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随着课程改革的逐步深入,革除传统教学中过度重视应试教育中存在的弊端,发展素质教育,培养和提高学生的学科核心素养受到了教育界越来越多的人的重视。核心素养是学生在未来发展中立足的资本、品格和能力,不但对个人的未来发展有影响,而且对培养国家未来的高素质人才也有重大影响,因为学生是国家的未来,是国家的希望,更是人才的储备库。因此,在初中化学的课堂教学中培养和提高学生的核心素养,已成了当前重要的研究课题。
一、强化科学伦理观念的教育
科学伦理就是关于科学技术与伦理道德的研究,个体在掌握了科学技术后不能利用已经掌握的技术去危害人类或者自然界,这是人类学习科学技术的前提,也是人类道德的基本底线,更是学生学习化学应具备的必要伦理道德。化学老师传授给了学生化学知识,但同时也应强调不能用学到的化学知识,利用化学物质去危害人和动物的生命,损害他们的健康,要多教育学生利用化学知识去造福人类,为人类的发展做出贡献。
比如,学习《硫酸》这节课时,可向学生讲述这样一个真实的案例:一个清华大学的学生为了检验狗熊的嗅觉是否灵敏,而用硫酸泼向五头狗熊,造成狗熊的皮肤被严重腐蚀。通过这个案例可让学生明白:首先,硫酸具有很的腐蚀性,不能随便泼向别人或动植物身上,否则会造成严重的后果,这样学生对硫酸的认识就从抽象变成了具体。其次,掌握了科学知识,是为人类服务的,而不是为了自己的私利去危害人或动植物的生命,从而强化对学生的科学伦理教育,让他们树立正确的人生观和社会观。
二、培养学生形成化学思维
具备了一定的思维能力,在解决问题的过程中就可以起到关键性的作用,而且思维能力还是核心素养的重要表现形式,由于学科不同形成的思维模式也是不相同的。就化学学科来说,思维模式的特点是从符号的角度、从微观及宏观的角度看待化学问题和解决化学问题。例如,在初中化学中学习NH3与HCl 的反应时,可以发现这种反应不但体现出了微观世界的特征,还体现出了宏观世界的特征,更体现出了符合世界的特征。
一种化学物质与另一种化学物质的性质是不同的,而且同类别的化学物质表现出的性质也不一定相同。这就要求化学老师让学生从化学反应及化学物质的性质方面,引导和培养学生形成化学思维,并让他们在以后的化学学习中利用化学思维进行学习,养成用化学思维思考问题的习惯。
三、利用问题情景进行化学教学
在初中化学的教学中,可以根据教材中的具体知识点和生活中的某些现象进行结合,向学生提出问题,这些问题不但可以激发学生的学习积极性,还可以使学生养成用化学知识及化学思维思考问题和解决问题的意识和能力,更可以利用这些问题复习旧知识,引导出新知识。例如:在学习化学元素“钙”时,可问学生这样的问题:“老年人容易发生骨质疏松,而青年人却容易呢?”在学习“锌”和“碘”时,可问学生“有些人容易患上侏儒症或甲状腺疾病,原因是什么呢?”可让学生根据目前学习的知识,从化学物质的结构和组成等方面考虑这些问题,提高学生学习新知识的效率。
带着问题进行学习,产生的疑问和悬念就会促进学生努力学习新知识,以解决心中的疑惑。这样的教学方式不但提高了学生学习化学的兴趣,提高了化学的学习效果,更使学生了解了生活中的很多常见的与化学相关的现象,即学生明白了老年人缺钙就会患上骨质疏松症,侏儒症的产生是因为缺少锌的缘故,而碘的缺乏就会患上甲状腺疾病,而且也提高了学生自主思维的能力,并在化学核心素养的培养中也做出了极大的贡献。
四、运用实验探究的方式学习化学
