運(yùn)用智能協(xié)作發(fā)展深度思維的化學(xué)講評(píng)課教學(xué)初探

鄭媚?吳虹

【摘要】本文結(jié)合“Na2O2與水反應(yīng)體系使紅色酚酞褪色原因”化學(xué)試題講評(píng)課的教學(xué)研究，從研究背景、問(wèn)題提出、教學(xué)模式闡述、教學(xué)模式解析、教學(xué)成效、教學(xué)展望6方面闡述智能協(xié)作的化學(xué)試題講評(píng)課模式教學(xué)有利于發(fā)展學(xué)生深度思維的學(xué)習(xí)品質(zhì)。

【關(guān)鍵詞】智能協(xié)作;深度思維;試題講評(píng);教學(xué)模式

一、研究背景

我國(guó)自2017版《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》頒布以來(lái)，筆者積極投身于改變以往“以知識(shí)為本”教學(xué)向“素養(yǎng)為本”教學(xué)的改革。2020年3月《教育部關(guān)于加強(qiáng)“三個(gè)課堂”應(yīng)用的指導(dǎo)意見(jiàn)》明確指出要促進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)實(shí)踐深度融合，發(fā)展更加公平更有質(zhì)量的教育。習(xí)題講評(píng)課是高中化學(xué)教學(xué)的一種重要的常態(tài)課型。本文依托我校智學(xué)網(wǎng)、暢言智慧課堂、常態(tài)錄播系統(tǒng)、NOBOOK虛擬實(shí)驗(yàn)室、平板技術(shù)等綜合的信息技術(shù)賦能，在人機(jī)協(xié)作、師生協(xié)作和生生協(xié)作等多元智能協(xié)作的教學(xué)環(huán)境下，以一道“探究Na2O2與水反應(yīng)體系使紅色酚酞褪色原因”的學(xué)生高頻錯(cuò)點(diǎn)化學(xué)試題講評(píng)課為例，開(kāi)展化學(xué)試題講評(píng)課教學(xué)模式研究初探，旨在推動(dòng)學(xué)生深度思維的學(xué)習(xí)品質(zhì)和化學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展。

二、問(wèn)題提出

在實(shí)施“Na2O2與水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)中會(huì)出現(xiàn)“酚酞變紅而后褪色”的現(xiàn)象，許多教師在講授給學(xué)生“Na2O2與水反應(yīng)”知識(shí)點(diǎn)時(shí)，多數(shù)會(huì)簡(jiǎn)便的告訴學(xué)生“紅色酚酞褪色”原因可能是中間產(chǎn)物H2O2氧化了酚酞或者是生成的高濃度NaOH使酚酞褪色。在一次班級(jí)隨堂測(cè)驗(yàn)的考查（如表1）中，一道相關(guān)試題，學(xué)生平均得分僅為5分（滿分20分），得分為12分以上人數(shù)不到5人。研究考情，查擺診斷，發(fā)現(xiàn)得分率較低原因有：具體的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)過(guò)程理解不透，表達(dá)含糊不清;設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)缺乏科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目刂谱兞糠ㄋ季S和方法;閱讀獲取相關(guān)信息時(shí)，拆解、分析和理解能力不足等。因此，通過(guò)考情反饋評(píng)估，當(dāng)前學(xué)生對(duì)于“Na2O2與水反應(yīng)”的化學(xué)原理本質(zhì)知識(shí)和運(yùn)用控制變量法思維分析及解決問(wèn)題的能力仍處于較低水平。

表1 反饋情況統(tǒng)計(jì)

三、教學(xué)模式闡述

為了解決考情反饋的上述問(wèn)題，及時(shí)關(guān)注和了解學(xué)生思維障礙和思維需求，進(jìn)而聚焦定向精講和專(zhuān)項(xiàng)補(bǔ)漏。筆者依托本校信息技術(shù)環(huán)境，通過(guò)多元智能協(xié)作下的大數(shù)據(jù)采集、反饋、分析等手段，提出“運(yùn)用智能協(xié)作發(fā)展深度思維”的試題講評(píng)課教學(xué)模式（如圖1），并開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐，在互動(dòng)生成，精準(zhǔn)講評(píng)的教學(xué)路徑中，以求實(shí)現(xiàn)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)深度思維品質(zhì)的提升和化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。

四、教學(xué)模式解析

1.課前糾錯(cuò)

