高中化學(xué)課堂教學(xué)邏輯線索的設(shè)計(jì)及應(yīng)用

藺海莉 曾春梅 王松濤

一、課堂教學(xué)邏輯線索的內(nèi)涵

課堂教學(xué)邏輯包括兩個(gè)方面：一是學(xué)科內(nèi)容本身的內(nèi)在邏輯，二是實(shí)際的教學(xué)推進(jìn)符合學(xué)科內(nèi)容順序、結(jié)構(gòu)和學(xué)生接受知識(shí)思維規(guī)律的程度。換言之，教學(xué)邏輯在課堂中是隱形的，需要通過(guò)教師的教學(xué)行為呈現(xiàn)出來(lái)，學(xué)科內(nèi)容與教師的教學(xué)行為決定了課堂教學(xué)的邏輯性，從而決定了課堂教學(xué)有效性。

“線索”是指貫穿一堂課的思想、理念或教學(xué)發(fā)展關(guān)系，體現(xiàn)教師授課縱向推進(jìn)的思路。課堂教學(xué)中的邏輯線索是為了提高教師的教學(xué)邏輯和幫助學(xué)生建構(gòu)知識(shí)體系而設(shè)置的貫穿于課堂教學(xué)過(guò)程中、推進(jìn)教學(xué)流程的思路，反映了教學(xué)過(guò)程中的各部分的內(nèi)在聯(lián)系。邏輯線索是構(gòu)建課堂的思想靈魂，是教師教學(xué)的核心思路，是學(xué)生學(xué)習(xí)的思維法寶。

二、高中化學(xué)課堂教學(xué)邏輯的建構(gòu)

高中化學(xué)知識(shí)相對(duì)零散龐雜，知識(shí)是散的、不連貫的，這就要求教師在教學(xué)過(guò)程中將知識(shí)串聯(lián)起來(lái)，建構(gòu)教學(xué)內(nèi)容、教師、學(xué)生三者間的邏輯關(guān)系。

1.梳理線索，突出課堂完整性連貫性

以發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為主旨設(shè)計(jì)邏輯線索，每條線索的設(shè)計(jì)都要保證教學(xué)的連貫性和完整性，包含“問(wèn)題線”“情境線…‘活動(dòng)線”“知識(shí)線”“素養(yǎng)線”。

知識(shí)線：教師在課堂教學(xué)中呈現(xiàn)的知識(shí)順序和學(xué)生所要掌握的知識(shí)體系，是課堂教學(xué)中的基石。

情境線：多個(gè)情境在課堂教學(xué)中呈現(xiàn)順序，一般在講授新課前和教學(xué)轉(zhuǎn)換時(shí)，是課堂教學(xué)中的載體。

問(wèn)題線：推動(dòng)課堂教學(xué)進(jìn)程的環(huán)環(huán)相扣的問(wèn)題鏈，是課堂教學(xué)中的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力。

活動(dòng)線：在教師組織引導(dǎo)下開(kāi)展的學(xué)習(xí)活動(dòng)順序，是課堂教學(xué)中的外在推動(dòng)力。

素養(yǎng)線：在課堂教學(xué)過(guò)程發(fā)展起來(lái)不同維度的素養(yǎng)，具有重要育人價(jià)值。

2.整合線索，構(gòu)建課堂教學(xué)邏輯結(jié)構(gòu)

邏輯的鏈接實(shí)際上是教學(xué)邏輯前提與結(jié)論之間的關(guān)系建立，即在教師頭腦中所采用確信的手段實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。高中化學(xué)課堂可以通過(guò)這樣五條邏輯線索的鏈接實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)，五條線索合而為一隱藏于教學(xué)過(guò)程。

清晰的教學(xué)過(guò)程還要注意各線索之間的邏輯。將知識(shí)置于特定情境中，不僅能引發(fā)后續(xù)的教學(xué)情感，還能讓學(xué)生理解所學(xué)的知識(shí)，了解問(wèn)題產(chǎn)生的前因后果，促使學(xué)生建構(gòu)學(xué)習(xí)任務(wù)與其已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系，所以情境設(shè)置在第一個(gè)。課堂教學(xué)的有效性具體體現(xiàn)在問(wèn)題解決的有效性，活動(dòng)開(kāi)展在問(wèn)題提出之后，以提高問(wèn)題解決的有效性。基于建構(gòu)主義理論，知識(shí)的獲得是在特定情境下，學(xué)習(xí)者利用必要的學(xué)習(xí)資料進(jìn)行有意義建構(gòu)，所以知識(shí)是在情境、問(wèn)題、活動(dòng)中建構(gòu)出來(lái)的。化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生在化學(xué)認(rèn)知活動(dòng)中發(fā)展起來(lái)并在解決與化學(xué)相關(guān)問(wèn)題中表現(xiàn)出來(lái)的關(guān)鍵素養(yǎng)，應(yīng)該設(shè)置在最后。情境線、問(wèn)題線、活動(dòng)線、知識(shí)線、素養(yǎng)線的有序鏈接構(gòu)建了“五線合一”課堂教學(xué)邏輯結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖1）。

