徐婉
摘要:從基于時(shí)事熱點(diǎn)主導(dǎo)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)、圍繞時(shí)事熱點(diǎn)建構(gòu)知識體系、組織有效活動促進(jìn)深度學(xué)習(xí)、分析時(shí)事熱點(diǎn)培養(yǎng)審辯思維等視角談了基于時(shí)事熱點(diǎn)的主題式復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)的思考。分享了以時(shí)事熱點(diǎn)“碳中和”為主題的“碳和碳的化合物”復(fù)習(xí)課課例及設(shè)計(jì)意圖。
關(guān)鍵詞:真實(shí)情境;主題式教學(xué);碳中和;碳和碳的化合物;教學(xué)設(shè)計(jì)
文章編號:1008-0546(2022)04x-0059-05
中圖分類號:G632.41
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2022.04x.017
主題式復(fù)習(xí)是指依托某一真實(shí)的、有意義的主題,將學(xué)習(xí)內(nèi)容蘊(yùn)含于主題中,通過圍繞主題的思索、探討、演繹與歸納,有效建構(gòu)知識、發(fā)展學(xué)生素養(yǎng)的復(fù)習(xí)教學(xué)。在教學(xué)中,真實(shí)的情境,有利于學(xué)生感受學(xué)科知識來源于現(xiàn)實(shí)生活,有利于學(xué)生在已有認(rèn)知基礎(chǔ)上自主構(gòu)建知識,有利于引發(fā)思考和激發(fā)思維,有利于學(xué)生改進(jìn)學(xué)習(xí)方式,形成分析解決實(shí)際問題的必備品格、關(guān)鍵能力和正確的價(jià)值觀。
基于時(shí)事熱點(diǎn)的主題式復(fù)習(xí)教學(xué)一般通過時(shí)事熱點(diǎn)產(chǎn)生學(xué)科問題,圍繞具體的問題組織學(xué)生活動,在學(xué)生解決問題的基礎(chǔ)上促進(jìn)學(xué)生的認(rèn)知,發(fā)展學(xué)生的素養(yǎng)。“碳和碳的化合物”復(fù)習(xí)在滬教版教材1中沒有專門的章節(jié),涉及“碳和碳的化合物”知識較多而且比較零散,只是機(jī)械地記憶難以形成系統(tǒng)的、結(jié)構(gòu)化的知識框架,也很難達(dá)成對知識的深度理解和靈活應(yīng)用。筆者選擇了時(shí)事熱點(diǎn)“碳中和”為主題,通過初識碳中和的概念、分析二氧化碳的來龍去脈、討論自然界實(shí)現(xiàn)二氧化碳的平衡,用現(xiàn)代化的立意、情境化的問題讓學(xué)生經(jīng)歷“了解碳中和”“探秘碳中和”“邁向碳中和”三個環(huán)節(jié)。課堂教學(xué)流程見圖2。
一、基于時(shí)事熱點(diǎn)的主題式教學(xué)設(shè)計(jì)的總體思路
基于時(shí)事熱點(diǎn)的主題式教學(xué)設(shè)計(jì)首先要根據(jù)學(xué)習(xí)內(nèi)容明確指向素養(yǎng)發(fā)展的學(xué)習(xí)目標(biāo),選擇與學(xué)習(xí)內(nèi)容適切的時(shí)事熱點(diǎn),設(shè)計(jì)有邏輯性的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)。圍繞主題系統(tǒng)梳理學(xué)科知識并設(shè)計(jì)安排具體的環(huán)節(jié),根據(jù)學(xué)科知識設(shè)計(jì)蘊(yùn)含時(shí)事熱點(diǎn)中的真實(shí)問題,設(shè)計(jì)解決問題的多元化的學(xué)生活動。一般流程框架見圖1。
課堂教學(xué)中,以生活世界和科學(xué)世界為背景,以問題驅(qū)動為主線,以實(shí)驗(yàn)探究和理性思維為手段,在實(shí)驗(yàn)探究中體現(xiàn)了動腦和動手相結(jié)合,在探究進(jìn)程中體現(xiàn)了自主和指導(dǎo)相結(jié)合,在問題設(shè)計(jì)中體現(xiàn)了預(yù)設(shè)和生成相結(jié)合,努力還知識以理性之美,給學(xué)生以探究之樂。
二、以時(shí)事熱點(diǎn)“碳中和”為主題的課例
[情境]在今年兩會中,占據(jù)熱詞C位的是“碳達(dá)峰”“碳中和”。
環(huán)節(jié)一:了解碳中和
[問題1]你們知道什么是“碳中和”嗎?“碳”指的什么?
