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生活情境在初中化学概念教学中的创设与应用效果研究

来源:国家规划重点课题数据中心 发布时间:2024-10-11 浏览次数:

一、研究背景

在初中化学教学体系里,宏观化学概念是极为重要的组成部分,然而初中生在接触这些概念时,却普遍遭遇理解和记忆的难题。宏观化学概念抽象且复杂,对于思维尚处于发展阶段的初中生而言,理解起来存在较大障碍。传统教学模式往往过度依赖教材标准讲解,教师主导课堂,学生只能被动地接受知识。这种单一的教学方式,使得学生缺乏主动探索知识的过程,也鲜少有将所学知识应用于实际的机会。长此以往,学生对化学学习逐渐失去兴趣,学习效果自然不尽如人意。基于此现状,本研究独具创新性地以生活情境为切入点,深入探讨其在初中化学概念教学中的创设与应用效果,期望借助真实生活情境的引入,有效提升学生的学习兴趣,增强他们的微观迁移能力,进而促进化学概念的内化与灵活应用。

二、研究方法与样本选择

为科学严谨地验证生活情境教学在初中化学概念教学中的有效性,本研究精心设计了实证检验方案。在样本选择上,充分考虑到研究的科学性与合理性,选取本校初中三年级两个理化基础相似的班级。这两个班级在过往的学习成绩、学习态度以及知识掌握程度等方面都较为接近,以此确保实验结果的差异主要源于教学方法的不同。其中一个班级设定为样本组,即实验班,采用生活情境教学模式开展教学。教师会结合生活中的实际现象、案例等创设丰富多样的化学学习情境,引导学生主动探索化学知识。另一个班级作为对照组,沿用传统教材讲解方式,教师按照教材内容按部就班地进行知识传授。在教学结束后,通过对比分析两班学生的学习效果,包括考试成绩、课堂表现、知识应用能力等方面,从而全面、准确地验证生活情境教学的有效性。

三、生活情境的创设与应用

(一)情境主题筛选

依据班级预调研问卷数据,筛选与学生生活密切相关的主题。例如:

1. 三班学生家庭饮食常涉及腌制咸菜:选择“萝卜脱水的厨房秘密”为知识渗透切口,通过盐析对萝卜细胞结构的破坏,联系电解质电离的教学主题。

2. 水循环现象:设计溶质扩散演示案例,播放不同条件下食盐溶解成矿物的网络视频剪辑,鼓励学生自制汽水并追踪盐分析出现象背后的微观解离本质。

(二)情境实施方式

1. 实验操作

(1) 每组5人观察浸入不同浓度盐水中的切片萝卜表皮皱缩差异,配合手持导电仪实时检测导电率。

(2) 实验班学生通过自制汽水实验,观察盐分析出过程,理解微观解离本质;对照班则通过教材标准反应过程视频进行学习。

2. 跨学科关联:引导学生系统解说不锈钢厨房刀具防氧化膜、泡菜盐水浓度和发酵时长的相互作用影响,提升跨学科分析能力。

四、应用效果分析

(一)隐性层面:微观迁移水平变化

1. 专项测试结果:实验前后两个月设置统一专项测试,分析实验班学生对质量守恒定律的理解正确率从63.8%提升至92.1%,显著高于对照班。

(二)实操层面:独立设计项目应用率

1. 简易自来水硬软检测工具家庭改装方案:实验班应用率达81.2%,对照组仅37.5%,表明生活情境教学能显著提升学生的实践操作能力。

(三)跨学科关联度提升

1. 访谈结果显示:超过70%的实验班学生能系统解说不锈钢厨房刀具防氧化膜、泡菜盐水浓度和发酵时长的相互作用影响,跨学科关联度明显提升。

五、研究中的问题与挑战

(一)情境适用局限

工业金属冶炼流程:针对远离学生地域生活实际的工业金属冶炼流程还原剂作用机制教学内容,筛选有效案例耗费较多教研时间。某次集体备课统计显示,耗时为传统方法的35倍。

(二)学生基础差异

基础薄弱班级:较难完成教师预设的高自主探索任务链。需提前按学习能力将各组分配1-2名骨干成员带动全队操作,确保全体获得相对真实的实验成就感。

六、关键校准标尺与策略

(一)生活化与核心概念对应原则

1. 案例库标注星级:核验情景解读时需追加的层次数。若需追加三层才能触及课标知识点,则放弃备用。

2. 师生修改权投票:组织测试班师生对预设情境进行必要修改权投票。例如,因学生对某地窖蔬菜冻害防治案例熟悉度有限,调整80%要素后重设冰盐降温测试器教具模型。

3. 案例库优化策略:根据投票结果和实际教学需求,对案例库进行优化。对于得票较高的情境,可以将其纳入核心案例库,并对其进行深入的标注和解读,以确保其能够准确、全面地反映课标知识点。对于得票较低的情境,可以进一步调整和完善,或者考虑将其替换为更具代表性的案例。

