以解決實(shí)際問題和培養(yǎng)學(xué)生能力為核心的教學(xué)案例分析

呂占國

摘要：“生活中常見的鹽”這節(jié)課的內(nèi)容設(shè)計緊密圍繞貼近生活、探究本質(zhì)、完善認(rèn)知、發(fā)展能力的教學(xué)目標(biāo)。以學(xué)生的已有認(rèn)知為基礎(chǔ)、以發(fā)展學(xué)生能力為核心、以貫徹和落實(shí)黨的十八大提出的教育理念為目標(biāo)，基于真實(shí)的生活問題，設(shè)計以發(fā)展學(xué)生認(rèn)知為核心的驅(qū)動性問題，展開探究式教學(xué)。這樣的設(shè)計既可以凸顯化學(xué)學(xué)科的社會應(yīng)用價值，又能進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生思維品質(zhì)、學(xué)科素養(yǎng)和綜合能力的提升，幫助學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)知識的同時，建構(gòu)學(xué)習(xí)物質(zhì)性質(zhì)的方法。

關(guān)鍵詞：鹽；探究式教學(xué)；驅(qū)動性問題；情境素材；發(fā)展認(rèn)知

中圖分類號：G622.0文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：10017836（2018）03007703

當(dāng)前化學(xué)試題“小、活、多、寬”的命題特點(diǎn)，對學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)、科學(xué)生活理念、解決實(shí)際問題的能力提出了更高的要求。在課堂教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會從化學(xué)的視角分析、解決實(shí)際生活問題顯得尤為重要。

關(guān)于九年級化學(xué)“生活中常見鹽”一節(jié)的授課，課標(biāo)要求學(xué)生了解生活中常見鹽的用途及相關(guān)性質(zhì)[1]。在本節(jié)內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計中，選擇能促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展且具有一定探究深度的情境素材，采取探究性活動的方式開展，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生在自主解決實(shí)際生活問題的過程中落實(shí)知識、提升能力、豐富認(rèn)識，既讓學(xué)生掌握知識又提升其解決問題的能力。

下面，介紹關(guān)于本節(jié)課的設(shè)計理念。

一、STS素材貫穿徹底

對“生活中常見鹽”一節(jié)的教學(xué)，傳統(tǒng)的授課往往采用對鹽的性質(zhì)和用途進(jìn)行簡單羅列的方式，這樣既不能體現(xiàn)學(xué)生在課堂中的主體地位，又不利于培養(yǎng)學(xué)生思考、發(fā)現(xiàn)、解決問題的能力?；谡鎸?shí)生活情境展開教學(xué)，將化學(xué)與生活實(shí)際相關(guān)聯(lián)，從實(shí)際生活中尋找素材，能使新知識更加親切、易懂，激發(fā)起學(xué)生們學(xué)習(xí)的積極性和求知欲。

分析以前的教學(xué)案例，基于生活情境的教學(xué)設(shè)計屢見不鮮[2—3]，例如，講授“碳酸鈣的性質(zhì)”時，大多教學(xué)案例中教師會把雞蛋殼帶進(jìn)課堂，介紹雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣。教師往往引導(dǎo)學(xué)生拿雞蛋殼與稀鹽酸進(jìn)行反應(yīng)，在實(shí)驗(yàn)中，雞蛋殼的引入僅僅起到了代替碳酸鈣藥品的作用。這樣的設(shè)計并沒有真正地實(shí)現(xiàn)啟發(fā)學(xué)生、發(fā)展認(rèn)知的目的。生活素材的引入表面上是將化學(xué)與生活相關(guān)聯(lián)，然而并沒有從實(shí)質(zhì)上將生活素材與學(xué)科知識相結(jié)合，僅僅是用生活中的物品代替了實(shí)驗(yàn)試劑，雖然在一定程度上調(diào)動了學(xué)生的積極性，但是在實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力、發(fā)展學(xué)生認(rèn)知等方面有所欠缺[4—5]。