[觀看視頻]龍洋說兩會(用微信或QQ掃描圖3二維碼,密碼000000)
[歸納整理1]“碳”的含義及碳中和的概念。
[學(xué)生活動1]猜想2020年以后全球大氣中CO2濃度變化趨勢,討論大氣中CO2濃度過高后果。
[資料卡1]見圖4、圖5。
[問題2]溫室效應(yīng)對全球會有哪些危害呢?
[歸納整理2]氣溫上升,土地沙漠化;全球變暖,病蟲害增加;冰川融化,海平面上升;氣候反常,極端天氣。
[小結(jié)1]實(shí)現(xiàn)碳中和,是我們每位地球人的美好愿景,只有碳中和,才能為美麗世界賦能。
設(shè)計(jì)意圖:通過“兩會”熱詞,讓學(xué)生初步了解碳中和的概念,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注時(shí)事熱點(diǎn)。學(xué)生通過觀看視頻圖表、分析、討論、交流等方式了解實(shí)現(xiàn)碳中和的社會意義。立足未來發(fā)展,通過時(shí)事熱點(diǎn)引發(fā)出情境化的生活問題,立足學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)和知識,將生活問題轉(zhuǎn)化為化學(xué)學(xué)科問題,促進(jìn)學(xué)生探究的欲望。
環(huán)節(jié)二:探秘碳中和
[問題3]根據(jù)已有的知識和經(jīng)驗(yàn),你知道有哪些過程能獲得二氧化碳?
[知識建構(gòu)1]二氧化碳產(chǎn)生的途徑,見圖6。
[問題4]你知道二氧化碳能到哪里去嗎?
[學(xué)生活動2]總結(jié)建構(gòu)二氧化碳的轉(zhuǎn)化關(guān)系網(wǎng)絡(luò)圖(用箭頭表示轉(zhuǎn)化關(guān)系,如“A→B”:A反應(yīng)生成B)。[資料卡2]馬斯克獎勵優(yōu)秀碳捕集技術(shù)(用微信或QQ掃描圖7二維碼)。
[實(shí)驗(yàn)探究]根據(jù)所給藥品和儀器模擬設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):產(chǎn)生并捕捉CO2,并證明捕捉成功。
[學(xué)生活動3]設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。小組合作完成實(shí)驗(yàn)方案。
[資料卡3]加拿大Carbon Engineering公司捕捉并儲存二氧化碳(用微信或QQ掃描圖8二維碼)
[學(xué)生活動4]畫出加拿大Carbon Engineering公司將二氧化碳捕捉并儲存純二氧化碳的簡單流程圖。
[問題5]該公司最終是以哪種物質(zhì)的形式封存CO2?該公司的封存和利用與你的方案相比有哪些優(yōu)勢?
[知識建構(gòu)2]二氧化碳轉(zhuǎn)化或吸收的途徑,見圖9。
設(shè)計(jì)意圖:此環(huán)節(jié)從探究二氧化碳的來龍去脈,引發(fā)學(xué)生建構(gòu)二氧化碳的知識網(wǎng)絡(luò),將零散的知識整合,將學(xué)科知識結(jié)構(gòu)化,使學(xué)生更好地理順、掌握和應(yīng)用知識。分組探究實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)成為有意義、有思考、有提升的深度學(xué)習(xí)活動[2],讓學(xué)生親身體驗(yàn)“問題→猜想→實(shí)驗(yàn)→證據(jù)→結(jié)論”的實(shí)驗(yàn)探究過程,感受學(xué)習(xí)化學(xué)的基本方法和思維。通過實(shí)驗(yàn)探究,學(xué)生對二氧化碳的產(chǎn)生和消耗有了深入的認(rèn)識與理解,有助于學(xué)生用學(xué)科思維解釋生活中的現(xiàn)象。通過探究加拿大Carbon Engineering公司方案的實(shí)施,指導(dǎo)學(xué)生了解工業(yè)流程的一般結(jié)構(gòu)和特點(diǎn),學(xué)會設(shè)計(jì)簡單工業(yè)流程圖,促進(jìn)學(xué)生科學(xué)理性地分析流程方案。
[問題6]CO2是一種重要的資源,在生活中有哪些應(yīng)用?