初中学生在学习化学的时候,不但会有大量的化学反应被涉及到,而且涉及到的知识点也很多,因为化学中的很多知识都是非常抽象的,学生对这些知识点理解起来比较费劲,但是通过实验探究的方式进行学习和理解就可以容易很多。例如,学生学习O2时,虽然学生可以随时随地接触到,但是却看不到,摸不着,因此学生理解起来就会有一定的难度。如果还是让老师进行口头解释,那么学生就很难理解和认识O2属性。如果通过实验探究的方式进行教学,就可以让学生通过学习O2和P的化学反应过程,直观地了解O2的化学属性,从而提高了学习的效率,加深了对知识的理解和掌握程度,提高了思考能力,自主学习能力,从而培养和提高了学生的化学核心素养。
总之,提高初中学生的化学核心素养,不是一朝一夕就能完成的任务,需要化学老师不断地进行努力,不断地更新教学观念,提高课堂的教学效率,培养学生通过做实验的方式,学习化学知识,提高学习效率。努力使学生养成用化学知识进行思维的习惯,用化学思维发现问题、分析问题、解决问题,从而提高学生的化学核心素养。
【参考文献】
20世纪90年代以来,发展学生的核心素养成为世界范围内教育领域的重要议题。关于 “核心素养”的热潮实质上是国际教育竞争的集中反映,是教育质量的升级运动。然而当前高中化学教师受应试教育和传统教学经验的影响,育人意识淡薄,育人能力缺失。加上教师进入职场以后,其思维模式、品格性情慢慢固定下来,当时展对老师提出更高要求时,许多教师消极应对或无能为力。因此,提升化学教师的教学胜任力,促使教师更新教育观念,促进教师专业发展,使其从“知识教学”转向“素养教学”,是摆在我们面前的重要而艰巨的任务。没有教师对核心素养的深入理解并在课堂教学中落实,教育改革只能是空谈。
一、化学教师的教学胜任力
目前,学界认为胜任力是指在某一岗位中,可以把表现优异和表现普通者区分开的个体潜在的较为持久的行为特征。教师胜任力包括教师知识、能力、人格特点以及动机等, 在学校教育教学中它能将绩效优秀的教师与一般教师区分开来。对于胜任力理论的系统研究最早始于20世纪70年代。1968年,美国教育办公室出钱资助了8个教育改革项目,用来研究探索教师的胜任力因素。2000 年,Hay Mc Ber 向美国教育与就业部提交了一份“高绩效教师模型”报告,报告中提出了高效教师的5种胜任特征。1996年,在澳大利亚,国家教学委员会根据教师胜任力标准(1996)实施的全国教学质量项目中,为新教师开发设计了一个胜任力框架[1]。化学学科核心素养的提出,对中学化学教师最大的挑战就是――从“教书”转向“育人”,这要求化学教师要具备相应的教学胜任力,在教学实践中才能实现对学生核心素养的培养。笔者认为,化学教师的教学胜任力主要包括“转化的智慧”、“实验教学能力”、“培养学生的思维能力”、“教学创新能力”、“教育理想”五个方面的主要内容。
1. 转化的智慧
教学胜任力的提出,让我们思考什么才是一个好的化学教师。优秀的化学学者并不一定就是好的化学教师,知识的渊博并不意味着就有能力把知识传递给学生[2]。教师是教学的具体实施者,在发展学生核心素养中起着转化的重要作用。教师要选择合适的教学内容,运用合适的化学教学方法和策略,将教师知识转化为学生的核心素养。这要求教师全面理解化学学科知识,包括化学内容知识、化学认识论知识等;充分了解学生理解化学知识的情况,包括原有水平、认知困难等;以教学法知识,包括教育学及心理学知识等作支撑。
2. 实验教学能力