在本節(jié)課中，選擇用“老面肥”和“食用面堿”和面蒸饅頭這一真實(shí)的生活情境[6]，首先介紹蒸饅頭的具體流程以及堿面的主要化學(xué)成分是Na2CO3。然后，由教師提出問題1：蒸饅頭時，放堿面的具體作用是什么？同學(xué)們進(jìn)行猜想，各抒己見。為了進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行感知、體驗(yàn)、探究，教師把用老面肥發(fā)酵后的生面團(tuán)和堿面帶進(jìn)課堂，分發(fā)給每個小組，學(xué)生們在親自動手實(shí)驗(yàn)的過程中課堂氛圍十分活躍，在模仿真實(shí)的生活場景親自動手往面團(tuán)中揉入堿面中，對預(yù)測進(jìn)行驗(yàn)證。

以發(fā)酵后的面團(tuán)作為研究對象，讓學(xué)生親自去體驗(yàn)、去感受、去探究，引導(dǎo)學(xué)生探究蒸饅頭時放堿面的作用。學(xué)生們用自己的真實(shí)經(jīng)歷得出結(jié)論：用“老面肥”蒸饅頭的過程中加堿面是為了消除面團(tuán)的酸味。這樣，不僅提高了學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)、觀察、對比和分析的能力，也更加拉近了真實(shí)生活與書本知識之間的距離。這時，教師抓住實(shí)驗(yàn)中的細(xì)節(jié)問題，由學(xué)生實(shí)驗(yàn)添加堿面“量”的問題以進(jìn)行科學(xué)素養(yǎng)的延伸。

提出問題2：添加堿面的量對于饅頭會產(chǎn)生怎樣的影響？然后，分別展示三個加入不同量堿面蒸出的饅頭，看到形態(tài)各異的三個饅頭，引導(dǎo)學(xué)生思考：對比這三個饅頭，對你還有什么啟發(fā)？顯而易見：饅頭的大小不同，蓬松度不同。繼續(xù)設(shè)計問題3：為什么堿面能使饅頭變得蓬松？同學(xué)們紛紛猜測：因?yàn)閴A面能和饅頭中的酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體，氣體溢出使得饅頭蓬松起來。最終通過實(shí)驗(yàn)落實(shí)Na2CO3與酸反應(yīng)的性質(zhì)。隨之，引導(dǎo)學(xué)生思考：Na2CO3屬于鹽，為什么叫“堿面”，能不能設(shè)計實(shí)驗(yàn)進(jìn)行說明？學(xué)生設(shè)計實(shí)驗(yàn)，尋找答案：有的用酚酞指示劑、有的用pH紙質(zhì)測定，最終獲知Na2CO3的水溶液呈堿性，感悟蒸饅頭“堿面”這個名字的由來。

在上述對于“Na2CO3的性質(zhì)”進(jìn)行的教學(xué)活動中，通過讓學(xué)生面對“老面肥蒸饅頭”這一真實(shí)的生活情境，自然而然地引出一系列的問題，挖掘其中與化學(xué)知識緊密銜接的部分，引導(dǎo)學(xué)生思考問題、探究問題、解決問題，在探究活動的過程中，讓學(xué)生體驗(yàn)解決生活問題和解釋生活現(xiàn)象的喜悅感，不僅學(xué)習(xí)了有關(guān)“Na2CO3的性質(zhì)”，而且發(fā)展了解決實(shí)際問題的能力。這樣的設(shè)計，實(shí)現(xiàn)了讓學(xué)在探究和體驗(yàn)的過程中建立物質(zhì)性質(zhì)和生活問題間的關(guān)聯(lián)，真正體現(xiàn)了STS教育的精髓。

二、問題驅(qū)動，深入探究

“問題驅(qū)動”教學(xué)模式是架構(gòu)在建構(gòu)主義和現(xiàn)代教學(xué)理論基礎(chǔ)上的一種教學(xué)模式。現(xiàn)代教學(xué)理論認(rèn)為，知識不能完全依靠教師傳授，而要在一定的情景下，學(xué)習(xí)個體借助他人（包括教師、學(xué)習(xí)伙伴）的幫助，利用必要的學(xué)習(xí)資料，通過意義建構(gòu)的方式獲得的。無論是新知識的獲得，還是舊知識的歸納、總結(jié)和提高，都必須經(jīng)過真正的意義建構(gòu)才能獲得。本節(jié)課，基于生活情境巧妙地鏈接階梯式的驅(qū)動性問題，在開展探究活動的過程中，發(fā)展學(xué)生的認(rèn)識。