4. 教学资源整合:在优化案例库的过程中,应注重教学资源的整合。可以通过与其他教师、教育机构或出版社合作,将优化后的案例纳入教材、教辅或在线资源中,以便更广泛地应用于教学中。同时,也可以将教学资源与现代信息技术相结合,如数字化教学平台、虚拟现实技术等,以提升教学效果和学生的学习兴趣。

5. 持续更新与完善:随着时间和教学的需求变化,应持续更新和完善案例库。可以定期组织师生反馈和交流,了解他们对案例教学的意见和建议。同时,也要关注最新的行业动态和技术发展,及时更新和丰富案例库中的案例,以确保其与时俱进。

(二)思维工具包渗透搭建

1. 分类模型记录:每次成功解决问题的同时,将分类模型记录备用。如将厨房里遇到的所有金属制材划归腐蚀保护案例模块,针对家庭药箱中发现的过期发粘药物引导学生建立晶型失稳分解的观察机制。

2. 模块应用条件索引系统:梳理各模块应用条件索引系统,便于教师未来快速调用适切预案组合新课程脉络。该策略被省内多校化学学科教研代表认可,作为区域实践重点案例传播。

3. 案例复盘与模型优化:定期对已记录的分类模型进行复盘和评估,根据实际应用效果进行模型优化和调整。例如,对于厨房腐蚀保护案例模块,可以结合新的防腐技术和材料发展,更新和改进原有的保护策略;对于家庭药箱晶型失稳分解观察机制,可以结合现代药物储存和处置的研究成果,提升药物安全管理的效能。

4. 跨模块知识融合:鼓励学生将不同模块的知识相互融合,培养其创新问题和解决复杂问题的能力。比如,在解决厨房腐蚀问题和家庭药物安全问题时,可以引导学生从材料科学、化学工程、药品质量控制等多个角度出发,寻找更有效的解决方案。

5. 动态知识库建设:随着新知识和新技术的不断出现,持续更新和完善分类模型和案例库。将最新的科研成果和实践经验纳入其中,使之成为教师教学和学生学习的重要参考,也为企业和社会提供可借鉴的解决方案。

七、意外收获与生发价值

(一)跨学科课题调研

灭蚊液罐底沉积现象:课堂用灭蚊液罐底沉积的杀虫剂沉淀照片触发不可溶有毒性讨论话题,触发两位学生主动调研农药代谢与食品安全跨学科课题。

(二)学生自主学习力激发

自制简易净水器项目:实验班学生在完成生活情境教学后的三个月内,自主设计并制作了67个不同的简易净水器原型,其中21个进入了实物模型制作阶段,这一数字是对照组的两倍。在校园科技文化节上,这些原型经过现场演示和讲解,吸引了众多师生关注和讨论,有力地证明了生活情境教学在激发学生自主学习潜力方面的显著效果。

(三)胶体实验优化模型

蒸鱼鼓油结块现象:基于蒸鱼鼓油结块现象引发的胶体实验优化模型建议,被地方化学化工学会教学专业委员会评定为优秀创意设计方案。此类生发价值证明生活情景设计存在潜能转化阀值等待开掘。

(四)教师教学生态优化

在生活情境教学的实施过程中,教师不再仅仅是知识的传递者,而是转变为了引导者和合作者。这种角色的转变,使得教师能够更多地关注学生的个性化需求,更好地激发学生的学习兴趣和动力。同时,生活情境教学也使得课堂教学更加生动有趣,充满了活力和创造力,从而优化了教学生态,提升了教育质量。

八、结论与展望

本研究经过严谨的实证检验,清晰有力地表明,在初中化学概念教学中精心创设并合理应用生活情境,能带来诸多积极成效。它不仅能极大地激发学生对化学学科的学习兴趣,让他们主动投入到知识探索中;还能有效提升学生的微观迁移能力,使学生更好地将所学知识融会贯通;同时,对学生实践操作能力的提高也有显著作用,让学生在实践中深化对化学概念的理解。此外,这一教学策略还能促进跨学科关联度的提升,拓宽学生的知识视野。

不过,当前该教学策略仍面临一些挑战,情境适用局限以及学生基础差异等问题亟待解决。展望未来,相关研究应进一步优化情境筛选策略,精准匹配教学内容与学生需求,同时完善思维工具包渗透搭建,为初中化学教学提供更多富有创新性的教学方法和策略,助力学生全面成长与学科素养的提升。