楊硯寧
摘要:基于高中化學(xué)核心素養(yǎng)內(nèi)涵的理解,在中學(xué)化學(xué)課堂教學(xué)反復(fù)實踐的基礎(chǔ)上提出“境脈引領(lǐng)-互動生成”的教學(xué)模式,通過教學(xué)實例,闡述了創(chuàng)設(shè)“境脈”、有效開展“互動”、建構(gòu)思維模型的途徑和方法并進(jìn)行了實踐反思。
關(guān)鍵詞:境脈引領(lǐng);互動生成;教學(xué)模式;實踐反思
文章編號:1008-0546(2022)03-0007-05???? 中圖分類號:G632.41???? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2022.03.002
為促進(jìn)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實,新課程標(biāo)準(zhǔn)調(diào)整了課程結(jié)構(gòu),更新了教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建了學(xué)業(yè)質(zhì)量水平體系,細(xì)化了實施建議?!俺珜?dǎo)真實問題情境的創(chuàng)設(shè)”是化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)的重要理念[1],真正實施教學(xué)的過程中,對于廣大一線化學(xué)老師而言并不是一件容易的事情。由于情境素材有限、對情境的理解也不盡相同,因而在教學(xué)活動中對情境的選擇與運用也千差萬別。
經(jīng)過長期的實踐探索,我們提出基于化學(xué)核心素養(yǎng)的“境脈引領(lǐng)-互動生成”教學(xué)模式,以期提高化學(xué)教師的情境意識、能識別好的情境、能有好情境可用、能用好情境,進(jìn)而培育學(xué)生核心素養(yǎng)。
一、“境脈引領(lǐng)-互動生成”教學(xué)模式的學(xué)理分析
1.“境脈引領(lǐng)-互動生成”的內(nèi)涵
“境脈學(xué)習(xí)”源于境脈主義哲學(xué)觀,關(guān)注事物全部情境的整體把握。全部情境包含學(xué)習(xí)者原有的記憶、經(jīng)驗、動機和反應(yīng)構(gòu)成內(nèi)部世界以及為學(xué)習(xí)者提供學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)環(huán)境等的外部世界。學(xué)習(xí)者在處理外部世界的信息或知識時,與其內(nèi)部世界發(fā)生意義便是學(xué)習(xí)[2]。因此,境脈之“境”是情境在時間和空間上的延伸,更接近于真實世界;境脈之“脈”是意義之上的關(guān)系建立。
將“境脈學(xué)習(xí)”引入課堂教學(xué)便可形成境脈引領(lǐng)的教學(xué)。美國教育專家威爾遜提出,課堂教學(xué)是由很多元素組成的。境脈引領(lǐng)的教學(xué)就是將各個元素間的鏈接通過情境作為脈絡(luò)來實現(xiàn)。事實上,很多較為復(fù)雜的情境本身內(nèi)部就潛藏著一定的邏輯關(guān)系,如事件類情境一般包含事件的起因、開端、發(fā)生、發(fā)展、高潮、結(jié)局甚至尾聲等部分;物質(zhì)類情境一般包含物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、理化性質(zhì)、制法、用途等相關(guān)內(nèi)容;實驗類情境通常在一系列實驗及現(xiàn)象中埋藏著物質(zhì)本身性質(zhì)、外部條件影響、定量關(guān)系等因素。從這些情境中可以抽提出具體的、有邏輯關(guān)系的、能夠為教學(xué)所用的若干情境問題,經(jīng)過串聯(lián)或并聯(lián)成為情境脈絡(luò),即“教學(xué)境脈”,簡單地描述就是從情境內(nèi)部抽提出的情境問題所形成的脈絡(luò)關(guān)系。在情境脈絡(luò)的引領(lǐng)下,理清知識脈絡(luò),組織活動脈絡(luò),就形成了結(jié)構(gòu)化的課堂。
