基于合作學(xué)習(xí)的四步導(dǎo)學(xué)法的應(yīng)用
——以鈉及其性質(zhì)為例

馮碩綺，屠銀香，胡小兵

(寶雞文理學(xué)院 化學(xué)化工學(xué)院，陜西 寶雞 721013)

2017年，中華人民共和國教育部制定的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，提出“關(guān)注學(xué)生個(gè)性化、多樣化的學(xué)習(xí)和發(fā)展需求，促進(jìn)人才培養(yǎng)模式的轉(zhuǎn)變，著力發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)”以及“促進(jìn)每個(gè)學(xué)生主動(dòng)、生動(dòng)活潑地發(fā)展”的基本原則[1]。“基于合作學(xué)習(xí)的四步導(dǎo)學(xué)法”是一種以學(xué)生自主學(xué)習(xí)與合作為主，以教師引領(lǐng)指導(dǎo)為輔的教學(xué)方法。采用該方法教學(xué)，符合《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版)》的基本原則，能夠充分培養(yǎng)和發(fā)揮學(xué)生自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)力，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和科學(xué)探究精神，有助于推動(dòng)學(xué)生逐步養(yǎng)成化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。本文以“鈉及其性質(zhì)”為例，探究如何將“基于合作學(xué)習(xí)的四步導(dǎo)學(xué)法”應(yīng)用于化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，以培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

1 基于合作學(xué)習(xí)的四步導(dǎo)學(xué)法

1.1 基于合作學(xué)習(xí)的四步導(dǎo)學(xué)法概述

“基于合作學(xué)習(xí)的四步導(dǎo)學(xué)法”是運(yùn)用合作學(xué)習(xí)的形式，按照四步導(dǎo)學(xué)的教學(xué)步驟進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)。具體流程可分為4個(gè)環(huán)節(jié)，環(huán)節(jié)一為情景導(dǎo)入，問題激學(xué)；環(huán)節(jié)二為自主學(xué)習(xí)，組內(nèi)探究；環(huán)節(jié)三為組間展示，互動(dòng)深化；環(huán)節(jié)四為練習(xí)評測，課后探究[2-3]。環(huán)節(jié)一“情景導(dǎo)入，問題激學(xué)”是一堂課是否能按照預(yù)期進(jìn)行的前提。導(dǎo)入導(dǎo)得好，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性能夠被充分調(diào)動(dòng)，在正式學(xué)習(xí)之前，學(xué)生能夠明確本節(jié)課的重難點(diǎn)，能夠帶著問題去思考并且順利進(jìn)入下一階段的學(xué)習(xí)中。環(huán)節(jié)二“自主學(xué)習(xí)，組內(nèi)探究”是一堂課質(zhì)量的保障，在這一環(huán)節(jié)學(xué)生要帶著問題去閱讀課本，完成導(dǎo)學(xué)案，在導(dǎo)學(xué)案完成的基礎(chǔ)上，小組交流討論，通過合作學(xué)習(xí)的方式對知識產(chǎn)生初步的正確理解與認(rèn)識。環(huán)節(jié)三“組間展示，互動(dòng)深化”是一堂課的核心環(huán)節(jié)，在該環(huán)節(jié)小組成員作為“小老師”上臺(tái)展示學(xué)習(xí)成果，并為臺(tái)下同學(xué)講解相關(guān)知識點(diǎn)，教師作為輔助者則在關(guān)鍵之處通過提示或提問等方式引導(dǎo)學(xué)生深入思考與理解。這個(gè)環(huán)節(jié)師生、生生充分互動(dòng)，教師能及時(shí)獲取學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際情況并能根據(jù)具體學(xué)情及時(shí)調(diào)整教學(xué)進(jìn)度，使教學(xué)更具有針對性。環(huán)節(jié)四“練習(xí)評測，課后探究”則是整個(gè)教學(xué)中不可或缺的一步，通過習(xí)題練習(xí)查漏補(bǔ)缺，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問題，再通過課后思考題將化學(xué)學(xué)習(xí)延伸到課下，幫助學(xué)生養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