实验教学能力是化学教师专业水平的重要组成部分。化学实验对发展学生化学素养的重要作用是其他任何教学手段所无法代替的。科学探究实践是以化学实验为主的探究,强调用实验方法学习和研究化学[3]。教师要明确实验的重要性,深刻认识实验的功能和价值。具备熟练的实验能力,包括实验操作技能、实验教学能力、实验研究能力等,并能够开发高质量的实验探究课题。
3. 培养学生思维的能力
核心素养导向下,提升学生的思维能力成为化学教育教学重点,思维教学的重要性远大于知识教学。要培养学生的思维,教师自身必须具有相应的教育艺术,有思想、有智慧,以良好的思维品质去影响学生,引导学生思考。教给学生化学思维方法,帮助学生学会分析解决化学问题,训练学生敏锐的观察力、灵活变通、迁移运用的能力,培养学生高品质的化学思维能力。
4. 教学创新能力
教师要能够开发化学课程和化学教学资源,挖掘教材中的育人潜能,创新教学方式方法,对已有的教学模式、策略方法进行改进。在实验教学中也要树立创新意识,改进实验。设计能够促进学生认识发展、培养学生的核心素养的学习任务,在教学设计中有自己的创意和特色。教学创新能力是化学教师较高层次的胜任力。
5. 教育理想
现实教育工作中地位待遇问题、准备化学实验要额外投入很多时间精力以及对工作的倦怠感等严重影响化学教师的教学热情,他们只能做低层次的知识传递工作,这与发展学生核心素养是格格不入的。化学教师要有对化学科学的热爱、强烈的教育信念以及价值感,根据自身的情况确定教育事业目标,才能有激情构建高效教学。教师专业素质的提高可以使教师体会到成就感和信心,获得教书育人的满足感,在教学工作中实现人生目标和人生价值。化学教师要确立坚定的职业信念,不断追求新的更高的职业境界。
二、高中化学教师教学胜任力提升的途径
对高中化学教师的教学胜任力进行培育,转变教师的教育观念,改变教学行为,实现教师专业水平的提高,从而促使“核心素养”的培养真正落地,推动基础教育课程改革。
1. 深入研究化学课程知识
教师对化学教学内容的理解和把握程度取决于化学课程知识。课程标准和教科书是化学课程知识的重要来源。教师必须认真研读即将颁布的新修订的新课程标准,研究化学核心素养与课程目标、课程基本理念与性质、课程结构、课程内容、实施建议和学业质量标准等,把握体现化学学科本质的特征的知识技能、基本观念、化学学科思维能力和价值观等。教材是教师开展教学活动的最主要的资源。教师在制定教学目标之前,必须对教材内容进行详细的分析与解读。如知道特定课题教材的编排情况及编排意图,知识的产生方式以及内容特点,可利用来发展学生核心素养的有哪些等等。要根据发展学生核心素养的需求,充分挖掘教材内容,必要时还要将教材内容进行整合和组织。
2. 提升实验素养
现实化学教学实践中教师的实验教学弱化的程度相当严重,存在对实验认识理解不透、不理解实验操作的原理、操作不熟练等问题。提升化学教师的教学胜任力,必须加强培育其实验素养。加深对教材实验的理解,分析该实验对突破知识点的作用,透彻理解教材设计和选择该实验的意图,挖掘课本实验的内涵和价值[4]。还要从对课本实验的理解转移到培养实验探究能力、提升创新意识这个方向上。
3. 善于反思交流
积累每次教学过程中的感受,认真撰写教学反思或教学后记;观摩教学、跟同行或专家交流讨论,反思不足。如在每次教学之后进行教学反思:学习任务设计的有效性如何?学生对于化学知识的理解是否达到了教学目标要求?是否真正有效提升学生的核心素养?在积累的同时重视思考,达到对教学目标、教学策略的重新认识。教师只有在教学活动中不断地进行调整,才能提高教学胜任力。一开始,化学教师的教学反思主要是一些教学问题、教学困惑点或兴趣点,这样的反思是较低层次的、零散的。通过与教学理论或有经验的教师教学操作的验证磨合,调节自身的教学行为,再总结,使教学反思达到系统思维的高度,进而形成自己独特的化学教学实践操作体系,从而形成自己的教学风格。
