高三化学复习课“情境—探究—反思—创新”教学模式初探

来源:用户上传      作者:张丽萍

　　摘 要：笔者结合高三复习中存在的问题和现状，进行“情境—探究—反思—创新”教学模式的研究，在高三复习过程中，通过挖掘教材的某些内容进行探究性的活动设计，构建了探究性的有效课堂，激发了学生自主探究的动力，促进了学生创新思维能力的发展，提高了学生思维的深刻性，发展了学生化学学科核心素养。
　　关键词：化学教学;复习教学;“情境—探究—反思—创新”教学模式
　　随着新课程的不断推进，新的教育教学理念的日益渗透，选考复习模式也逐步由原来的传授式向探究式教学过渡。复习课的一般课堂教学流程应摒弃“知识回顾—例题讲解—学生练习—错误纠正”的传统模式。而应多采用“呈现问题—学生思考、探究、感悟—师生交流—归纳总结—呈现新问题……”的符合学生认知、发展学生核心素养的新模式。高三的学生已经具备了一定的知识体系，在这种情况下，复习课继续采用探究式的教学模式反而是很好的契机，更能培养学生的必备品格和关键能力。现代教学中不再只是要求学生存贮各种处理好的信息和结果，并进行再加工，而是应充分运用各种科学过程来感知现象，获取、分析、处理信息，并做出判断和评价。教学过程理应看成是对人的培养过程，既重视化学学科的知识教育和基本技能、认知方法及能力的培养，又重视探究能力的培育，使学生的化学学科核心素养得到全面提高，真正成为具有自主发展能力的人，为学生即将进入大学，和走入社会的可持续发展奠定良好的基础。
　　一、 高三复习现状分析及建议
　　现状一：新的化学课程强调科学探究是一种重要而有效的学习方式，但是在高三化学复习课中，通常的现象是密度大、节奏快，很多教师在课堂上为了流畅地完成自己的教学预设，往往以自己课前预设好的教学问题来搭建教学框架。在教学过程中教师缺少等待，提出问题后很快就会以暗示性的语言迅速把学生的思路、解决问题的方法引到设计好的“标准化”的路线上来，然后迅速指向标准答案，一个教学过程就这样完成了。这种模式的复习教学表面上看似完成了对知识的再现和梳理，实际上，学生在复习过程中，思维过程被掩盖，无法自己生成问题，或者是生成了问题无法解决，这种复习无法实现学生对知识的扩充，无法提高学生利用知识解决问题的能力，更谈不上实现自我的学习了。
　　现状二：很多教师过度“强调”知识目标，“弱化”化学学科核心素养的培养。一味地采用“知识回顾—例题讲解—学生练习—错误纠正”的传统模式来复习巩固知识、查漏补缺，应对选考知识层面的要求。高三复习课讲究课堂的容量及知识的深度，教师非常关注知识点的落实、答题的技巧，却忽视了科学探究对发展学生化学学科核心素养的不可替代的作用。结果却是学生“迁移”能力弱、“思维”能力差，往往遇到新情境、相同考点的试题时常常又是无从下手，忽视了学生全面、可持续的发展。归根结底是能力和素养的缺失。
　　我认为在高中化学教学中培养学生化学核心素养的方法之一是结合化学学科的特点，充分挖掘教材中有利于创新能力培养的潜在素材，改革传统的阻碍学生实践能力和创新思维发展的教学方法，实施探究性学习。在高三复习课中“情境—探究—反思—创新”的教学模式尤其显得重要。笔者通过挖掘教材的某些内容进行探究性的活动设计，构建了探究性的有效课堂，其复习效果已充分凸显它的优势。力求通过探索，改变以往在高三化学复习课教学中存在的教学活动形式单一，学生被动接受复习知识、缺乏启发讨论和主动探究的现象，建构学生自主参与、主动探究的复习课教学形态，让研究性学习渗透其中，将知识的复习贯穿其中。为全面实施高中新课改探索一条行之有效可以借鉴的复习教学模式，有利于改进教师的教学方法，促进教师的专业發展;有利于改进学生的学习方法，促进学生的全面发展。