1.2 基于合作學(xué)習(xí)的四步導(dǎo)學(xué)法的優(yōu)勢

與傳統(tǒng)教學(xué)活動(dòng)不同，“基于合作學(xué)習(xí)的四步導(dǎo)學(xué)法”中的“自主學(xué)習(xí)，組內(nèi)探究”是學(xué)生自主學(xué)習(xí)完成導(dǎo)學(xué)案的基礎(chǔ)上，以小組為單位交流討論學(xué)習(xí)成果。這與以往導(dǎo)學(xué)案設(shè)計(jì)的不同之處在于，學(xué)生不僅通過導(dǎo)學(xué)案進(jìn)行自學(xué)，還在自學(xué)后與小組成員或與教師進(jìn)行討論，達(dá)到知識的共建共享，培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)的能力?！敖M間展示，互動(dòng)深化”則是小組展示學(xué)習(xí)成果，教師引導(dǎo)學(xué)生深入思考的過程。這顛覆了以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)，真正做到將學(xué)生放在主體地位。在上臺(tái)展示學(xué)習(xí)成果的過程中，小組成員不僅加深了對知識的認(rèn)識程度，而且極大地鍛煉了協(xié)作能力，培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)精神。此外，學(xué)生在上臺(tái)展示的過程中，學(xué)習(xí)體驗(yàn)感更強(qiáng)，獲得感更大，有利于提高學(xué)生的自我效能感，形成學(xué)習(xí)的良性循環(huán)。在學(xué)生展示的過程中，教師也能第一時(shí)間掌握學(xué)生在自學(xué)與討論過程中出現(xiàn)的問題，并能針對學(xué)生出現(xiàn)的問題及時(shí)做出調(diào)整。

2 基于合作學(xué)習(xí)的四步導(dǎo)學(xué)法教學(xué)設(shè)計(jì)

本文以人教版必修一[4]“鈉及其性質(zhì)”為例，采用“基于合作學(xué)習(xí)的四步導(dǎo)學(xué)法”展開教學(xué)，其各個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)如下。

2.1 教學(xué)目標(biāo)與核心素養(yǎng)

1)宏觀辨識與微觀探析：從微觀角度分析Na的原子結(jié)構(gòu)，再從宏觀角度認(rèn)識Na的性質(zhì)，建立宏微觀念，認(rèn)識到物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。

2)證據(jù)推理與模型認(rèn)知：通過觀察切金屬鈉、Na與O2反應(yīng)以及Na與H2O反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，推理分析Na所具有的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)以及化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物，并且分析性質(zhì)產(chǎn)生的原因，培養(yǎng)證據(jù)推理能力和模型認(rèn)知能力。

3)科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任：通過分析Na的儲(chǔ)存和Na與空氣、H2O的化學(xué)反應(yīng)，認(rèn)識到實(shí)驗(yàn)室中化學(xué)試劑正確儲(chǔ)存的必要性，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和安全意識。

2.2 教學(xué)重難點(diǎn)

【教學(xué)重點(diǎn)】通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識Na的物理性質(zhì)，掌握Na的化學(xué)性質(zhì)。

【教學(xué)難點(diǎn)】掌握Na的化學(xué)性質(zhì)。

2.3 教學(xué)過程

2.3.1 情景導(dǎo)入，問題激學(xué)

1)情景導(dǎo)入

【教師提問】①想必有不少同學(xué)去過海邊，我想請同學(xué)們來描述一下你們心中的海洋。

②為什么你們說海水是咸的？是什么物質(zhì)導(dǎo)致海水具有咸味？

【新課引入】海洋是一個(gè)巨大的化學(xué)資源寶庫，含有80多種元素。Na是其中含量較高的元素，也是典型的金屬元素。今天我們就來學(xué)習(xí)金屬鈉及其性質(zhì)。

設(shè)計(jì)意圖：將化學(xué)與學(xué)生的生活聯(lián)系，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，同時(shí)使學(xué)生快速進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)狀態(tài)。

2)問題激學(xué)

【教師提問】①Na有哪些物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)呢？

②在實(shí)驗(yàn)室中，我們?nèi)绾伪４娼饘兮c？

③我們?nèi)绾瓮ㄟ^海水制備Na？

設(shè)計(jì)意圖：通過提問引發(fā)學(xué)生思考并激發(fā)學(xué)生對金屬鈉的學(xué)習(xí)興趣。

2.3.2 自主學(xué)習(xí)，組內(nèi)探究

1)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生先自主閱讀學(xué)習(xí)人教版必修一[4]p32～35頁相關(guān)內(nèi)容，完成教師精心設(shè)計(jì)的導(dǎo)學(xué)案。

【教師活動(dòng)】在教室中走動(dòng)觀察學(xué)生自學(xué)情況，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)解決問題。

2)小組合作學(xué)習(xí)