國際經(jīng)合組織(OECD)界定“素養(yǎng)”是在特定的情境中通過調(diào)動和利用各種資源以滿足解決復(fù)雜問題所需要的能力?;瘜W(xué)學(xué)科素養(yǎng)是發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分,是個體面對復(fù)雜的不確定的情境時,綜合運用化學(xué)知識、化學(xué)思想觀念解決實際問題所表現(xiàn)出來的關(guān)鍵能力和必備品格[3]。學(xué)習(xí)使外部世界與內(nèi)部世界的有效聯(lián)系得以發(fā)生,境脈學(xué)習(xí)發(fā)生的過程與核心素養(yǎng)目標(biāo)背景的學(xué)習(xí)方式是一致的。學(xué)科核心素養(yǎng)的形成需要學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)中與情境持續(xù)有效互動,包含師生之間、同伴之間言語、情感、思想上的互動交流,也包括學(xué)生和各種物化的資源之間的相互交流和相互作用,學(xué)生的知識獲得、能力培養(yǎng)及化學(xué)核心素養(yǎng)培育均在這些互動中得以完成。
2.“境脈引領(lǐng)-互動生成”教學(xué)模式的一般范式
境脈源于情境,是對情境更深的理解、挖掘和高階應(yīng)用?!熬趁}引領(lǐng)-互動生成”教學(xué)模式的一般范式,如圖1所示。從創(chuàng)設(shè)的真實情境中抽提出多個情境問題,這些情境問題必須緊密契合知識的邏輯及學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,再以此設(shè)計學(xué)生活動,在經(jīng)過一系列問題解決之后,最終回歸到情境,進(jìn)行歸納、總結(jié)和提升。
“境脈引領(lǐng)”下的結(jié)構(gòu)化的課堂有助于學(xué)生發(fā)現(xiàn)知識間的內(nèi)在聯(lián)系,學(xué)習(xí)活動也在與情境的多次互動和碰撞中徐徐鋪展開來。簡單表達(dá)為圖2所示。
課堂境脈的結(jié)構(gòu)主要取決于情境問題的邏輯結(jié)? 構(gòu),也與教師對教材內(nèi)容的理解與組織以及對情境的? 運用有關(guān),并且顯性的境脈中一定隱藏著“活動脈絡(luò)”和“知識脈絡(luò)”。經(jīng)過對大量課例的研究發(fā)現(xiàn),化學(xué)課? 堂的境脈創(chuàng)設(shè)類似于葉脈在葉片上分布,有“平行? 脈”“叉狀脈”“網(wǎng)狀脈”三大類?!捌叫忻}”所有葉脈都? 從葉片基部生出,彼此平行直達(dá)葉尖。平行境脈的創(chuàng)? 設(shè)源于一個起始情境,由情境引發(fā)的問題之間相對較? 為獨立,并無明顯的因果關(guān)系,各個情境問題相互并? 列?!安鏍蠲}”從葉基生出后,呈二叉狀分支。叉狀境? 脈的特征是由情境提煉的幾個問題之間存在明顯的? 邏輯關(guān)系,解決了上一個情境問題之后,才能發(fā)現(xiàn)并? 解決下一個情境問題。 網(wǎng)狀境脈有明顯的主脈,經(jīng)過? 逐級分支,形成交錯分布的細(xì)脈,細(xì)脈相互聯(lián)結(jié)形成? 網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
二、“境脈引領(lǐng)-互動生成”教學(xué)模式的實踐
境脈學(xué)習(xí)中師生都是學(xué)習(xí)者,都在對自身的知識結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步完善,都需要對教和學(xué)的過程進(jìn)行自我反思和調(diào)控,因此教學(xué)是在師生互動、生生互動、師生與情境的互動中完成的。教師在課堂中組織者、引導(dǎo)者的地位決定了教學(xué)境脈的創(chuàng)造者和優(yōu)化者主要是教師,要解決的問題是“創(chuàng)設(shè)什么情境,如何連境成脈? 引導(dǎo)學(xué)生與什么互動,能生成什么?”學(xué)生則是在情境衍生任務(wù)與活動的解決中建構(gòu)自身知識體系。 真實情境蘊含什么樣的基礎(chǔ)知識、體現(xiàn)哪些學(xué)科核心素養(yǎng)要求,是需要學(xué)生親身的任務(wù)參與、實踐活動才能決定,體現(xiàn)出具身認(rèn)知的特點。 因此,境脈的創(chuàng)設(shè)需關(guān)注學(xué)生所處的物質(zhì)、文化、社會、歷史情境,情境問題的理解需結(jié)合所處境脈,情境問題的解決需聯(lián)系知識所在的整個知識體系。