1以有效的問題情境作為有力的抓手

合適、有效的教學(xué)素材有利于激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題。饅頭對于學(xué)生來說再熟悉不過，用“面肥”發(fā)酵后的面團(tuán)需要加“食用堿”蒸饅頭這一生活常識為素材會讓學(xué)生倍感親切。這一素材符合學(xué)生認(rèn)知水平和心理特點(diǎn)，更重要的是該素材具有包容性和探索性，其中既包含了與Na2CO3性質(zhì)有關(guān)的化學(xué)問題，又具有一定的探究深度。

2以學(xué)生認(rèn)知發(fā)展為基礎(chǔ)的驅(qū)動性問題的設(shè)置

如何讓全體學(xué)生參與到探究過程中來？如何建立具有啟發(fā)性和探究性的教學(xué)環(huán)節(jié)？除了素材的選擇，教學(xué)程序的設(shè)計也是探究活動開展的基礎(chǔ)。以學(xué)生的認(rèn)知需求為核心的驅(qū)動性問題設(shè)置便成為了連接整個探究活動的關(guān)鍵。通過給出的情境，以學(xué)生的已有認(rèn)知為基礎(chǔ)，以滿足學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展為目的，由真實(shí)的生活情境引發(fā)出一系列的問題，這些問題設(shè)計按照難度逐級遞增順序，從感官感受（向面團(tuán)中揉入堿面體會酸味的變化）到理性分析，再到知識遷移（猜想饅頭的蓬松是因?yàn)樘妓徕c與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體），最后沖撞原有認(rèn)識建構(gòu)新的知識結(jié)構(gòu)（碳酸鈉是鹽，但是它的水溶液呈現(xiàn)堿性，所以俗稱“食用堿”），使得在不斷探究、完成任務(wù)的過程中落實(shí)知識、完善認(rèn)識、培養(yǎng)能力。

3充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位

以探究性和實(shí)踐性開展的教學(xué)活動十分重視學(xué)生的感知、動手和語言等實(shí)踐活動，學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)和間接經(jīng)驗(yàn)應(yīng)該相互交融、促進(jìn)。本節(jié)課，學(xué)生活動貫穿于思考問題、提出假說、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、解決問題、交流分享的整個探究過程中。讓學(xué)生面對由真實(shí)的生活情境生發(fā)的一連串問題，在不斷的探究、完成任務(wù)的過程中解決問題、解釋現(xiàn)象，認(rèn)知活動建立在實(shí)踐活動的基礎(chǔ)之上，在學(xué)生的主體實(shí)踐探究活動中掌握Na2CO3的性質(zhì)、發(fā)展認(rèn)知。

引導(dǎo)學(xué)生將生活情境中的基本常識和探索活動、科學(xué)知識有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)啟發(fā)性的情境探索學(xué)習(xí)。學(xué)生不僅獲得基本知識和技能，而且能培養(yǎng)其有效的學(xué)習(xí)思維方式的形成。另外，這樣的課堂，能夠充分發(fā)揮學(xué)生的主動性和創(chuàng)造性，使學(xué)生在自主獲得知識的同時，發(fā)展解決問題的能力和方法。

三、發(fā)展認(rèn)知，提升能力

以本節(jié)課中對NaHCO3的用途和性質(zhì)的教學(xué)為例。布置任務(wù)：要求學(xué)生從物質(zhì)組成的角度，解釋Na2CO3和CaCO3的性質(zhì)具有相似性和差異性的原因。這樣的教學(xué)設(shè)計，旨在發(fā)展學(xué)生認(rèn)知，學(xué)會關(guān)注物質(zhì)組成，體會物質(zhì)組成（結(jié)構(gòu)）決定物質(zhì)性質(zhì)、性質(zhì)反應(yīng)組成（結(jié)構(gòu)）的科學(xué)辯證關(guān)系。接下來進(jìn)行知識的遷移，從物質(zhì)組成的角度，預(yù)測NaHCO3可能具有哪些化學(xué)性質(zhì)？學(xué)生通過分析組成，進(jìn)行了以下猜想：NaHCO3能與酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2是因?yàn)樵谒慕M成中包含有與Na2CO3、CaCO3相同的CO2-3部分，最終通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想的正確性。然后，再次用身邊的生活事實(shí)證實(shí)NaHCO3能與酸反應(yīng)的性質(zhì)，如用泡騰片（成分中含NaHCO3和檸檬酸）入水產(chǎn)生大量氣泡、碳酸氫鈉片能夠用來治療胃酸過多癥等，最終，構(gòu)建起從物質(zhì)組成的角度分析物質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí)思維方法，從學(xué)科角度豐富了認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)的路徑，使得學(xué)生的認(rèn)知水平得到很好的提升。這種啟迪式教學(xué)，充分體現(xiàn)在學(xué)生主動參與問題解決和知識結(jié)構(gòu)構(gòu)建等知識發(fā)生的全過程中。

