路线到地图:核心素养视域下初中化学深度学习路径寻觅——以“化学实验测定与探究”教学为例.pdf
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1、第 卷第期 年月M o d e r nP r i m a r ya n dS e c o n d a r yE d u c a t i o nV o l N o A u g u s t 化学教研D O I /j c n k i /g 路线到地图:核心素养视域下初中化学深度学习路径寻觅 以“化学实验测定与探究”教学为例 收稿日期 作者简介王豪钟(),男,浙江杭州人,中学高级教师,副校长,杭州市优秀教师,上城区科学学科带头人.王 豪 钟(杭州市丁荷中学,浙江 杭州 )摘要基于核心素养视域下“深度学习”的内涵、意义以及初中化学学科“深度学习”与“发展核心素养”的关系,以“知识问题挑战性与驱动性、情境
2、创设愤悱化与生成化、问题解决自主化与迁移化”的理念设计了“化学实验测定与探究”课例.阐释了以真实情境为主线、聚焦活动、方法指引、素养观照与评价导向五线融合的深度学习教学模式.关键词核心素养;深度学习;情境;迁移;化学 中图分类号G 文献标志码A 文章编号 ()随着化学课堂教学实践中核心素养的培育,深度学习越来越受到广大教师的关注.“深度学习”(D e e pL e a r n i n g)是“学习者积极地、沉浸式地参与意义教学的总称”,亦是“学习者浸润于知识建构的场域中,旨在厚植认知、伦理、社会性能力水平和囊括知识、体验、教养等通用能力水平.”因此,问题解决式学习、调查学习、发现式学习、体验式
3、学习等,均属于“深度学习”的概念范畴.“深度学习”的特征是采用“审思”“应用差异化问题”“建立假设”“链接原理”之类的高阶思维能力,培育真实性问题解决的高通路迁移能力.一、初中化学“深度学习”与“发展核心素养”的关系 深度学习契合核心素养发展的内在逻辑基于“地图的方式”观照深度学习,需要深度剖析“问题是什么和为什么以及能够做什么”,并在此基础上创造性寻找“要怎么做”的最优路径,即指向培育学生解构真实性情境问题的素养.深度学习的课堂中学习者不再被视为无知的存在,课堂教学也不再是让学习者囫囵吞枣地接受教授者粗暴植入的标准答案.学习者是作为“学习的主体”参与教师以学习者的知识差异为背景而设计的具有驱
4、动性、挑战性的共同探究活动,借助评价交流与反思,建构知识与陶冶情意.学习者在一次次的问题解决中设计并改进实验方案、辨析真伪证据、深入逻辑推理和寻求正确结论,形成大概念视角和正向情感、态度、价值观.深度学习即是“像科学家一样思考”,通过习得专家结论培育专家思维,针对大概念的本质发问迁移解决真实的、不确定的情境问题,最终落地化学学科核心素养.深度学习驱动核心素养发展的设计模型化学学科科学素养是必备知识、关键能力、问题解决、素养内化的综合体现,是由具体的化学学科知识通过深度教学设计的活动逐渐内涵化、结构化、迁移化、系统化而来.如何组织深度学习实现核心素养的培育,关键是基于核心概念的教学组织设计,因此
5、,笔者建构了以深度学习驱动核心素养发展的设计模型(见图),实施锚定“具体知识”、联结“学习境脉”、组织“实践活动”、建构“核心概念”进而凝练“学科观念”的教学流程,使得从学科具体知识建构的核心概念与凝练的学科观念内涵化、结构化、迁移化、系统化为学科目标框架、知识框架、大概念框架与认知框架,实现在深度学习的过程中从具体知识核心概念学科观念核心素养的逐层建构.图从学科知识到核心素养的转化二、化学探究式实验“深度教学”设计案例分析 教学内容分析“化学实验测定与探究”一课内容是从学科和社会视角把“碎片化”的装置作为问题解决的原点,通过测定方案的制订以及实验装置初步设计与评价交流,明晰误差产生的原因并进
