基于信息素養(yǎng)的“三線法”教學

李文良　施鳳鶴

摘要：化學課程是培養(yǎng)學生信息素養(yǎng)的載體。構建課堂教學“三線”，即知識線、思維線和情感線，以具體復習教學為例，闡述在“廚房中的化學”課題復習中從獲得知識、啟發(fā)思維和提升情感三個方面提升學生信息素養(yǎng)的嘗試。

關鍵詞：信息素養(yǎng)；化學教學；三線法；復習

一、設計背景

信息素養(yǎng)越來越受到各國教育界的關注和重視，是信息時代下實施素質教育、實現(xiàn)終身學習與可持續(xù)發(fā)展的需要。信息素養(yǎng)包括信息意識、信息認知、信息應用、信息傳遞、信息儲備和信息道德等要素，是捕捉、篩選、評估、交流和應用信息的智能素養(yǎng)。

傳統(tǒng)化學教學的方式，主要停留于向學生傳遞化學信息，而對于信息素養(yǎng)的培養(yǎng)與提升缺乏足夠的關注。“化學來源于生活，又服務于生活”，與生活相關的信息素養(yǎng)必須在學生解決真實的生活問題中才能體現(xiàn)出來，從而促進學習自然、真實地發(fā)生。以“廚房中的化學”綜合復習課為例，梳理和構建課堂教學“三線”，即知識線、思維線和情感線，闡述基于希沃授課平臺，在提升學生信息素養(yǎng)方面的嘗試。

二、設計理念

從有效整合并處理日常生活中的化學信息，以提高學生信息素養(yǎng)的視角分析，將復習教學分為兩個層次水平：以化學知識的溫故為核心和以提高信息素養(yǎng)為核心。

1.知識線——整合日常化學信息

根據(jù)學生生活經驗，以廚房化學為主題，創(chuàng)設以“柴、米、水、鹽”為明線的情境串聯(lián)“能源問題、質量守恒定律、酸堿鹽的性質、實驗方案設計、物質含量測定”為暗線的化學知識，對零散知識與核心問題進行重組架構，以解決不同類型的生活問題開展教學活動，做到知識問題化、問題情境化、情境生活化，使教學事件與學習事件相匹配，實現(xiàn)知識的自主建構。

2.思維線——突出方法與思想建構

一方面，從生活出發(fā)，將零散信息整合成有邏輯性的系統(tǒng)組織，學生真實感受身邊的化學，增強從化學視角看待生活問題的信息意識，感受化學知識的實用價值，形成化學價值觀。另一方面，以時間軸的方式對燃料的變遷進行分析，不僅提高學生的信息認知，而且體現(xiàn)了科學發(fā)展觀的哲學思想，贊賞了化學對社會發(fā)展的重大貢獻，同時滲透低碳的可持續(xù)發(fā)展意識和綠色化學的觀念。水垢主要成分的探究及定量分析的教學，多角度提高學生的核心素養(yǎng)，如從裝置的設計、評價到完善，培養(yǎng)學生獨立思考、同伴互助和敢于質疑的實驗觀。宏觀圖形的認識與分析、直角坐標系的建立，幫助學生定量認識化學反應的本質；其中圖形內涵的分析與感悟，有利于學生運用圖形工具解決具體化學問題的信息篩選、應用與傳遞能力的培養(yǎng)。調味品的鑒別，豐富了學生獲取信息的手段，更為關鍵的是引導學生從特征離子與分類觀的角度認識物質的性質，形成“結構決定性質”的觀念和實驗探索未知的實驗觀。

3.情感線——實現(xiàn)課堂教學融合

從“衣食住行”角度暢談生活的化學身影，引入廚房化學之“柴米水鹽”，切身體會“化學來源生活，又服務于生活”；通過“柴”——家庭燃料的變遷，增強學生對能源問題的關注程度和求知欲；通過“米”——初步感悟宏觀圖形的含義，懂得借助數(shù)學工具解決化學問題；通過“水”——水垢來源及成分的探究，體驗科學探究的艱辛，讓學生在同伴互助中分享成功的喜悅；通過“鹽”——調味品的鑒別，不僅讓學生體驗了化學知識的實用價值，而且豐富了學生獲取信息、應用信息的科學素養(yǎng)，體會科學的魅力。整個教學過程對學生的情感投入產生了積極的影響，有效提高了學習效率。