四、學(xué)習(xí)效果評價分析

第1題，授課班的學(xué)生大都可以從多種角度提出行之有效的獲取物質(zhì)性質(zhì)的方法，思維嚴(yán)謹(jǐn)、邏輯清晰、合情合理。而普通班的學(xué)生則思路比較狹窄、答案孤立，對學(xué)科方法的理解和應(yīng)用不到位。問題1：你所知道的獲取物質(zhì)性質(zhì)的途徑都有哪些？

授課班比例普通班比例根據(jù)物質(zhì)的用途，分析物質(zhì)的性質(zhì)92%根據(jù)物質(zhì)組成，分析物質(zhì)性質(zhì)6%從物質(zhì)組成的角度分析物質(zhì)的性質(zhì)87%根據(jù)物質(zhì)的用途17%根據(jù)是否能與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)80%根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式89%上網(wǎng)查閱資料獲取物質(zhì)信息75%上網(wǎng)查閱資料獲取物質(zhì)信息76%問題2：碳酸鎂可作烘焙面包的膨松劑，這一用途對你有什么啟發(fā)？你的依據(jù)是什么？

授課班比例普通班比例MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑因?yàn)樘妓徭V與碳酸鈉組成相似，化學(xué)性質(zhì)相似。73%碳酸鎂能讓面包變松軟。86%碳酸鎂可以和面團(tuán)中的酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2，逸出，使面包膨松。這個過程應(yīng)該和蒸饅頭的原理有相似之處。91%因?yàn)槊姘杏泻芏鄽饪祝妓徭V能與物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生氣體，使面包變蓬松。64%碳酸鎂可以做發(fā)酵粉。28%碳酸鎂能讓空氣進(jìn)入到面包中。21%問題3：解釋“硫酸亞鐵片”和“鐵之緣—乳酸亞鐵片”都是補(bǔ)鐵劑，卻又適用于不同人群的原因。

授課班比例普通班比例兩種物質(zhì)都含鐵元素，因此都能做補(bǔ)鐵劑。但它們的組成上有差異，所以性質(zhì)上也會有差異，適用的人群也就不同。96%兩種物質(zhì)都含鐵元素，因此都能作補(bǔ)鐵劑。89%硫酸亞鐵和乳酸亞鐵的組成有差異性，性質(zhì)也會有差異性，性質(zhì)決定用途，適用的人群也會不同。3%病因、體制不同，選擇不同的補(bǔ)鐵劑。13%可能藥品中含有的其他某種成分對某些人不適宜。3%兩種藥可能藥效不同；有過敏現(xiàn)象等。11%第2題，授課班幾乎所有的學(xué)生都可以用所學(xué)過的化學(xué)知識解釋陌生物質(zhì)碳酸鎂的用途，成功地對所學(xué)知識進(jìn)行應(yīng)用。并嘗試從組成的角度將陌生的碳酸鎂與熟知的碳酸鈉的性質(zhì)相關(guān)聯(lián)，預(yù)測反應(yīng)的化學(xué)方程式，學(xué)生能將根據(jù)物質(zhì)組成預(yù)測物質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí)方法進(jìn)行有效的遷移，再一次證明了本節(jié)課的實(shí)效性。

第3題，要求學(xué)生既要關(guān)注物質(zhì)組成的相似性，還應(yīng)理解物質(zhì)組成上的差異會導(dǎo)致物質(zhì)在性質(zhì)和用途上具有一定的差異。授課班將近96%的學(xué)生都能辯證地分析這一問題，理解了物質(zhì)組成和物質(zhì)性質(zhì)之間的聯(lián)系。從數(shù)據(jù)分析來看，普通班學(xué)生仍然停留在比較淺顯的感知和零散的經(jīng)驗(yàn)層面，在學(xué)科素養(yǎng)和用知識解釋問題方面的能力尚較為欠缺，需要進(jìn)一步的培養(yǎng)。