4. 提升教学研究水平
相当一部分化学教师认为“教学与教学研究有冲突”、“没有时间进行教学研究”、“找不到合适的研究题材”。教学理论水平停留在较低的层次,无法从“碎片化”的经验层面上升为具有前瞻性的、成体系的教学实践理论。化学教师一定要看到教育教学理论对教学行为的指导作用。随着教学经验的不断积累,教学与教学研究应该是相辅相成、互相促进的。当外在的化学教学理论被教师理解和内化,并结合教学实践转化为自己的观点,便逐渐形成了化学教师的个人化学教学实践理论,经过升华和重建,最终形成自己的教学理念。研究力对其他胜任力起催化作用,如果其水平不高,其他胜任力的作用将会大打折扣[5]。
案例教学法作为一项新颖的教学方式,针对高中地理课程而言,便于教学问题的直观展现,加强对地理知识内容的分析,实现高效地理课堂的建构。基于核心素养培养目标下,高中地理教师应该意识到案例教学法应用的必要性,将地理知识与相关案例要点相互融合,强化地理教学的实效性,使学生积极投入到课堂学习之中,加深学生对地理知识内在本质的了解,提高学生的地理学习效率。除此之外,在学习任务优化设计、问题思考创设过程中,高中地理教师还可应用案例教学法,强化与培养学生的综合思维能力,实现核心素养的培养目标。故此,文章将立足核心素养培养,对高中地理案例教学实践方法展开分析,以期为高中地理教师提供重要的教学建议。
一、利用案例教学法,加深学生对知识的理解
案例教学法可应用不同的形式展开,所发挥的教学作用也不尽相同。核心素养培养下,高中地理知识难度逐渐加深,特别针对较为抽象的知识内容,地理教师可应用有效的教学方式展开,便于学生理解,让学生能够运用所学知识解决地理难题,强化学生的地理学习效率[1]。与此同时,高中地理教师在更新与转变传统教学思想的同时,不断尝试新颖的教学方式,利用案例教学方法,融入新颖的教学元素,便于帮助学生获得更多的学习收获,实现核心素养培养的教育目标。将地理知识形成有关的教学案例,就是一次教学创新的伟大尝试,高中地理教师在案例教学实践中引用多个知识内容,通过分析案例,让学生对所学内容有一个直观的了解,便于加深学生对知识的理解,强化学生的地理学习效率。相比单一的知识分析,应用案例教学法的效果更加明显,有利于实现核心素养培养的目标,强化高中地理教学的整体效果。案例教学法的应用,促使高中地理知识更加形象生动,能够帮助学生建构完整的知识体系,强化学生对地理知识的理解。为此,这就需要高中地理教师围绕教学内容,合理利用案例教学法,构建高效地理课程,将抽象的地理知识转变成契合学生认知规律的内容,帮助学生消除认知上的障碍。通过利用案例教学法,让学生直观形象地了解此知识内容,提高学生的地理学习效率,达到增强实效的教学作用。以人教版《人口的数量变化》为例,由于我国人口逐渐由西部向东部沿海区域发生转移,为了让学生更好地理解此节课知识内容,地理教师可利用案例教学方法,引用孔雀南飞的实例,为学生构建生动形象的教学情境,使学生通过掌握实际生活中空缺的生活习惯,联想人们迁移的规律特点,有利于激活学生的地理学习热情,让学生更好地理解人们往东部沿海区域迁移的内在意义。
二、利用案例教学法,丰富课堂教学内容