三、教學實施

1.情景創(chuàng)設

基于學生以“衣食住行”為線索繪制的簡易思維導圖，引導學生暢談生活中的化學身影。進而由“其實真正懂生活的人，柴米水鹽照樣可以過得很浪漫”引出本節(jié)課將從“廚房”的角度重新深入感受化學是怎樣與生活息息相關。由此，提高學生獲取化學信息的敏感性與主動性，強化學生的信息意識，確保信息來源廣泛。

2.問題驅動

環(huán)節(jié)一：“柴”——廚房燃料的變遷

將零散信息以時間軸的形式形成有序的信息鏈，整合信息認知，讓學生對信息的篩選與分析變得更加容易。

環(huán)節(jié)二：“米”——感悟化學圖形

由“廚師其實就像一個化學家，他所進行的烹飪就是另一種形式的化學實驗”引出分子料理，得出烹飪從本質上講就是一系列化學反應，最后提出問題：“一廚師在密閉容器中放入甲、乙、丙、丁四種物質，圖3為烹飪前后各物質的質量分數(shù)，從圖3你能否判斷它們之間是否發(fā)生了反應？發(fā)生了怎樣的反應？”

教學過程中，學生通過圖形篩選出“各物質質量分數(shù)變化”的關鍵信息，由此判斷是否發(fā)生化學反應，并表述發(fā)生了怎樣的反應，體驗了圖形表達化學反應的事實，從中利用已知信息發(fā)現(xiàn)新問題，從新的理解視角去感悟質量守恒定律，在正確分析與處理信息中實現(xiàn)信息的篩選、傳遞與應用。

3.自主探究

環(huán)節(jié)三：“水”——定量探究水垢的成分

由“水是生命之源”，提出問題：①從物質分類的角度，白開水屬于什么？②從含鈣、鎂離子量的多少，白開水屬于什么？③展示開水瓶和燒水的電熱壺的圖片，內壁有什么？

在解釋水垢的來源時，學生知道水垢的主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂；進而提出本環(huán)節(jié)最重要的問題：水垢中碳酸鈣質量分數(shù)的測定。

（1）思路分析

引導學生從以下角度進行分析，形成混合物純度測定的一般思路，得出可以通過測定水垢樣品與足量稀鹽酸反應生成二氧化碳的質量進行測定。

（2）實驗裝置設計的討論

首先，分步呈現(xiàn)體積法（圖5）和減重法（圖6）的實驗裝置，讓學生描述各裝置的功能和探究裝置的設計原理，討論提出改進的建議，從而推動學生“探究裝置設計與評估”等信息評價能力的發(fā)展。

其次，引導學生從“增重法”角度，根據(jù)所提供的單元裝置及其功能，小組合作組裝出探究裝置。最后，基于希沃授課平臺，利用手機拍照上傳功能直接將學生設計的裝置圖上傳到一體機上。小組代表上臺講解裝置的功能及設計思路。在裝置對比之中，設計系列問題，引導學生從進入的氣體獲取相關信息，并以問題為載體，通過傾聽、分享、質疑、補充和評價來完善裝置的設計：①反應過程中有水蒸氣產生，會不會影響測定結果？如何處理？②通過什么方法可以使錐形瓶中的二氧化碳全部進入吸收裝置？③空氣中的二氧化碳會不會影響測定結果？如何處理？

通過問題式信息資源的獲取與處理，學生對裝置設計的理解更加深刻。在問題分析與解決的過程中，學生初步學會運用“測定方法、裝置設計與測定結果”相關聯(lián)的思維方法來獲取、加工、應用信息；通過對話式的過程性評價，暴露學生的認識問題，展示學生學習過程中的知識缺陷和思維過程，在診斷、糾錯中共享思維成果達到互促互進，感受學科的內在美，提升知識的把握精度。