[歸納整理3]制成干冰;滅火劑;制成碳酸;制備超細(xì)碳酸鈣;吊掛式氣肥等。
[問題7]CO2還有哪些應(yīng)用呢?[遷移應(yīng)用1]新能源利用。
2020年1月17日,李燦院士領(lǐng)銜的全球首套千噸級“液態(tài)太陽燃料合成示范項(xiàng)目”在蘭州新區(qū)綠色化利用太陽能制炭黑工藝簡易流程工園區(qū)試車成功。簡單流程見圖10。
甲醇中一定含有什么元素,可能含有什么元素?
已知二氧化碳制得甲醇反應(yīng)中,CO2、H2、H2O的質(zhì)量分別是44g、6g、18g,請推斷出甲醇的化學(xué)式。
每人每天釋放1144gCO2,通過這項(xiàng)技術(shù),最多可以得到多少甲醇?
[遷移應(yīng)用2]新材料制造利用太陽能,以CO2為原料制取炭黑的工藝見圖11:
最終得到的產(chǎn)品是什么?其中可以循環(huán)的物質(zhì)是什么?
反應(yīng)1的基本類型是什么?寫出反應(yīng)2的化學(xué)方程式。
[學(xué)生活動5]進(jìn)一步建構(gòu)與完善碳及其化合物的轉(zhuǎn)化網(wǎng)絡(luò)圖。
[小結(jié)2]學(xué)習(xí)化學(xué)既要從宏觀看物質(zhì),還要從微觀看物質(zhì)。要用宏微結(jié)合的視角去認(rèn)識物質(zhì),看待世界。
設(shè)計(jì)意圖:通過新能源和新材料的分析研究,強(qiáng)化二氧化碳的捕捉再利用,對知識進(jìn)行有效遷移。同時(shí),讓學(xué)生經(jīng)歷從定性到定量的方案設(shè)計(jì)。另外學(xué)生通過從宏觀物質(zhì)到微觀組成和結(jié)構(gòu)的分析,滲透元素觀和微粒觀。
環(huán)節(jié)三:邁向碳中和
[問題8]為了實(shí)現(xiàn)碳中和,你有哪些建議?[資料卡4]中國行業(yè)碳排放分布圖(2017),見圖12。
[分析和討論1]根據(jù)圖12,中國要實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo),可行性路徑有哪些?
[資料卡5]植樹造林防風(fēng)固沙,增加土壤蓄水能力。目前全球碳排放總量太大,植樹造林過程十分緩慢,只能緩解但不能根治溫室效應(yīng),同時(shí)植樹造林需要大量的土地資源。
[分析和討論2]請分析植樹造林吸收二氧化碳的利弊。
[資料卡6]海洋可以吸收CO2。但海水吸收過量的CO2,會加重它的酸性程度,海洋中的一些主要生物將受到嚴(yán)重威脅,對海洋生態(tài)系統(tǒng)造成嚴(yán)重傷害。
[分析和討論3]請分析海水吸收二氧化碳的利弊。
[小結(jié)3]要實(shí)現(xiàn)碳中和的目標(biāo),我們要從“控制碳排放”到“實(shí)現(xiàn)碳吸收”走向“碳捕捉和利用”。
[課堂總結(jié)]邊總結(jié)邊建構(gòu),見圖13。
設(shè)計(jì)意圖:指導(dǎo)學(xué)生充分利用所學(xué)知識進(jìn)行碳中和的方案討論,引導(dǎo)學(xué)生用辯證思維來看待一些方案的制訂和實(shí)施,從多角度、多方面來分析方案的利弊,揚(yáng)長避短。引導(dǎo)學(xué)生樹立正確的化學(xué)觀,促進(jìn)學(xué)生用化學(xué)思維解決實(shí)際問題。
三、基于時(shí)事熱點(diǎn)的主題式教學(xué)設(shè)計(jì)的思考
1.基于時(shí)事熱點(diǎn)主導(dǎo)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)
基于時(shí)事熱點(diǎn)的主題式教學(xué)首先要選擇適切學(xué)習(xí)目標(biāo)、貼近學(xué)生生活、符合已有認(rèn)知以及能激發(fā)學(xué)生積極思考的時(shí)事熱點(diǎn)。其次,要圍繞時(shí)事熱點(diǎn)設(shè)計(jì)合適的課堂學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),通過環(huán)節(jié)的主導(dǎo)推動整節(jié)課的學(xué)習(xí)進(jìn)程?!疤己吞嫉幕衔铩睆?fù)習(xí)課以“兩會”熱詞“碳中和”為主題,設(shè)計(jì)了“了解碳中和”“探秘碳中和”“邁向碳中和”三個學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),以熱點(diǎn)新聞導(dǎo)入,引導(dǎo)學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)問題,大膽提出化學(xué)問題,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已知的化學(xué)知識探索“控制碳排放”到“實(shí)現(xiàn)碳吸收”,最后再到“碳捕捉和利用”,有效地主導(dǎo)并推動學(xué)生的學(xué)習(xí),幫助學(xué)生循序漸進(jìn)地加深對知識的認(rèn)知。