化學(xué)是一門(mén)培養(yǎng)思維的基礎(chǔ)學(xué)科，其學(xué)科特色是實(shí)驗(yàn)與理論相結(jié)合，教學(xué)中需要透過(guò)實(shí)驗(yàn)探究來(lái)揭示物質(zhì)變化的規(guī)律和本質(zhì)?；瘜W(xué)考試命題中常以“能夠假設(shè)提出多種設(shè)計(jì)方案和評(píng)價(jià)方案，能夠運(yùn)用證據(jù)推理分析實(shí)驗(yàn)信息;能夠?qū)?shí)驗(yàn)中的‘異?，F(xiàn)象進(jìn)行質(zhì)疑、探究、反思等”為考察知識(shí)點(diǎn)，這類(lèi)題都常為學(xué)生的高頻錯(cuò)題，然而有些學(xué)生只是簡(jiǎn)單記憶知識(shí)，沒(méi)有形成更加完整的科學(xué)探究思維知識(shí)體系，尤其是實(shí)驗(yàn)探究相關(guān)知識(shí)存在認(rèn)識(shí)理解上的偏差，以及推理、分析、解決問(wèn)題技能本領(lǐng)存在不足?？鬃釉唬骸皩W(xué)而不思則罔，思而不學(xué)則殆?！碧热舨患皶r(shí)復(fù)習(xí)和鞏固，做錯(cuò)的題目不及時(shí)糾錯(cuò)與查擺，反思與訓(xùn)練，則無(wú)法實(shí)現(xiàn)知識(shí)的內(nèi)化和應(yīng)用[1]。

2.課前查擺

課前通過(guò)暢言系統(tǒng)發(fā)布學(xué)生對(duì)高頻錯(cuò)點(diǎn)“H2O2是否能使變紅的酚酞褪色的探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”的答題診斷，學(xué)生對(duì)考情原因進(jìn)行查擺分析。筆者通過(guò)平臺(tái)數(shù)據(jù)反饋發(fā)現(xiàn)，80%的學(xué)生知道實(shí)驗(yàn)中的自變量為H2O2，76%的學(xué)生知道要設(shè)計(jì)對(duì)照組實(shí)驗(yàn)，50%學(xué)生知道要往對(duì)照組中滴加相同量的蒸餾水以保證體積不變。但是，50%學(xué)生對(duì)過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物及原理認(rèn)識(shí)不透徹;只有25%學(xué)生在運(yùn)用控制變量法創(chuàng)造酚酞變紅的堿性實(shí)驗(yàn)環(huán)境時(shí)，考慮到無(wú)關(guān)變量的NaOH溶液濃度和用量的因素，其中，不到10%的學(xué)生能較為科學(xué)規(guī)范的表述實(shí)驗(yàn)方案和操作程序。

3.實(shí)踐思辨

筆者依據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)障礙點(diǎn)，針對(duì)“Na2O2與水反應(yīng)實(shí)驗(yàn)原理不清晰”的學(xué)情，教師教學(xué)實(shí)踐時(shí)運(yùn)用NOBOOK高中化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室回顧“Na2O2與水反應(yīng)”的反應(yīng)過(guò)程。通過(guò)循序漸進(jìn)的問(wèn)題追問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生思考化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)，夯實(shí)基礎(chǔ)，書(shū)寫(xiě)表達(dá)原理，建構(gòu)更加全面的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而解決學(xué)習(xí)障礙;針對(duì)“運(yùn)用控制變量法解題能力欠缺”的學(xué)情，教師點(diǎn)撥，幫助學(xué)生建構(gòu)控制變量法的解題思維方法，然后組織小組團(tuán)隊(duì)協(xié)作梳理實(shí)驗(yàn)探究的目的和思維脈絡(luò)，引導(dǎo)小組運(yùn)用NOBOOK高中化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室軟件設(shè)計(jì)“高濃度NaOH對(duì)酚酞的影響”“H2O2是否能使變紅的酚酞褪色”等不同探究實(shí)驗(yàn)的控制變量法方案，接下來(lái)小組通過(guò)平臺(tái)發(fā)布設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行分享展示。最后，教師引導(dǎo)學(xué)生反思設(shè)計(jì)過(guò)程，引導(dǎo)學(xué)生建立將實(shí)驗(yàn)原理、證據(jù)信息、推理分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等邏輯思維關(guān)系的認(rèn)知模型，在解決困惑中提升對(duì)知識(shí)點(diǎn)的深度理解和思維方法的應(yīng)用，進(jìn)而發(fā)展“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”和“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”等化學(xué)核心素養(yǎng)。教師通過(guò)智能協(xié)作思辨生成的教學(xué)實(shí)踐，力求實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)幫扶，精準(zhǔn)教學(xué)。