6、行修正,同时能对反应装置内(变化前、变化中和变化后)化学反应进程进行比较分析得出正确可靠的结论.其教学目标是应用已建构的概念与观念,通过联结激趣的学习境脉组织实践活动,建构核心概念,凝练学科观念,最终走向核心素养的培育.本课时的核心是化学实验测定与探究装置模型的建构和待测物质通过某一化学反应后对研究问题进行定量分析与测定,旨在培育学生在大概念的视角下迁移创新能力和问题处突能力.教学设计层面上体现“知识问题挑战性与驱动性、情境创设愤悱化与生成化,问题解决自主化与迁移化”使学生核心素养的发展得以发生,实现深度学习.教学目标及评价目标“化学实验测定与探究”教学及评价目标(见表).表“化学实验测定与探
7、究”教学及评价目标序号教学目标评价目标通过演示实验、迁移绘图、评价交流、微观动态分析、定量计算,理解“化学实验测定与探究”的原理与方法,初步发展学生“宏观辨识”与“微观探析”的化学学科核心素养通过测定方案和装置的初步设计,诊断并发展学生对“化学实验测定与探究”的认知水平(符号、宏观、微观)通过推理分析、迁移设计、评价交流、构建“化学实验测定与探究”模型,理解误差形成的原因并具备一定的实验改进能力与实验操作能力,逐步形成“变化观念”与“平衡思想”“证据推理”与“模型认知”的化学学科核心素养通过测定装置的设计、评价与改进,诊断并发展学生对“化学实验测定与探究”的知识结构化水平(定性与定量)通过远近
8、迁移、推理分析、设计绘图、评价交流,掌握“化学实验测定与探究”的原理,具备测定与探究的思路与方向,初步发展“科学探究与创新意识”的化学学科核心素养通过“化学实验测定与探究”的远近迁移,诊断学生对“化学实验测定与探究”的认知水平和科学探究水平(理解、迁移),以及学科与社会视角下的应用认知水平 教学重、难点()教学重点.掌握“化学实验测定与探究”的原理,具备测定与探究的思路与方向.()教学难点.能评价装置设计的优缺点并进行实验改进,定量与定性分析“化学实验测定与探究”研究的问题.教学设计思路“化学实验测定与探究”的教学设计思路见图.图“化学实验测定与探究”的教学设计思路本主题教学设计凸显化学学科的
9、特点与育人价值,从外显学习视角体现化学学科的“三重表征”:()宏观:设计化学实验测定与探究的方案;()微观:微粒的动态分析;()符号:相应化学方程式的书写.从内隐学习视角体现学习者应用已习得的经验来建构内在的、动态的心智模式.重视探究测定方案的制订、实验装置初步设计与评价交流、微粒的动态分析、定量计算的推理分析,开展以真实情境为主线、聚焦活动、方法指引、素养观照与评价导向五线融合的教学设计和科学探究活动.设计具有梯度进阶的“挑战性问题”驱动教学的开展,使学生建立对未知事物进行科学探究的心理氛围.让学生对“化学实验测定与探究”原理与方法从感知到理解,从规律证实走向意义解释,直面现实、深入现实又超
10、越现实,达成深度学习与素养发展.教学过程分析活动一:化学实验装置作用的建立.情境问题 教师展示常用化学仪器(见图),请大家扮演化学分析检测师的角色,以你的专业视角谈谈它们在“化学实验测定与探究”过程中的作用.图“化学实验测定与探究”的常用化学仪器 推理分析 分组讨论上述实验仪器尽可能多的用途,并描述该种用途如何使用,开展交流评价.评价交流 以装置A为例,第一可用于排空气法收集气体,气空时气体从a通入b流出,气空时气体从b通入a流出;第二用于排水法收集气体,难溶于水的气体从b通入a流出;第三可用于洗气除杂,如广口瓶内装浓硫酸可除去C O混有的水蒸气;第四可用于极易溶解于水气体连续装置中的缓冲瓶,
11、气体从b通入a流出;第五可用于测量气体流速,瓶内加入适量水,气体从a通入b流出,观察瓶内气泡的速度;装置B至装置E均以上述方式进行自主提炼.修正引导 教师要引导学生结合仪器的特点,分析仪器的宏观作用、微观原理及实验的操作规范.设计意图 首要教学原理指出,激活已建构知识与技能的心智模式,并将其作为新知学习的基础时,才能促进学习者的学习.厘清上述实验装置的作用给“化学实验测定与探究”方案的设计提供支架辅助,有利于学生在众多概念间进行精准联结,从而构建新的认知结构.活动二:测定装置的建构与评价.情境问题 现在化学检测站收到一份烧碱样品,以你所在检测团队为小组分析如何利用已学的知识探究测定含N aC
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