　　二、 “情境—探究—反思—创新”教学模式实践
　　高三化学复习课“情境—探究—反思—创新”教学模式是指学生在教师的引发下，运用已有的知识和技能，通过自己设计方案、依托思维或实验探索进行一定层面的分析和思考，去探求未知和解决问题来达到复习巩固、提升思维的一种教学模式。
　　通过实践，总结思想和具体实施方法，所开展高三化学复习课“情境—探究—反思—创新”教学模式的特点，可以简单归纳成四句话：
　　（一）在高三复习课中以“问题”或“课题”为载体搭建“情境—探究—反思—创新”教学的平台，学生利用已学过的知识去迁移新知识，从而升华原有认知结构，学生在主动探究的过程中，完成对知识的意义建构。
　　（二）以“学生动手实践，自主探索，合作交流”为主要的学习方式，形成“情境—探究—反思—创新”教学的场景，学生从中发现问题，解决问题。
　　（三）以“小组合作学习”和组间交流竞争为主要途径，在交流反思过程中使探究活动得到纠正、提高、发展和深化。
　　（四）以“发展学生化学学科核心素养”为核心，通过推理应用来提升“情境—探究—反思—创新”复习课教学的质量。这些教与学活动，突出了全体学生的主动性、社会性和创造性的和谐发展，体现复习课“情境—探究—反思—创新”教学中巩固已有、创造生成的特征。
　　案例1 《含铁化合物的主要性质与应用复习课》
　　创设问题情境，提出问题：墨粉成分中含某种铁的氧化物。请设计合理方案用化学方法检验墨粉中是哪一种铁的氧化物（不考虑空气影响）。
　　引导思维、分析问题、方案交流，实验，解决问题：
　　取适量墨粉酸过滤①滤液②Fe2+？
　　③Fe3+？
　　创设情境，提出新问题：我校化学兴趣小组欲利用废弃墨盒中残留的墨粉来制备一些有用的化学试剂：（1）由墨粉如何制得FeCl2溶液？（2）由墨粉如何制得FeCl3溶液？
　　创设情境冲突，提出新问题：墨粉中Fe3O4晶体的含量是衡量墨粉质量优劣的重要指标之一。请设计实验，定量测定墨粉中Fe3O4的质量分数。（已知：2Fe3++2I-2Fe2++I2， 　　I2+2Na2S2O3Na2S4O6+2NaI）
　　指导方法，反思，解决问题（完善方案）：
　　取mg墨粉稀H2SO4溶解过滤、洗涤
　　Fe2+、Fe3+滤液试剂1
　　Fe3+溶液足量KI溶液
　　含I2的溶液cmol/L Na2S2O3VmL试剂2
　　计算含量
　　[讨论]1. 试剂1和试剂2分别是什么？
　　如何判断恰好反应完全？
　　2. 计算Fe3O4的质量分数;若试剂1滴加过量，则对测量结果有何影响？
　　本课例在设计中以墨粉中含铁氧化物成分和含量的确定为情境，将含铁化合物的相互转化及应用知识贯穿其中，体现了化学与生产生活的密切关系，定性与定量的思想。培养了学生在一定的情境下运用所学知识解决实际化学问题的能力。把整个复习变成一次探究的体验。并在探究过程中不断反思、修正，培养了学生的创造性思维，发展了学生的变化观念、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识的核心素养。
　　案例2 《金属氢氧化物复习课》
　　创设问题情境，提出问题：演示实验：金属钠投入硫酸铜溶液中。现象：剧烈反应，黄色火焰，白雾，溶液中出现蓝色沉淀和少许黑色固体颗粒。为什么会出现这些现象？
　　引导思维、分析问题、反思：2Na+2H2O2NaOH+H2↑;