（3）實驗結果的討論

一方面，引導學生用二維坐標圖表示兩個量之間的相互關系：向一定質量的水垢中加入過量的稀鹽酸，表示碳酸鈣與稀鹽酸反應過程中碳酸鈣與二氧化碳的質量變化與反應時間的關系。隨后，運用希沃授課助手，將學生的作品呈現(xiàn)在大屏幕上。學生對著作品先向臺下同學介紹繪制思路，引導他們獲取直接信息：碳酸鈣與二氧化碳的質量變化情況；再和他們一起思考，一起討論，以獲取更本質的信息：起點、轉折點與平臺的含義?？傊瑢W生一步步有效地獲取信息，逐漸對反應曲線有一完整的認識，使低級信息向高級信息轉化，提升信息加工能力。

另一方面，根據(jù)實驗的圖像（如圖7），橫坐標是反應時間，縱坐標是堿石灰增加的質量，即產生二氧化碳的質量。通過簡單計算，發(fā)現(xiàn)了意外的結果，認為50g水垢中一定還含有少量碳酸鎂。學生思考問題：怎樣得出這個結論？小組討論后，學生采用“正推或逆推”的極值法計算出結果。最后，由于碳酸鎂的干擾，引導學生課后以繪制流程圖的形式，采用“轉化沉淀測定質量”方法完成實驗目的，實現(xiàn)在作業(yè)訓練中鍛煉學生整理與運用信息能力。

教學實踐中將直角坐標系應用于課堂教學，不僅幫助學生學會從坐標系捕捉信息，合理表述信息；而且?guī)椭鷮W生建構定量觀，構建相似問題的思維模型，在積極構建信息中完善信息儲備，從而更好地促進和提升學生學習的遷移能力和解決問題的能力。

總之，定量測定，普遍認為用于解決該物質含多少即純度測定，其實還可以解決該物質是什么的問題，即通過定量確定其存在，“刷新”了對普遍性結論的認識，并指導學生在獲取新信息的同時對原有信息再認識、再提升，從而完善學生定量觀的建構，感受定量測定對生產生活的作用，體會化學學科的價值。

環(huán)節(jié)四：“鹽”——調味品的鑒別

廚房里的兩只調料瓶放有白色固體，只知道它們分別是精鹽和堿面中的一種。首先，學生利用廚房的條件將它們區(qū)分。其次，學生從實驗室條件根據(jù)提供的試劑（酚酞試液、氫氧化鈣溶液、稀鹽酸）以分組實驗的形式加以鑒別。實驗結束后，小組代表將實驗現(xiàn)象、結論向大家匯報。然后，學生思考是否有其他類的物質可以將它們區(qū)別，借此引導學生對比物質的組成特征，從特征離子和分類觀的角度挖掘信息，不斷發(fā)展元素觀、分類觀和轉化觀等觀念的認識。最后，介紹亞硝酸鈉的危害，引導學生通過專業(yè)書籍或網絡查詢其與氯化鈉的差異，以實現(xiàn)二者的區(qū)分。

整個教學環(huán)節(jié)，不僅豐富了學生獲取信息的手段，將有價值的信息進行加工處理以解決真實性問題，使信息的價值得到真正體現(xiàn)；而且讓學生從化學視角關注食品安全問題，辯證地看待化學，感悟社會責任。

四、教學反思

“知識、思維、情感”是課堂教學的生命線。關注知識線，才能把握好教學的目標與重難點，讓課堂教學具有效度；關注思維線，要求學生不僅要學到知識，更要注重知識的理解與運用，實現(xiàn)知識學習與觀念建構、素養(yǎng)提升的有機達成，讓課堂教學具有深度；關注情感線，使學生擁有積極的情感體驗和精神追求，讓課堂教學具有溫度。

“知識、思維、情感，三線并進，融合一體”。只要在課堂教學中做到了以知識線為基礎，以思維線為核心，以情感線為紐帶，促進課堂三維（認知、行為和情感）投入間的良性互動，那課堂教學就真正地回到教學的原點，就能提升教學的實效性。