【學(xué)生活動(dòng)】小組內(nèi)交流自學(xué)成果，完善導(dǎo)學(xué)案并形成最終的小組學(xué)習(xí)結(jié)果。

【教師活動(dòng)】教師要在小組之間走動(dòng)觀察合作學(xué)習(xí)的情況，了解學(xué)生在討論時(shí)產(chǎn)生的疑難困惑，并在此過程中進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo)或是參與學(xué)生的討論，引導(dǎo)學(xué)生加深認(rèn)識與理解。

設(shè)計(jì)意圖：通過自學(xué)完成導(dǎo)學(xué)案和小組討論，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和合作學(xué)習(xí)能力。在自學(xué)與合作學(xué)習(xí)的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神。

2.3.3 組間展示，互動(dòng)深化

1)Na的物理性質(zhì)

【教師指導(dǎo)】指導(dǎo)學(xué)生取用金屬鈉的注意事項(xiàng)，防止學(xué)生操作中發(fā)生意外。

【小組展示】小組同學(xué)通過觀察和切割金屬鈉以及閱讀課本內(nèi)容，為同學(xué)們講解Na的物理性質(zhì)(顏色、狀態(tài)、熔沸點(diǎn)、密度等)。

2)Na與非金屬單質(zhì)反應(yīng)

【教師引導(dǎo)】為什么我們一般觀察到的Na是灰白色的？為什么新切開的Na的光亮表面很快變暗了？

【小組展示】利用Na原子的結(jié)構(gòu)分析新切開的Na的表面發(fā)生的顏色變化。

設(shè)計(jì)意圖：通過對比新切開金屬鈉表面顏色和久置金屬鈉表面顏色，產(chǎn)生認(rèn)知沖突，引發(fā)學(xué)生對其現(xiàn)象背后的本質(zhì)的興趣。學(xué)生運(yùn)用結(jié)構(gòu)分析性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識。

【教師演示實(shí)驗(yàn)】將一個(gè)干燥的坩堝加熱，同時(shí)切取一塊綠豆大的Na，迅速投到熱坩堝中。繼續(xù)加熱坩堝片刻，待Na熔化后立即撤掉酒精燈。

【學(xué)生展示】描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，書寫Na與O2在加熱條件下反應(yīng)的化學(xué)方程式并從氧化還原角度分析該反應(yīng)。

【教師引導(dǎo)】引導(dǎo)學(xué)生對比不同條件下Na與O2反應(yīng)異同點(diǎn)。

設(shè)計(jì)意圖：通過對比體會(huì)條件不同產(chǎn)物不同，產(chǎn)物不同但等質(zhì)量的Na失去電子的數(shù)目相同，從而體會(huì)化學(xué)中變與不變的魅力。

【演示實(shí)驗(yàn)】觀看Na與Cl2、Na與S反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)視頻，引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)論。

設(shè)計(jì)意圖：由特殊到一般，引導(dǎo)學(xué)生得出Na與非金屬反應(yīng)的性質(zhì)。

3)Na與水反應(yīng)

【教師提問】如果實(shí)驗(yàn)室Na著火，我們是否可以用水來滅火？

【學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)】在燒杯中加入一些水，滴入幾滴酚酞溶液，然后把一塊綠豆大的Na放入水中，請同學(xué)們觀察反應(yīng)現(xiàn)象。

設(shè)計(jì)意圖：通過Na著火的真實(shí)情景設(shè)定引發(fā)學(xué)生思考，培養(yǎng)學(xué)生的安全意識，通過學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。

【學(xué)生展示】分析現(xiàn)象得出結(jié)論，完成反應(yīng)的化學(xué)方程式、離子方程式并從氧化還原角度分析該反應(yīng)。

【教師引導(dǎo)】在Na與H2O的反應(yīng)中，H2O作為氧化劑參與反應(yīng)，足以說明參與反應(yīng)的還原劑——Na具有很強(qiáng)的還原性。

設(shè)計(jì)意圖：先讓學(xué)生從氧化還原角度分析反應(yīng)，得出一般性認(rèn)識，再點(diǎn)明Na具有很強(qiáng)的還原性，加深學(xué)生對Na性質(zhì)的認(rèn)知。

【教師引導(dǎo)】通過實(shí)驗(yàn)我們知道金屬鈉著火切忌用水或者泡沫滅火器滅火，正確操作是用干燥的沙土滅火。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生的安全意識，避免實(shí)驗(yàn)室事故發(fā)生。

【教師引導(dǎo)】結(jié)合前面學(xué)習(xí)的內(nèi)容，請同學(xué)們分析Na儲(chǔ)存在石蠟油或煤油中的原因。

設(shè)計(jì)意圖：階段小結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生反思整理知識點(diǎn)的能力，使學(xué)生構(gòu)建內(nèi)部系統(tǒng)化知識點(diǎn)。

