海南省教育研究培训院 吴益平
2018年3月6日(农历正月十九),黎村苗寨还沉浸在春节的喜庆之中。海南省教育研究培训院高中教研员一行18人,在陈力院长的带领下,赴乐东开展为期三天的海南省南部五市县高考综合改革试点工作调研。
我们调研的第一站是华东师大二附中乐东黄流中学。3月6日下午,在华二黄中化学组组长刘军辉老师的引导下,我来到一楼化学实验室,进入陈太朝老师的化学课堂(课题《二氧化硫化学性质的探究》),在这里,我听到了核心素养在课堂落地的声音。
1、落实实验教学,发展学生“科学探究”素养
长期以来,化学实验的开设是我省中学化学教学最为突出的薄弱环节,极大地影响了学生“科学探究与创新意识”素养的发展。
令人欣慰的是,华二黄中十分重视实验教学,化学组的全体老师能充分认识化学实验的独特功能与价值,积极开展微型(如利用井穴板、针筒等)实验,想方设法从生活中寻找实验代用品(如废输液瓶或袋、针管等),确保课标规定的学生必做实验全部开齐,同时实现了实验的绿色化。
井穴板
SO2是一种有毒的气体,实验室通常采用Na2SO3与浓H2SO4反应来制备SO2,常用烧瓶或大试管作为发生装置,实验结束后,发生装置中遗留的SO2较多,不利于环保,若是学生分组实验,问题将更加严重。华二黄中化学组在刘军辉老师的带领下,改进了SO2的制备方法,他们使用废输液瓶(带胶塞)作为SO2的发生装置和储气装置,学生分组实验时,直接用针筒抽取,在井穴板上探究SO2性质,实验创新化,实现微型化、环保化、有毒有害气体实验的分组化。
关于SO2具有酸性氧化物的性质、具有氧化性和还原性的性质,由学生从分类角度和价态预测,设计实验方案,实施实验探究,获取证据,形成认知。上述探究活动均由学生完成,不仅激发了学习兴趣,获得化学知识,提高实验技能,而且在进行预测、方案设计、实验探究的过程中,促进了思考,有利于发展科学探究素养。
学生分组实验时,用针筒抽取SO2注入井穴板中
下课铃声响起时,我看到各实验小组自觉清洗仪器,迅速摆好仪器药品,擦拭实验台,有序离开实验室。冰冻三尺,非一日之寒。学生良好的实验习惯的形成,是华二黄中老师们长期坚持组织引导的结果,值得其他学校学习借鉴!
下课了,学生有序离开实验
2、教学组织有序,确保实验探究有效推进
上课伊始,陈老师通过大屏幕展示元宵节多彩烟花、红葡萄酒的标签等图片,引导学生认识生活中的SO2,以此引出新课,紧接着组织学生观察SO2、预测SO2的性质、交流探究SO2性质的实验方案、实施实验、交流分享、获得结论。整节课,以SO2的化学性质探究为主要载体,将研究物质性质的基本程序贯穿其中。
课堂观察表明,在陈老师的组织引导下,学生有序开展学习,学习积极性高、参与面广。尤其是在实验方案讨论交流环节及实施实验环节,陈老师耐心地组织引导学生充分交流,如,设计实验证明SO2具有还原性,在氧化剂的选择(KMnO4、Br2等)及实验现象的预测等方面,小组代表互动热烈,推动了学生的深度思维,确保了探究活动的有效性。
学生的实验方案
3、凸显方法思路,助力学生“认知模型”建构
知识只有变为自觉主动的认识角度和认识思路才能转化为学科能力和学科素养。本节课的核心知识是SO2化学性质,它具有怎样的功能与价值呢?我们看到,陈老师引导学生回顾“金属钠的研究”“氯气的性质研究”,唤醒学生“研究物质性质的方法和程序”的已有认识。在此基础上,提出本节课的核心任务——SO2化学性质的探究。
(1)任务驱动:从哪些角度来预测SO2的化学性质?
(2)初建角度:从物质的类别、元素的价态等两个角度认识SO2。
(3)讨论探究:预测性质、设计方案、实施实验……
帮助学生建构认知模型,发展学生的科学探究能力。值得学习!
4、共同的思考
(1)如何基于“素养为本”制订教学目标
陈老师的教学目标:
学生化学学科核心素养的发展是一个持续进步的过程,蕴涵于整个高中化学的学习内容之中。《普通高中化学课程标准》(2017年版)对必修模块“主题2常见的无机物及其应用”的学业要求如下(部分):
能从物质类别、元素价态的角度,依据复分解反应和氧化还原反应原理,预测物质的化学性质和变化,设计实验进行初步验证,并能分析、解释有关实验现象。
个人认为,本节课基于“素养为本”的教学目标可以表述如下:
1.通过实验探究SO2的主要化学性质,形成基于物质类别和元素价态对物质的性质进行预测和检验的认知模型,深化氧化还原理论的认识与理解。
2.能辩证地认识SO2对环境的影响及在生活生产中的运用,感受SO2及其变化的社会价值,初步形成正确地认识化学的“功”与“过”,发展辩证思维。
(2)如何合理安排课堂教学时间
课堂观察表明,实验后的分享与交流效果欠佳,如,某实验小组正在汇报时,仍然有部分小组还在进行实验。究其原因,除了教学组织的问题外,更主要的原因是,给予学生实验的时间不够充裕。
我们可以试着比较一下,传统教学模式下,以老师讲授为主,以老师演示实验为主,一节课完成SO2的性质的学习,教学活动已比较饱满。今天,要完成相同的教学内容,要体现学生的主体地位,预测、方案设计与交流、实施实验、实验后的交流与分享。需要更多的时间,必然会导致时间过紧。因此,基于“素养为本”的教学设计与实施,应该给予更充裕的时间。方法一、延长教学时间。记得2004年秋季,海南省作为首批课改实验区进入高中新课程实验,专家倡导两节连排方式上课,最终没有坚持下来。此次观看陈老师的化学课,我想,若能两节连排,陈老师可能会更加从容,给予学生更加充分的思考研讨时间,也许,学生在探究实验的过程中会回馈给我们更多的惊喜!方法二、压缩其它教学内容的学习时间。如,学生自学即可学会的内容(SO2的物理性质等)不在课堂上学习,课堂上集中精力研讨核心问题。
(3)如何推动核心素养在课堂落地
从基于“素养为本”的教学设计要求来看,本节课,从学生分组实验到获得结论的过程时间太短,缺乏思维的过程。建议:教师加大指导力度,设计驱动性问题,发展学生收集证据分析实验现象获得结论的能力,发展学生“证据推理”的核心素养。
北京师范大学王磊教授强调,知识具有重要的认识功能和素养发展价值。知识的功能价值只有在学科能力活动中转化为学生自觉主动的合理的认识方式才能彰显。必须基于主题打通知识到素养的通道。SO2是硫元素家庭的重要成员,需要将其置于“非金属及其化合物的性质与应用”的主题之下,进行单元整体规划,明确单元主题的教学目标,细化每一节课的教学目标。就本节课而言,后续的教学目标应该指向,以SO2为中心,建构硫及其重要化合物之间的转化关系,在实际应用问题的解决过程中升华认识,实现深度学习,厘清认识物质及其转化关系的视角和路径。