1.以生產(chǎn)實際為境,激發(fā)學(xué)生與事件互動
生產(chǎn)實際中的一些事故經(jīng)常被老師用作物質(zhì)性質(zhì)課例的情境素材,事件的發(fā)生、發(fā)展本來就有著內(nèi)在的脈絡(luò),因此選擇恰當(dāng)?shù)那腥朦c,提出合理的問題,課堂境脈自然就能形成。 如“鈉的性質(zhì)及應(yīng)用”一課(如圖3),選擇“某制藥廠車間金屬鈉引發(fā)火災(zāi)”這一新聞事件作為情境素材,教師首先布置任務(wù):觀看視頻,提出與事件相關(guān)的問題。 中學(xué)生對社會事件是十分關(guān)注與好奇的,因此他們能提出諸多問題:“金屬鈉 為什么會著火?”“沒保存好嗎?”“是保管員失職嗎?”“剛起火時沒人發(fā)現(xiàn)嗎?”“為什么不能用水滅火?”“有 人員傷亡嗎?”“制藥廠用金屬鈉做什么?”……然而中 學(xué)生缺少問題分析及解決的邏輯,此時就需要教師按 照問題解決的一般邏輯需要梳理上述問題,從中提取 4個主要問題“金屬鈉如何保存”“特殊保存的鈉為什 么會起火”“鈉著火如何撲滅”“金屬鈉的用途與制取”引導(dǎo)學(xué)生探究事件的起因、經(jīng)過、結(jié)果。
帶著這些問題,教師引導(dǎo)學(xué)生回到情境中尋找答案。①“金屬鈉保存在煤油中”——為什么要特殊保存?為什么用煤油,水可以嗎?②“天氣潮濕引發(fā)火災(zāi)”——水起了什么作用?與水反應(yīng)為何能起火?滿足了燃燒的哪些條件?③“金屬鈉著火不能用水滅火”——燃燒產(chǎn)物是什么?會促進(jìn)燃燒嗎?那應(yīng)該如何滅火?④“制藥廠車間存放鈉”——鈉的用途是什么?如何安全存放和使用?
不難發(fā)現(xiàn)這些情境問題存在著邏輯上的遞進(jìn)關(guān)系,要解決這些問題需要了解該情境中鈉發(fā)生的變化,探索鈉的性質(zhì),必然得從鈉的微觀構(gòu)成開始學(xué)習(xí)。在問題解決的目標(biāo)下,學(xué)生自然而然地建構(gòu)了金屬鈉“結(jié)構(gòu)→性質(zhì)→變化”的知識結(jié)構(gòu),也形成了學(xué)生實驗活動的脈絡(luò)。
2.以生活應(yīng)用為境,引導(dǎo)學(xué)生與場景互動
知識源于生活,也將應(yīng)用于生活,化學(xué)學(xué)科知識的學(xué)習(xí)更是如此,這也是化學(xué)課堂的優(yōu)勢和魅力所在。在課堂教學(xué)中,問題、知識和情境這三者是密切聯(lián)系的動態(tài)過程,教學(xué)要讓問題知識化、知識情境化、情境生活化,才能更好地建立思考的紐帶[4]。
在進(jìn)行元素化合物內(nèi)容教學(xué)時,生活中有很多相應(yīng)物質(zhì)的實際應(yīng)用,可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容精選素材,選擇一個角度連境成脈,形成主線。生活中含鋁元素的物品很多,在“鋁的氧化物及氫氧化物”一課中(如圖4),教師不是獨立地呈現(xiàn),而是帶著學(xué)生“逛大潤發(fā)”,進(jìn)入了“超市”“金店”“藥店”“肯德基”,發(fā)現(xiàn)了易拉罐、燒烤鋁箔、鋁合金球拍等鋁制品、紅藍(lán)寶石中的氧化鋁、胃藥斯達(dá)舒中的氫氧化鋁、無鋁油條。用一趟“大潤發(fā)之旅”將鋁及其化合物囊括其中,為學(xué)生營造一種沉浸式學(xué)習(xí)環(huán)境。
情境脈絡(luò)建構(gòu)之后,利用情境問題巧設(shè)認(rèn)知沖突,打破學(xué)生認(rèn)知平衡,可以將學(xué)生卷入情境,變靜態(tài)演繹為動態(tài)建構(gòu),讓學(xué)習(xí)真正發(fā)生。由鋁箔標(biāo)簽中的“不能將鋁箔產(chǎn)品與酸堿等活性化工產(chǎn)品存放在一起”,啟發(fā)學(xué)生要學(xué)會從化學(xué)視角分析標(biāo)簽的含義,從而過渡到鋁的化學(xué)性質(zhì),再由鋁制品耐酸堿腐蝕引出鋁制品表面覆蓋的致密氧化鋁膜。此處學(xué)生會發(fā)現(xiàn)似乎存在矛盾,究竟鋁制品是否耐腐蝕?隨后從物質(zhì)類別、溶液濃度,鋁制品表面處理等多個角度設(shè)計對比實驗驗證,同時認(rèn)識到兩性氧化物的性質(zhì)。