“五線合一”課堂教學(xué)邏輯結(jié)構(gòu)可表述為：通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境，提出系列問(wèn)題，開(kāi)展活動(dòng)探究，使學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知矛盾，在不斷追問(wèn)和補(bǔ)充的過(guò)程中，進(jìn)行有意義的建構(gòu)，使學(xué)生獲得新知識(shí)，在知識(shí)層面逐步上升，并能夠遞進(jìn)入思想層面，進(jìn)而提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。在實(shí)際的教學(xué)中并不是一個(gè)線索對(duì)一個(gè)線索的關(guān)系，可能是多對(duì)多的關(guān)系，各線索之間在不斷交替進(jìn)行。

三、“五線合一”課堂教學(xué)邏輯結(jié)構(gòu)在教學(xué)中的應(yīng)用

以人教版選擇性必修1“金屬的腐蝕與防護(hù)”為例，從五條邏輯線索視角下設(shè)計(jì)教學(xué)。

1.教學(xué)思路

整理教學(xué)內(nèi)容，梳理五條邏輯線索，構(gòu)建金屬的腐蝕與防護(hù)的課堂教學(xué)邏輯結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖2）。

2.教學(xué)過(guò)程

環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

情境：

產(chǎn)品名稱：暖身貼（一次性發(fā)熱貼）

規(guī)格型號(hào)：130mm×95mm

產(chǎn)品成分：鐵粉，水，活性炭，蛭石，吸水性樹

脂，食鹽

問(wèn)題：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)暖貼的成分和已有的知識(shí)去推測(cè)暖貼的發(fā)熱原理？

活動(dòng)：分析討論成分中有鐵和碳，還有電解質(zhì)溶液，可以構(gòu)成原電池。

知識(shí)：復(fù)習(xí)原電池形成的條件，推測(cè)暖貼發(fā)熱是鐵被氧化會(huì)放出熱，成分中的鐵和碳及食鹽水構(gòu)成原電池，加快反應(yīng)速度，放出大量的熱，其中的蛭石有著保溫的作用，暖貼的放熱過(guò)程就是鐵的電化學(xué)腐蝕生銹的過(guò)程。

素養(yǎng)：宏觀辨識(shí)與微觀探析。

設(shè)計(jì)意圖暖貼是我們常見(jiàn)的產(chǎn)品，以暖貼真實(shí)情境導(dǎo)人，調(diào)動(dòng)學(xué)生已有的知識(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，通過(guò)提問(wèn)暖貼發(fā)熱原因，復(fù)習(xí)原電池知識(shí)，以宏觀的暖貼導(dǎo)入，結(jié)合舊知識(shí)，轉(zhuǎn)入微觀視角，引導(dǎo)學(xué)生從宏觀與微觀的角度分析問(wèn)題。

環(huán)節(jié)二：實(shí)驗(yàn)探究.建立認(rèn)知模型

情境：暖貼實(shí)驗(yàn)探究。

問(wèn)題：暖貼中的鐵粉被氧化，是被什么物質(zhì)氧化？

問(wèn)題：以暖貼成分為反應(yīng)物，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究鐵粉被氧氣氧化？

活動(dòng)：分組討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。

第一步：提出假設(shè)：鐵粉是被氧氣氧化。

第二步：設(shè)計(jì)反應(yīng)裝置（見(jiàn)圖3）。

第三步：組裝實(shí)驗(yàn)儀器，檢查氣密性，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

第四步：記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：導(dǎo)管中的紅墨水倒吸一段水柱：得出結(jié)論：錐形瓶中的壓強(qiáng)減小，說(shuō)明消耗了氧氣。

知識(shí)：從實(shí)驗(yàn)中我們得出鐵粉是被氧氣氧化，像這樣在弱酸性或中性溶液里金屬被氧氣氧化而失去電子的過(guò)程叫吸氧腐蝕。

問(wèn)題：既然是構(gòu)成了原電池，鐵又是被氧氣氧化的，請(qǐng)同學(xué)們嘗試書寫一下正負(fù)極的方程式？

活動(dòng)：書寫方程式：

知識(shí)：吸氧腐蝕的本質(zhì)是在弱酸性或中性溶液里形成原電池，金屬在負(fù)極失電子，氧氣在正極得電子。

素養(yǎng)：宏觀辨識(shí)與微觀探析、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)、證據(jù)推理與模型認(rèn)知。

設(shè)計(jì)意圖 吸氧腐蝕實(shí)驗(yàn)就地取材以暖貼為原料，反應(yīng)快速現(xiàn)象明顯，更能體現(xiàn)化學(xué)的真實(shí)性與生活性，從宏觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象到微觀的吸氧腐蝕的本質(zhì)分析再到符號(hào)表征嘗試書寫方程式，各線索層層推進(jìn)，揭示知識(shí)的形成過(guò)程，形成證據(jù)意識(shí)，構(gòu)建吸氧腐蝕概念模型，認(rèn)識(shí)吸氧腐蝕的本質(zhì)。6EAFC2CB-6AB7-4B08-A229-FB812109167D