　　Cu2++2OH-Cu（OH）2↓;Cu（OH）2△CuO+H2O。
　　创设情境，提出新问题：常见几种氢氧化物的分解温度如表。思考其稳定性与什么有关？
　　常见氢氧化物分解温度℃
　　NaOH、KOH>1300
　　Ca（OH）2>580
　　Mg（OH）2约400
　　Fe（OH）3<400
　　Cu（OH）290
　　AgOH<25
　　指导方法、分析问题、解决问题。
　　创设情境冲突，反思，提出新问题：大量研究表明，建筑物火灾的发生及其危害与装修材料直接相关。火灾中绝大多数人并非死于高温烘烤，而是丧命于火灾时的有毒烟雾。氢氧化镁和氢氧化铝是常见无机阻燃剂。为什么它们可以用作阻燃剂？利用了其哪些性质？
　　引导思维、分析问题、解决问题：
　　[学生讨论]（1）（不稳定性）分解吸收燃烧物表面热量，释放大量水分子稀释燃烧物表面的氧气，分解生成的氧化物附着于可燃物表面又进一步阻止了燃烧的进行。
　　（2）能够大量吸收橡胶、塑料等高分子燃烧所产生的有害气体和烟雾。（碱性）
　　创设思维冲突，反思，解决修正问题：常见金属氢氧化物的稳定性还与什么因素有关？
　　创设情境冲突，提出新问题：难溶氢氧化物如何生成？
　　引导思维、分析问题、解决问题、实验验证：易溶氢氧化物→难溶氢氧化物→溶解度更小的氢氧化物联系生产，体现用途：工业上腐蚀电路板的酸性废液主要成分为CuCl2、FeCl3和FeCl2，如何设计过程得到较纯的CuCl2溶液？
　　查数据得Fe（OH）3、Cu（OH）2、Fe（OH）2沉淀的pH分别为：3.1～4.4、6.6～9.2、7.5～9.7。
　　方案交流，解决问题：
　　CuCl2Fe2+、Fe3+H2O21
　　CuCl2（Fe3+）CuO2
　　CuCl2
　　Fe（OH）3
　　总结通过调节溶液pH实现金属阳离子分步沉淀的必要条件。
　　反思、归纳总结：难溶氢氧化物不能用碱性氧化物和水化合生成，除易溶氢氧化物外还可由哪类物质出发生成难溶金属氢氧化物？
　　本课例在设计中创设实验情境，切入主题——金属氢氧化物，并在问题的层层深入和矛盾冲突中产生了探究金属氢氧化物的稳定性、溶解性、生成和相互转化的欲望。将金属氢氧化物的性质、水解平衡、沉淀溶解平衡的知识贯穿其中，体现了化学知识点间的相互联系，培养了学生提取信息、分析问题和横纵思维的能力，发展了学生宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任等核心素养。
　　三、 实践成效和反思感悟
　　（一）创设问题情境、引发认知冲突，激发了学生自主探究的动力
　　问题是思维的起点，问题又是创造的前提。复习课是知识的再认识过程，学生对知识不再陌生，创设出有效的问题情境，避免简单问题的重现，才能以问题解决为纽带，再次激起学生的学习兴趣，促进思维能力的提高，知识水平的升华。
　　认知发展过程中原有概念（或认知结构）与现实情境不相符时在心理上所产生的矛盾或冲突，这就是认知冲突。在这两个课例中，创设了多处问题（实验）情境，这些情境的创设环环相扣，有定性确定到定量检测的实验手段，有原有经验与现实情境引发认知冲突的场景。如案例2中金属钠投入硫酸铜溶液中有少许黑色固体颗粒的现象出现。金属氢氧化物的稳定性与活泼性有关，那氢氧化镁和氢氧化铝为何可作阻燃剂等等。学生在这些认知冲突和实验意外的刺激下，激发探究的欲望，对要解决的问题有强烈的好奇心。置身于探究活动中，在解决问题的过程中完成了科学探究，调整自己原有的经验结构，自主完成了知识构建的过程，培养了创新能力。