紅藍(lán)寶石的成分再次引起了學(xué)生思考,紅藍(lán)寶石中的氧化鋁與氧化膜中的氧化鋁性質(zhì)相同嗎?紅藍(lán)寶石怕酸堿嗎?教師適當(dāng)點撥,氧化鋁具有多種結(jié)構(gòu),如α型、β型、γ型等,不同結(jié)構(gòu)的氧化鋁所具有的性質(zhì)不同。α型氧化鋁俗稱剛玉,熔點高、硬度大,耐化學(xué)腐蝕;而γ型氧化鋁結(jié)構(gòu)松散,能被酸堿溶解,學(xué)生體會物質(zhì)的結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的化學(xué)思想。
胃藥的引入激發(fā)學(xué)生制備氫氧化鋁的熱情,向氯化鋁溶液中逐滴滴加氫氧化鈉溶液及氨水的對比實驗中,第三次引發(fā)了學(xué)生的認(rèn)知沖突。 同是堿溶液,反應(yīng)結(jié)果卻大不相同,激發(fā)學(xué)生的探究欲望。得出結(jié)論后實驗驗證偏鋁酸鈉溶液與酸反應(yīng)時,學(xué)生順其自然地提出分別加強酸、弱酸進(jìn)行對比,深化認(rèn)識“兩性氫氧化物”的性質(zhì)。
3.以科學(xué)探究為境,促進(jìn)人與人互動
教學(xué)過程的內(nèi)在邏輯核心在于互動生成,課堂的驅(qū)動因素是學(xué)生,由教師在“放”與“收”之間結(jié)構(gòu)式推進(jìn),形成良好的教學(xué)生態(tài)。“鋼鐵銹蝕條件的實驗探究”一課,考慮到學(xué)生在之前的學(xué)習(xí)中就已經(jīng)接觸了鐵以及鐵生銹的知識,對防止金屬生銹的措施也已有了一定的認(rèn)識,已基本了解鐵生銹是一種與空氣中的氧氣與水共同作用的結(jié)果。 但這只是作為常識并沒有用科學(xué)探究的方法得出結(jié)論,更沒有用化學(xué)學(xué)科思維完整地從金屬銹蝕原因探究到金屬防護(hù)方法的運用的進(jìn)階。 基于此,本節(jié)課可以進(jìn)行“有向開放”:提前一周布置家庭實驗探究鐵生銹條件,注意條件控制并形成實驗報告,一周后在課堂上分享實驗結(jié)果,提出實驗中的困惑。教師組織學(xué)生相互評價實驗,在預(yù)設(shè)的基礎(chǔ)上解決實驗中出現(xiàn)的問題。
“互動生成”伴隨“有向開放”而生,時時進(jìn)行。本節(jié)課進(jìn)行家庭實驗時學(xué)生與實驗事實互動,課堂交流時學(xué)生與學(xué)生互動,生成一系列的疑惑和猜想,問題解決過程中師生、生生繼續(xù)進(jìn)行互動。學(xué)生實驗時會發(fā)現(xiàn)完全浸沒在水中的鐵制品也會出現(xiàn)銹蝕的情況,即便有同學(xué)選擇了蒸餾水做實驗也無法避免。 學(xué)生能猜想是因為水中溶解了部分氧氣,但這是家庭實驗無法驗證的。 教師利用實驗室的條件盡可能除去水中溶解的氧氣并防止其再次溶解,同時用數(shù)字傳感器測定不同水樣中的溶解氧,用證據(jù)證實學(xué)生的推理。學(xué)生對比各自家庭實驗方案(圖5)后就發(fā)現(xiàn)設(shè)計實驗時控制變量、儀器選擇、藥品選擇都有一定的要求,對比現(xiàn)象會發(fā)現(xiàn)水的酸堿性、鐵制品的組成都可能影響鐵銹蝕。 學(xué)生在情境、問題、活動的多次交互中(圖6),經(jīng)歷從模糊到清晰、從錯誤到正確、從混亂到有序、從部分到完整、從點狀到結(jié)構(gòu)的變化和發(fā)展過程,在展現(xiàn)真實思維活動過程的基礎(chǔ)上,克服解決問題過程中的困難和障礙,糾正認(rèn)識過程中的思維偏差和認(rèn)知錯誤[5]。
三、“境脈引領(lǐng)-互動生成”教學(xué)模式的實踐反思
“境脈引領(lǐng)-互動生成”的教學(xué)模式旨在將學(xué)生的認(rèn)識上升到概念建構(gòu)、研究方法和認(rèn)識路徑的模型化和理性化層面,學(xué)生的思維深化為面對復(fù)雜問題時,能夠自覺地把化學(xué)觀念變成認(rèn)識問題的角度、推理路徑和思維模型,讓學(xué)與教成為學(xué)生學(xué)習(xí)理解、應(yīng)用實踐、遷移創(chuàng)新的動態(tài)核心素養(yǎng)進(jìn)階發(fā)展的過程,最終形成適應(yīng)社會的關(guān)鍵能力與必備品格[6]。