4.實(shí)踐遷移

為了檢測(cè)和鞏固前期學(xué)習(xí)成果，發(fā)展學(xué)生遷移應(yīng)用思維，教師通過(guò)暢言智慧課堂系統(tǒng)“作業(yè)中心”平臺(tái)布置和推送與相關(guān)試題思維相似的變式訓(xùn)練學(xué)習(xí)任務(wù)?；诒竟?jié)內(nèi)容的學(xué)習(xí)高頻錯(cuò)點(diǎn)題型，筆者發(fā)布了一道“請(qǐng)用圖文表達(dá)實(shí)驗(yàn)原理和設(shè)計(jì)方案，說(shuō)明氯水滴入NaOH的紅色酚酞溶液中褪色的原因”的試題。學(xué)生課上即時(shí)通過(guò)平板答題，然后小組協(xié)作，交流分享，師生互動(dòng)點(diǎn)評(píng)，提升對(duì)知識(shí)的遷移理解和方法應(yīng)用，進(jìn)而發(fā)展“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”和“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”等化學(xué)核心素養(yǎng)。

因此，遷移應(yīng)用思維教學(xué)是提升學(xué)生化學(xué)思維和解題能力的重要方式，通過(guò)對(duì)化學(xué)問(wèn)題進(jìn)行多角度、多維度、多層次的遷移應(yīng)用探索研究，有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生從“變化的量”中探索出不變的原理本質(zhì)，從不變的原理本質(zhì)中探索“變化”的規(guī)律，從而提升學(xué)生思維品質(zhì)，培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力和素質(zhì)。

5.實(shí)踐總結(jié)

在課堂教學(xué)實(shí)踐后期，教師引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)知識(shí)梳理、模型建構(gòu)、方法總結(jié)、歸納反思等方式，使學(xué)生深入理解“Na2O2與水反應(yīng)”“氯水使NaOH的紅色酚酞溶液褪色”的化學(xué)內(nèi)涵，使學(xué)生獲得化學(xué)本質(zhì)原理和科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究方法認(rèn)識(shí)的深化發(fā)展，進(jìn)而逐步促進(jìn)學(xué)生的深度思維和方法凝練。

6.反饋表達(dá)

知識(shí)前概念和最近發(fā)展區(qū)是學(xué)生思維發(fā)展的生長(zhǎng)點(diǎn)，由于學(xué)生的個(gè)體在課上的學(xué)習(xí)能力和認(rèn)知方式存在差異，為了能落實(shí)學(xué)生對(duì)“Na2O2與水反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)探究知識(shí)的深刻理解和靈活應(yīng)用，教師會(huì)分配小組協(xié)作，制作微課任務(wù)，通過(guò)平臺(tái)推送。小組成員在微課的制作過(guò)程中強(qiáng)化化學(xué)用語(yǔ)的表達(dá)，獲得知識(shí)方法的進(jìn)一步提升，而學(xué)困生在課后的微課學(xué)習(xí)中獲得知識(shí)補(bǔ)償。一方面通過(guò)教師指導(dǎo)，學(xué)生自我反思，提高思維監(jiān)控能力，優(yōu)化思維過(guò)程，同時(shí)勉勵(lì)學(xué)生不斷挑戰(zhàn)最近發(fā)展區(qū)，進(jìn)而獲得知識(shí)建構(gòu)方法和轉(zhuǎn)化思路方法的綜合知識(shí)。另一方面，學(xué)生通過(guò)智慧平臺(tái)的習(xí)題個(gè)性化訓(xùn)練、診斷與反饋，學(xué)會(huì)將知識(shí)與方法有機(jī)結(jié)合，從而改造并升級(jí)原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)體系，使知識(shí)網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化。獲得更加完善、準(zhǔn)確、科學(xué)的知識(shí)概念認(rèn)知思維模型。

7.反饋衍生

基于學(xué)情的信息數(shù)據(jù)分析和評(píng)估，有助于教師通過(guò)平臺(tái)精準(zhǔn)選題，進(jìn)行個(gè)性作業(yè)任務(wù)推送。學(xué)生獨(dú)立完成提交，對(duì)照解析自評(píng)，知識(shí)鞏固完善，力求提高學(xué)生的衍生思維，促進(jìn)學(xué)生深度思維的持續(xù)發(fā)展。