　　（二）问题解决、发散迁移，促进了学生创新思维能力的发展
　　在课堂教学中，应坚持以学生为主体，让学生成为学习的主人，让他们在主动积极地活动中实现创新。科学的核心是探究，科学探究的过程就是解决问题的过程，创新能力就是发现和解决问题的能力。创造性思维过程通常是指通过反复地有步骤地连贯地思考，提出问题，解决问题。要求有创新的设想和理智的判断。形成的主要条件有：存在急待解决的问题;对要解决的问题有强烈的好奇心、堅强的信念和永不满足的求知欲以及相关的广博知识;追求事物的普遍性规律与结论;把要解决的问题具体化和形象化;周围环境（如师生间、同学间的切磋讨论）的激发等。 　　创造性思维过程由发散思维、集中思维、分析思维、横纵思维、辩证思维等多个要素构成。这些要素可彼此渗透、配合，发挥各自不同的作用。
　　在这两个课例中，无论是猜想、假设的提出、实验方案的设计及结论的得出还是思维的迁移，无不渗透着创造性思维的训练。如案例1中设计合理方案用化学方法检验墨粉中是哪一种铁的氧化物。学生从不同角度提出了多种方案就是发散思维的结果;又如，通过实验验证、理论依据和分析推理对各方案进行评价，优选方案，则是分析思维和集中思维的结果;案例1中先定性确定，再设计方案定量检测墨粉中的Fe3O4，从定性到定量的分析方法;案例2中探究金属氢氧化物的稳定性与哪些因素有关;都是横纵思维的体现。
　　（三）学评结合、师生交流，提高了学生思维的深刻性
　　在探究的过程中引入一种评价和师生交流，旨在帮助学生更好地探索科学世界。新课程的评价强调：评价功能从注重甄别与选拔转向激励、反馈与调整;评价内容从过分注重学业成绩转向注重化学学科核心素养的发展;评价技术从过分强调量化转向更加重视质的分析;评价主体从单一转向多元;评价的角度从终结性转向过程性、发展性;评价的方式更多地采取开放的及多样化的方式。学生从事科学研究时获取信息，对自己思维的合理性进行主动、自觉的判断以及对自己的思维过程进行调节，加深对研究主题和研究过程的理解。在这个过程中教师起辅助作用。
　　新课程评价的角度从终结性转向过程性、发展性。上述课例中多处涉及了师生交流、学评结合。如：案例2学生在归纳金属氢氧化物的稳定性与金属的活泼性有关的前提下，探究了Mg（OH）2和Al（OH）3作阻燃剂的原理，反思原来结论的不完善，进行调整，补充。这种在目标（教师课前制定的学习目标）的导向下，以教师选取的样例为评价信息的载体，通过评价的驱动，内化为学生自己的标准，这就是“学评结合”。在整个过程中，生生交流、师生交流，体现出教师这一“平等中的首席”角色。从而真正实现“科学的核心是探究，通过科学探究的方式，让学生亲历科学活动，体验科学的发现过程和方法”。
　　美国华盛顿图书馆的墙壁上写着这样一句话：“我听见了就忘记了，我看见了就记住了，我做了就理解了。”“情境—探究—反思—创新”的复习模式使高三复习的课堂也充满了生机与活力，这就是新课程实践带给我最深刻的体会。
　　参考文献：
　　[1]孙国清，魏凯.高中化学“情景—探究—反思—创新”教学模式的研究.湖北省教育科学“十一五”规划立项课题.
　　[2]唐云波.引导探究发现 培养创新能力：“影响铁生锈条件的探究”教学实录与反思[J].中学化学教学参考，2012（8）：35-37.
　　[3]陈玉乔.化学教学中预设“认知冲突”的策略[J].中学化学教学参考，2012（4）：17-19.
　　作者簡介：张丽萍，浙江省杭州市，浙江省富阳中学。
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