通過學(xué)習(xí)效果評價問卷的數(shù)據(jù)匯總和后期分析，我們發(fā)現(xiàn)，授課班比普通班的學(xué)生在認(rèn)知發(fā)展、思維品質(zhì)、知識遷移、學(xué)科方法的應(yīng)用等方面均有了顯著的提高。在課堂教學(xué)的過程中，教師應(yīng)該充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，始終關(guān)注學(xué)生認(rèn)知發(fā)展、科學(xué)探究以及利用知識解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng)，打破傳統(tǒng)的將知識點(diǎn)進(jìn)行羅列的教學(xué)方法，這樣才能更加有利于學(xué)生在思維品質(zhì)、學(xué)科素養(yǎng)、綜合能力等方面的進(jìn)一步提升，真正地實(shí)現(xiàn)知識的學(xué)以致用。

本節(jié)課的設(shè)計特色：

1以學(xué)生能力發(fā)展為主體，實(shí)現(xiàn)學(xué)科知識與方法的綜合歸納和提升。（1）讓學(xué)生利用碳酸鈣的性質(zhì)解釋其用途，初步建立認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)的一種模型。（2）通過在生活中獲取實(shí)證，基于碳酸鈉的用途，探究其性質(zhì)，進(jìn)一步提高學(xué)生的探究意識和科學(xué)探究的能力。（3）進(jìn)一步建立通過關(guān)注組成預(yù)測性質(zhì)，建構(gòu)從物質(zhì)組成的角度分析物質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí)思維方法，實(shí)現(xiàn)能力的綜合發(fā)展。

2基于STS理念，選擇有效情境，培養(yǎng)學(xué)生的探究意識。以鹽為知識載體，以真實(shí)的生活情境作為切入點(diǎn)，合適、有效的教學(xué)素材有利于激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題。饅頭對于學(xué)生來說再熟悉不過，在分析和探究“面肥蒸饅頭加堿面”的過程中，學(xué)習(xí)鹽的性質(zhì)，會讓學(xué)生倍感親切，符合學(xué)生認(rèn)知水平和心理特點(diǎn)。

3關(guān)注學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的驅(qū)動性問題的設(shè)置。以學(xué)生的認(rèn)知需求為核心的驅(qū)動性問題設(shè)置是連接整個探究活動的關(guān)鍵。問題設(shè)計按照難度逐級遞增順序，從感官感受到理性分析，再到知識遷移，最后沖撞原有認(rèn)識建構(gòu)新的知識結(jié)構(gòu)，使得學(xué)生在不斷探究的過程中落實(shí)知識、發(fā)展能力。

4充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力。學(xué)生活動貫穿于思考問題、提出假說、解決問題、交流分享的整個探究過程中。引導(dǎo)學(xué)生將生活情境中的基本常識和科學(xué)知識有機(jī)結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)啟發(fā)性的情境探索學(xué)習(xí)。學(xué)生不僅獲得知識和技能，還利于其科學(xué)思維方式的形成。

本節(jié)課活動設(shè)計充分體現(xiàn)了STS教育理念中“培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)”的宗旨。以生活中常見鹽為知識載體，以真實(shí)的生活情境作為切入點(diǎn)，隨著環(huán)節(jié)的深入和探究活動的開展，讓學(xué)生在真正地解決問題、解釋生活現(xiàn)象的過程中，獲取知識、提升能力。從化學(xué)學(xué)科角度分析，本節(jié)課一方面梳理了學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)的角度，另一方面發(fā)展學(xué)生認(rèn)知，體會通過關(guān)注物質(zhì)組成分析物質(zhì)性質(zhì)，豐富了認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)的方式。在教學(xué)過程中，教師充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位，始終關(guān)注學(xué)生認(rèn)知發(fā)展、科學(xué)探究以及利用知識解決實(shí)際問題能力的培養(yǎng)，打破了傳統(tǒng)的將知識點(diǎn)進(jìn)行羅列的教學(xué)方法，在生動有趣的課堂氛圍中，讓學(xué)生在知識、能力、價值觀方面均有所獲，為貫徹和落實(shí)黨的十八大提出的實(shí)現(xiàn)終身學(xué)習(xí)的教育理念打下了良好的伏筆。

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