1.選用好情境是形成境脈的關(guān)鍵
創(chuàng)設(shè)和運用情境是當(dāng)前中學(xué)化學(xué)教學(xué)中常見的設(shè)計方法和課堂方式,我們提倡情境使用“從一而終”,用一個好情境,同時也用好一個情境。教學(xué)情境不只是知識的載體,而是在情境中將知識的學(xué)習(xí)、能力的發(fā)展、觀念的建構(gòu)、價值觀與社會責(zé)任感的培養(yǎng)融為一體、是一種綜合的場域。教師選定素材后,有意識地追溯素材背后的內(nèi)容,從何而來,可往何處,如此便可以形成情境脈絡(luò),隨后是挖掘該境脈蘊含的化學(xué)知識,設(shè)計情境問題,選擇問題解決時所用的化學(xué)方法,組織課堂活動,幫助學(xué)生建構(gòu)系統(tǒng)的“知識脈絡(luò)”及深層的“能力脈絡(luò)”。
2.良好互動是形成核心素養(yǎng)的橋梁
境脈引領(lǐng)的教學(xué)生態(tài)在于活躍的課堂和靈動的學(xué)生。課堂要“活”起來源于境脈的創(chuàng)設(shè),“靈”起來源于良好的互動。學(xué)生與情境的互動是否能生發(fā)富有挑戰(zhàn)性的問題并激發(fā)問題解決的欲望;學(xué)生與學(xué)生的互動能否助推學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力的提高并促使合作意識下學(xué)習(xí)活動的開展;學(xué)生與教師的互動能否有效深化知識內(nèi)涵、建構(gòu)知識體系并促進(jìn)教師學(xué)生能力的雙向生長。為此,教師需要有高度的教學(xué)智慧。這種智慧既要基于我們對培養(yǎng)怎樣的人的清晰認(rèn)識,又要基于教師在教學(xué)設(shè)計時對學(xué)生各種可能性的基本分析,也要基于教師對學(xué)生課堂具體狀態(tài)的清晰把握,更要基于教師對學(xué)生問題的敏感性、洞察力和透析力[7]。
3.“教、學(xué)、評”一體化是發(fā)展核心素養(yǎng)的途徑
素養(yǎng)導(dǎo)向下教學(xué)評價的視角已經(jīng)從“知道是什么?”轉(zhuǎn)向“怎樣運用知識?”“怎樣在現(xiàn)實世界中驅(qū)使知識?”“怎樣去求得適應(yīng)?”。為了實施教、學(xué)、評有機融合的教學(xué),《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》給出了學(xué)業(yè)評價的命題框架,強調(diào)“必須堅持以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向,準(zhǔn)確把握‘素養(yǎng)’‘情境’‘問題’和‘知識’4個要素在命題中的定位與相互聯(lián)系”,樹立素養(yǎng)為本的化學(xué)學(xué)習(xí)評價觀,命題原則“以真實情境為測試載體,以實際問題為測試任務(wù),以化學(xué)知識為解決問題的工具”[8]。近幾年高考化學(xué)試題已經(jīng)開始注重以真實情境為載體,部分地區(qū)中考試題也呈現(xiàn)出這一趨勢。試題中復(fù)雜情境的創(chuàng)設(shè)不僅考查了學(xué)生應(yīng)對生活實踐問題情境和學(xué)習(xí)探索問題情境的綜合素質(zhì),也更好地考查了學(xué)生的思維品質(zhì)。而這類試題單靠記憶、刷題顯然是無法應(yīng)付的。
“境脈引領(lǐng)-互動生成”教學(xué)模式下的課堂就是將處理情境問題常態(tài)化,依托真實情境,深入復(fù)雜問題的研究中,讓知識具有可遷移性,讓信息讀取、問題發(fā)現(xiàn)、實驗探究、推理論證等成為學(xué)生自覺的思維習(xí)慣,而不是看到試題就是“陌生情境”,生搬硬套,減少因應(yīng)對考試而產(chǎn)生的刷題現(xiàn)象,促進(jìn)“教、學(xué)、考有機銜接,形成育人合力”。
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