環(huán)節(jié)三：真實(shí)素材，感知本質(zhì)特征

情境：酸雨加速對(duì)金屬腐蝕的圖片與資料。

問(wèn)題：在以前的學(xué)習(xí)中就了解到酸雨會(huì)加快金屬的腐蝕，為什么酸雨會(huì)加快金屬的腐蝕？

活動(dòng)：在酸性條件下也形成了原電池，加快了金屬的腐蝕，根據(jù)吸氧腐蝕的本質(zhì)嘗試書寫在酸性條件下的正負(fù)極的方程式。

負(fù)極：Fe - 2e - =Fe2

正極：2H+ +2e -=H2 ↑

總反應(yīng)：Fe +2H+=Fe2++H2↑

知識(shí)：負(fù)極的Fe失電子生成Fe2+，正極的H+得電子放出H2。像這樣在酸性環(huán)境引起的電化學(xué)腐蝕叫析氫腐蝕。

知識(shí)：金屬電化學(xué)腐蝕，包括吸氧腐蝕和析氫腐蝕。吸氧腐蝕與析氫腐蝕的區(qū)別是吸氧腐蝕的水溶液為中性或堿性，析氫腐蝕的水溶液為酸性。

知識(shí)：電化學(xué)腐蝕與化學(xué)腐蝕的區(qū)別是有無(wú)電子得失，并且在生活中化學(xué)腐蝕往往與電化學(xué)腐蝕同時(shí)發(fā)生。

素養(yǎng)：宏觀辨識(shí)與微觀探析、證據(jù)推理與模型認(rèn)知。

設(shè)計(jì)意圖 根據(jù)酸雨會(huì)加快金屬的腐蝕，結(jié)合吸氧腐蝕認(rèn)知模型分析析氫腐蝕，學(xué)會(huì)書寫析氫腐蝕的正負(fù)極方程式，認(rèn)識(shí)到吸氧腐蝕與析氫腐蝕的本質(zhì)區(qū)別，通過(guò)暖貼發(fā)熱與酸雨會(huì)加快金屬腐蝕情境，感受化學(xué)知識(shí)與生活密切聯(lián)系。

環(huán)節(jié)四：查閱資料，感受化學(xué)價(jià)值

情境：金屬腐蝕生銹對(duì)我們生活造成嚴(yán)重的損害資料。

問(wèn)題：同樣是金屬腐蝕，可以帶來(lái)便利也可以帶來(lái)危害，怎樣防護(hù)呢？

活動(dòng)：請(qǐng)同學(xué)們收集資料有哪些金屬防護(hù)的方法。

知識(shí)：可以把金屬制成合金，比如不銹鋼就可以耐腐蝕;也可以通過(guò)涂耐腐蝕的物質(zhì)在金屬表面與空氣隔絕，比如涂油漆。還有電化學(xué)防護(hù)方法，下節(jié)課進(jìn)一步學(xué)習(xí)電化學(xué)防護(hù)原理。

素養(yǎng)：科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任。

設(shè)計(jì)意圖通過(guò)有關(guān)金屬腐蝕的資料，認(rèn)識(shí)金屬腐蝕帶來(lái)的危害，關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)問(wèn)題。通過(guò)認(rèn)識(shí)暖貼發(fā)熱原理是金屬的電化學(xué)腐蝕，深刻體會(huì)化學(xué)知識(shí)的價(jià)值，同樣是鐵被腐蝕，可以利用其釋放出來(lái)的熱量來(lái)制造暖貼，帶來(lái)生活的便利，要正確認(rèn)識(shí)化學(xué)并合理地利用化學(xué)。

3.教學(xué)效果

提升教師的教學(xué)邏輯：從散亂繁雜的化學(xué)知識(shí)中理清教學(xué)頭緒，在教師頭腦中呈現(xiàn)教學(xué)框架，教學(xué)內(nèi)容更合理，教師思路更清晰，教學(xué)活動(dòng)更豐富，言語(yǔ)表達(dá)更流暢。

促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變：了解知識(shí)的前因后果來(lái)龍去脈，洞悉知識(shí)的本質(zhì)與規(guī)律，積極建構(gòu)知識(shí)，形成學(xué)科思維，實(shí)現(xiàn)化學(xué)知識(shí)到核心素養(yǎng)的轉(zhuǎn)變。

提高課堂效益：豐富的情境素材和多樣的教學(xué)活動(dòng)營(yíng)造生動(dòng)的課堂氛圍，拉近教師與學(xué)生的距離，彰顯化學(xué)課堂獨(dú)特魅力。

（收稿日期：2022 - 03 - 05）6EAFC2CB-6AB7-4B08-A229-FB812109167D