后物質質量的變化(紅磷燃燒前后物質質量相等;鐵釘與硫酸銅溶液反應前后物質質量相等;鹽酸與碳酸鈉反應后物質質量變小;鎂帶燃燒后質量變小)和實驗中活塞被沖開、忘記綁上氣球收集氣體、白煙泄露、液體漫出燒杯等異常狀況。教師根據實驗結果和異常狀況,提出如下問題:實驗一和實驗二符合質量守恒定律,你認為實驗三反應前后物質質量不相等的原因是什么?實驗一中,如果不用橡皮塞塞住錐形瓶口,反應前后物質質量還相等嗎?如果實驗三在密閉容器中進行,反應前后物質質量會相等嗎?“活塞被沖開”是什么原因造成的?活塞被沖開后,物質反應前后質量相等嗎?為什么會有這種變化?這些問題的分析與解答培養了學生尊重客觀事實、嚴謹求實、大膽質疑、細心分析的科學態度。
總結出質量守恒定律后,教師先引導學生思考“為什么化學變化千千萬萬,卻必須遵守質量守恒定律”,然后以電解水的微觀過程為例,引導學生從微觀視角分析、認識化學反應的實質。學生在運用所學知識解決問題的過程中透過現象看本質,增強了對化學反應本質的理解,強化了化學思維方式。
(作者單位:廣水市實驗初級中學)