14:学术总第7898期 >2025-06-06编印

基于对分课堂的高中化学社会性科学议题教学实践研究
刊发日期:2025-06-06 阅读次数: 作者:  语音阅读:

■山西省吕梁市临县高级中学  郭艳梅

近年来对分课堂作为一种新兴的教学模式,因其独特的师生互动、生生互动以及知识内化过程,逐渐在教育实践中展现出独特的魅力与价值。本研究基于对分课堂的教学模式,旨在探索高中化学社会性科学议题教学实践的有效路径,促进学生在掌握化学知识的同时,能够关注社会现实、思考科学伦理、提升综合素养。

一、理论基础

(一)非形式逻辑学与图尔敏论证模型

非形式逻辑学关注日常语言和思维中的逻辑问题,这有助于培养学生的批判性思维和逻辑推理能力,图尔敏论证模型则是一种有效的论证结构,包括主张、理由、支持理由的论据、反驳、限定条件和结论等要素。在基于对分课堂的高中化学社会性科学议题教学中,学生需要运用非形式逻辑学的知识,对议题进行深入分析和论证。学生通过图尔敏论证模型可以更加清晰地表达自己的观点,并提供充分的理由和论据来支持自己的观点,同时考虑和回应他人的反驳和质疑,这一过程有助于培养学生的批判性思维和逻辑推理能力,提高其科学素养和决策能力。

(二)教育心理学中的认知发展理论

认知发展理论认为个体的认知发展是一个动态的过程,实践是促进个体认知发展的关键因素,在基于对分课堂的高中化学社会性科学议题教学中,学生通过参与议题讨论和实践活动不断挑战自己的认知边界,拓展自己的认知视野,这些实践活动不仅有助于学生深化对化学知识的理解,还能促进其认知能力的发展,还有对分课堂中的小组讨论和全班交流等互动环节,也有助于激发学生的认知潜能提高其认知能力。

二、基于对分课堂的高中化学社会性科学议题教学实践——以氧化还原反应为例

(一)氧化还原反应的社会性科学议题选择

氧化还原反应是高中化学中的重要概念,它涉及电子的转移和化学价的变化,为了将对分课堂应用于氧化还原反应的教学中,教师需要选择一个具有社会意义且能激发学生兴趣的议题。教师经过思考选择“环保与氧化还原反应”作为社会性科学议题,这一议题不仅与氧化还原反应紧密相关,还能引导学生关注环保问题,培养其社会责任感。

(二)教学目标与内容设计

1.教学目标,知识目标要求学生掌握氧化还原反应的基本概念、特征和判断方法,以及能力目标要求教师培养学生的实验操作能力、数据分析能力和问题解决能力,还有情感态度价值观目标激发学生对化学学习的兴趣,增强环保意识和社会责任感。

2.内容设计以氧化还原反应为核心,结合环境保护、能源利用等社会性科学议题,其设计内容一是氧化还原反应的基本概念与特征介绍,通过实验观察氧化还原反应的现象,记录并分析数据,并探讨氧化还原反应在环境保护,如污水处理、空气净化中的应用,还有讨论氧化还原反应在能源利用,如电池、燃料电池中的角色与挑战。

(三)对分课堂实施策略

1.讲授阶段教师简要介绍氧化还原反应的基本概念、特征和判断方法,还有引导学生思考氧化还原反应与社会性科学议题的联系,通过实例和案例激发学生的学习兴趣和探究欲望。教师通过铁生锈4Fe + 3O2 + 6H2O → 4Fe(OH)3和锌铜原电池Zn + Cu2+ → Zn2+ + Cu两个经典案例,讲解氧化还原反应的电子转移本质、氧化数变化规律及半反应拆分方法,结合氧化剂/还原剂的判断标准如高锰酸钾在酸性条件下的强氧化性。而社会性议题关联教师需要引入汽车尾气处理2CO + 2NO → 2CO2 + N2中催化剂的氧化还原机制,以及锂离子电池LiCoO2 + C → Li1-xCoO2 + LiC6的充放电反应,说明氧化还原反应在环保与新能源中的关键作用。

2.独立学习与内化阶段学生根据教师提供的资料和实验指南,独立进行实验操作观察并记录氧化还原反应的现象和数据,学生在实验过程中需要思考氧化还原反应的原理及其在环境保护、能源利用等方面的应用,还有学生需查阅相关资料了解氧化还原反应在社会性科学议题中的最新研究进展和挑战。例如实验1:金属腐蚀对比实验,学生分组操作铁钉在不同环境,如干燥、潮湿、含NaCl溶液的锈蚀实验,记录质量变化结合氧化数计算Fe0→Fe3+分析腐蚀速率差异。实验2:水果电池构建,教师利用柑橘含柠檬酸的特性串联铜片和锌片,测量电流强度,探究电解质浓度对氧化还原反应速率的影响Zn→Zn2+ + 2e-,2H+ + 2e-→H2↑。  

3.讨论与协作阶段,学生分组讨论氧化还原反应在环境保护、能源利用等方面的应用和挑战分享实验观察和数据分析结果。教师在讨论过程中鼓励学生提出自己的观点和见解,引导学生进行深入思考和批判性分析,通过小组讨论和全班分享,学生可以加深对氧化还原反应的理解,还有培养团队协作和沟通能力。

三、教学实践效果评估

学生通过对分课堂的实施在氧化还原反应的学习上取得了显著进步,学生不仅掌握氧化还原反应的基本概念、特征和判断方法,还学会了将其应用于环境保护、能源利用等社会性科学议题中。学生的实验操作能力、数据分析能力和问题解决能力也得到了提升,学生对化学学习的兴趣和参与度显著提高,环保意识和社会责任感得到了增强。

四、结论与展望

基于对分课堂的高中化学社会性科学议题教学实践,表明该模式能够有效提升学生的化学学习兴趣和综合能力,未来教师将继续探索和完善对分课堂在高中化学教学中的应用,结合更多社会性科学议题培养学生的批判性思维和决策能力,为培养具有科学素养和社会责任感的公民贡献力量。