4)Na與酸、堿、鹽溶液反應(yīng)

【教師引導(dǎo)】根據(jù)Na原子的結(jié)構(gòu)我們知道Na的性質(zhì)非?；顫姡哂泻軓?qiáng)的還原性，可以與氧氣和水發(fā)生反應(yīng)。下面請各小組展示你們分析得出的Na與酸、堿、鹽溶液反應(yīng)的情況。

【小組展示】Na與H2O生成堿，酸與堿可以發(fā)生中和反應(yīng)，因此Na可以跟酸溶液反應(yīng)。

【教師提問】Na與H2O的反應(yīng)產(chǎn)生氫氣和Na與酸的反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的過程哪一個(gè)更劇烈？

【教師引導(dǎo)】Na與H2O反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Na與水電離出的H+反應(yīng)，那么現(xiàn)在同學(xué)們覺得Na跟哪個(gè)物質(zhì)反應(yīng)更劇烈？

【小組展示】Na與H2O生成NaOH，因此Na與堿溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Na與水的反應(yīng)。

【小組展示】Na與鹽溶液反應(yīng)時(shí)，先與H2O反應(yīng)生成NaOH。因此，我們認(rèn)為Na與鹽溶液反應(yīng)要分兩種情況考慮。第一，如果鹽溶液中溶質(zhì)不與生成的NaOH反應(yīng)時(shí)，反應(yīng)實(shí)質(zhì)為Na與H2O的反應(yīng)；第二，如果鹽溶液中的溶質(zhì)與生成的NaOH反應(yīng)時(shí)，Na先與水反應(yīng)生成NaOH，NaOH再與溶質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。

【教師提問】如果鹽溶液中的溶質(zhì)是強(qiáng)酸的酸式鹽呢？比如NaHSO4。

【教師引導(dǎo)】NaHSO4在水溶液中完全電離，溶液顯強(qiáng)酸性，因此Na與強(qiáng)酸的酸式鹽溶液反應(yīng)為Na直接與鹽反應(yīng)。

設(shè)計(jì)意圖：先考察學(xué)生學(xué)習(xí)成果，再結(jié)合學(xué)生學(xué)情進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生往反應(yīng)實(shí)質(zhì)方向思考，幫助學(xué)生深入理解Na與酸、堿、鹽溶液反應(yīng)的本質(zhì)。

2.3.4 練習(xí)評測，課后探究

1)課堂練習(xí)

【學(xué)生】完成課堂習(xí)題。

【教師】講解習(xí)題中的重點(diǎn)內(nèi)容。

2)課后思考

【教師提問】課上我們觀看了Na與氯氣反應(yīng)的視頻，知道Na和氯氣可以生成氯化鈉。請同學(xué)們課后思考：工業(yè)上如何利用氯化鈉制備Na單質(zhì)，并給出你們小組的制備方案。

設(shè)計(jì)意圖：課后思考題幫助學(xué)生養(yǎng)成自學(xué)習(xí)慣，同時(shí)物質(zhì)之間的奇妙轉(zhuǎn)化可以激發(fā)學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣與探索精神。

3 結(jié)論與展望

以“基于合作學(xué)習(xí)的四步導(dǎo)學(xué)法”進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，符合《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版)》提出的培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的要求。此外，在“基于合作學(xué)習(xí)的四步導(dǎo)學(xué)法”指導(dǎo)下的教學(xué)可以取得比傳統(tǒng)教學(xué)更好的教學(xué)效果。從主體來看，學(xué)生處于教學(xué)過程中的主體位置；從學(xué)習(xí)態(tài)度來看，學(xué)生學(xué)習(xí)更加積極，學(xué)習(xí)興趣比往常更加濃厚；從教學(xué)質(zhì)量來看，學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容的留存率大幅提高并且學(xué)生在課后能自主進(jìn)行小組活動(dòng)與課后探究活動(dòng)。在實(shí)際教學(xué)過程中，教師要先讓學(xué)生明確本節(jié)課需要完成哪些任務(wù)；在學(xué)生自學(xué)與討論時(shí)切忌過多干預(yù)，要大膽放手，給學(xué)生留足探究空間；在學(xué)生展示學(xué)習(xí)成果時(shí)，教師要善問，要引導(dǎo)學(xué)生不斷深入思考，引導(dǎo)學(xué)生將已有知識與新知相結(jié)合；最后要設(shè)計(jì)好課后思考題，巧妙地將學(xué)生對化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣引導(dǎo)到課后的探究中，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和創(chuàng)新意識，最終達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的目的。