2.圍繞時(shí)事熱點(diǎn)建構(gòu)知識體系
時(shí)事熱點(diǎn)只是課堂學(xué)習(xí)的一個載體,落實(shí)知識、提升能力、發(fā)展素養(yǎng)才是課堂學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。因此,圍繞時(shí)事熱點(diǎn)設(shè)計(jì)核心問題,通過問題解決建構(gòu)知識體系才是教學(xué)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)?;跁r(shí)事熱點(diǎn)的主題式教學(xué)的問題設(shè)計(jì),既要注重將問題蘊(yùn)含于時(shí)事熱點(diǎn)中,又要注重指向具體的化學(xué)學(xué)科知識?!疤己吞嫉幕衔铩睆?fù)習(xí)課核心問題、具體問題和知識體系的設(shè)計(jì)如圖14所示。
3.組織有效活動促進(jìn)深度學(xué)習(xí)
組織有效的活動是幫助學(xué)生解決時(shí)事熱點(diǎn)中學(xué)科問題的必要途徑與有效方式。加德納曾說:學(xué)科最重要的是事實(shí)背后的思維方式,學(xué)科教育最重要的目的是訓(xùn)練學(xué)生的學(xué)科思維。學(xué)生活動的目的不在于形式上的自主性或者熱鬧程度,而是在于學(xué)生是否在積極地思維,是否在按照化學(xué)學(xué)科特有的觀察和理解世界的方式去思維。學(xué)生實(shí)驗(yàn)是化學(xué)課堂最常見的活動方式。在常態(tài)教學(xué)中,教師很難讓所有課堂實(shí)驗(yàn)成為真正意義上的開放性探究實(shí)驗(yàn)。但教師可以盡可能在實(shí)驗(yàn)前的方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)中的操作和觀察以及實(shí)驗(yàn)后的結(jié)論和分析等環(huán)節(jié)中引導(dǎo)學(xué)生以一種研究者的視角去思考,關(guān)注實(shí)驗(yàn)過程。
“碳和碳的化合物”復(fù)習(xí)課注重對教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行二次設(shè)計(jì),讓學(xué)生根據(jù)所給藥品和儀器模擬設(shè)計(jì)“產(chǎn)生、捕捉CO2并證明捕捉成功”的實(shí)驗(yàn)方案并完成實(shí)驗(yàn),把學(xué)生的思維過程和實(shí)驗(yàn)過程緊密結(jié)合起來。同時(shí),課堂上融合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)探究、交流討論和反思提升等活動,通過抽象、推理、建模、運(yùn)算等方法,促進(jìn)學(xué)生學(xué)會用化學(xué)思維解決問題,體悟科學(xué)探究的過程,建立微觀、宏觀和化學(xué)符號之間的關(guān)系。
4.分析時(shí)事熱點(diǎn)培養(yǎng)審辯思維
審辯式思維是一種通過理性達(dá)到合理結(jié)論的過程。在課堂學(xué)習(xí)過程中,要培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行思考,不懈質(zhì)疑,學(xué)會根據(jù)自己的思考、知識、經(jīng)驗(yàn)和理性作出獨(dú)立的判斷。“碳和碳的化合物”復(fù)習(xí)課通過審問、慎思、明辨、決斷的過程,既讓學(xué)生感受二氧化碳人類生活的不良影響,又讓學(xué)生體會到二氧化碳的重要作用,既讓學(xué)生看到植樹造林、海洋吸收二氧化碳的積極意義,又讓學(xué)生知道它們的不足之處。課堂中通過不斷地讓學(xué)生用化學(xué)的視角辯證地看待問題、探討問題,從而讓學(xué)生明白任何矛盾的雙方既是相互對立又是相互依存的,逐漸把學(xué)生引入高階思維。
參考文獻(xiàn)
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