同時(shí)，教師可通過(guò)智慧平臺(tái)選擇海量的圖片、視頻、NOBOOK化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)室、微課等優(yōu)質(zhì)資源推送至學(xué)生端，如“Na2O2與水反應(yīng)”“氯水使NaOH的紅色酚酞溶液褪色”等實(shí)驗(yàn)資料推送和聚焦“化學(xué)實(shí)驗(yàn)”的優(yōu)質(zhì)資源助力等，讓學(xué)生多維度學(xué)習(xí)，激發(fā)求知欲，發(fā)展寬宏視野，生長(zhǎng)多元思維，培植豐盈的情感，并在立體化、多元化的教與學(xué)過(guò)程中，形成百花齊放、百舸爭(zhēng)流的化學(xué)思維課堂新常態(tài)[2]。這樣教學(xué)生態(tài)激發(fā)著學(xué)生領(lǐng)悟著“化學(xué)來(lái)源生活，走向生活”“化學(xué)是實(shí)驗(yàn)的科學(xué)，實(shí)驗(yàn)是化學(xué)最高法庭”的科學(xué)內(nèi)涵與學(xué)科價(jià)值。

五、教學(xué)成效

為了檢測(cè)和鞏固前期學(xué)習(xí)成果，發(fā)展學(xué)生遷移性深度思維，課前筆者選取水平相當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)班和對(duì)比班，分別進(jìn)行了通過(guò)智能協(xié)作發(fā)展深度思維的化學(xué)講評(píng)課教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)。課后通過(guò)暢言作業(yè)中心布置和推送與相關(guān)習(xí)題思維相似的變式訓(xùn)練學(xué)習(xí)任務(wù)，分別了解兩個(gè)班的知識(shí)達(dá)成率學(xué)習(xí)掌握情況（如表2），采集“實(shí)踐遷移”環(huán)節(jié)中兩個(gè)班的習(xí)題反饋數(shù)據(jù)，并進(jìn)行診斷分析。

分析反饋，在“提出猜想”部分，實(shí)驗(yàn)班和對(duì)比班學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中酚酞褪色原因的猜想可能是“HCl和NaOH中和反應(yīng)”“HClO和NaOH中和反應(yīng)”“HClO的漂白性”“NaClO的漂白性”的四個(gè)原因，兩個(gè)班提及的褪色角度差別不大，但是涉及全四個(gè)原因的猜想角度，實(shí)驗(yàn)班的人數(shù)較對(duì)比班高10%。此外，實(shí)驗(yàn)班較對(duì)比班運(yùn)用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的情況較好，且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程表達(dá)上的語(yǔ)言更加精準(zhǔn)和清晰。具體數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表2，運(yùn)用智能協(xié)作發(fā)展深度思維的化學(xué)習(xí)題講評(píng)課模式教學(xué)有助于促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)本質(zhì)更為深刻的理解，發(fā)展學(xué)生的深度思維，提高解題能力，更好地培育學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

六、教學(xué)展望

通過(guò)“通過(guò)智能協(xié)作發(fā)展深度思維的化學(xué)習(xí)題講評(píng)課”7步教學(xué)模式的實(shí)踐研究，教師通過(guò)信息技術(shù)平臺(tái)大數(shù)據(jù)信息反饋，使得教學(xué)有據(jù)、教學(xué)有法，選擇合適的多元智能協(xié)作的方法，逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生思維中高頻錯(cuò)點(diǎn)的精準(zhǔn)教學(xué)、精準(zhǔn)幫扶。同時(shí)，師生不斷地在“反思思辨，動(dòng)態(tài)交流，協(xié)作生成，遷移發(fā)展，內(nèi)化提升”的課堂文化與學(xué)習(xí)風(fēng)貌中彰顯了課堂魅力。

【參考文獻(xiàn)】

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[2]申燕，寇輝，解慕宗.百花齊放 百舸爭(zhēng)流：化學(xué)思維課堂新常態(tài)[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2019（5）.

【基金項(xiàng)目】本文系海南省教育科學(xué)規(guī)劃課題《通過(guò)智能協(xié)作發(fā)展深度思維的化學(xué)試卷講評(píng)教學(xué)模式研究》（課題編號(hào)：QJH202010027）的階段性研究成果。