案例教学法的作用优势十分多元,不但能够强化学生对知识内容的理解效率,还能丰富课堂教学内容,开阔学生的学习视野,使学生对所学内容有所感悟,强化学生发现问题、分析问题、探究问题的意识。地理现象作为学生学习的重要内容,同时也是开阔学生地理学习视野的主要路径。案例教学法就是利用特定的地理现象作为教学载体,引导学生总结分析,让学生了解这一类型的地理规律,将地理知识应用到实际生活当中,突出地理学科学习的实效性。高中地理学科知识相对复杂多变,但是由于教材篇幅有限,知识内容只能浅层次介绍,针对值得探究分析的地理问题,无法深入探究[2]。为此,高中地理教师应该基于核心素养培养目标,对教学内容进行适当的补充与扩展,引用学生较为感兴趣的内容,激活学生的地理学习热情,引导学生积极投身于课堂学习中,强化学生的地理学习效率。在高中地理课堂教学中,教师可利用案例教学方法,融入与教学有关的内容,使课堂教学内容更加丰富的同时,还能扩宽学生的学习视野,使学生更加全面地理解与掌握地理知识,体会到地理学习的魅力。案例教学方法是有利于强化教学效果的教学方式,高中地理教师在应用案例教学法时,应将教学内容与教学实例相互连接,发挥案例教学法的导向作用,为培养学生地理核心素养奠定良好开端。高中地理教师针对不同的知识点,需要扩展延伸不同的内容,并遵循学生的认知规律、兴趣爱好、接受能力,为学生理解所学知识内容起到辅助效果。高中地理教师可通过有目的性、有组织性的选取案例内容,将案例贯穿于课堂教学之中,激活学生的学习热情,增强地理教学的实效性,提高案例教学法的应用效果,使学生收获更多,实现地理教学的预期目标。以人教版《世界的居民和国家》为例,由于学生的生活经验、生活阅历十分有限,难以切身体会全球各地的国家文化与居民特点。此时地理教师利用案例教学方法,通过在课下借助互联网为学生搜索不同国家的文化特色,将其引用到案例教学之中,将枯燥单一的知识内容,转变成形象真实的视频动画,便于加深学生的记忆印象,使学生通过领略世界各地的国家文化、居民特点,开阔自身的学习视野,提高学生的地理学习效率,实现地理教学预期目标。
三、利用案例教学法,实现开放式教学
案例内容的选编是展开案例教学的前提条件,选取与教学内容相契合的案例内容是强化课堂教学效果的关键。在高中地理课堂教学中,案例内容的选取要想突出其案例的思辨性特征,才能让学生在地理知识学习中,拥有充足的学习空间,进行知识的总结与归纳,强化学生的地理学习效率[3]。为此,这就需要高中地理教师在案例教学前精心编选案例内容,具体方法如以下几点:第一,注重地理教材中已经拥有的案例内容,通过案例间的相互融合,实现开放式课堂的构建。基于核心素养培养下,高中地理教材更加多元化,对于一个知识内容的讲解,常常可应用不同的案例。另外,高中地理教材中都是十分典型的案例,这些案例和教学内容有着紧密的内在联系,学生只需要分析案例内容,即可了解地理知识,强化学生的地理知识应用能力,提高学生的综合思维能力。基于此,高中地理教师在案例教学过程中,应该重视教材案例的应用。第二,视选取学生熟知的案例内容,相比于地理教材中已经拥有的案例,大多数学生对于实际生活中案例的熟知度更高,也了解其有关的背景内容。为此,高中地理教师在案例教学应用中,应该从学生的实际生活、学习基础、接受能力等方面出发,为学生选取耳濡目染的案例内容,加强教学案例和知识原理的相互融合,使学生快速投入到角色之中,让学生全面把握地理知识内在本质,感受到地理知识学习的重要性,强化学生的综合思维能力,提高学生的地理学习效率,促进学生地理核心素养的发展,实现地理教学的预期目标。以人教版《产业转移》为例,教材中引用的案例主要以“东南亚地区”为例,大多数学生并不了解东南亚地区的实际情况,加大了学生理解分析的难度。为此,在课堂教学中,地理教师利用案例教学法,引用学生较为熟知的长江三角洲等区域纺织工业逐渐向中西部地区发展的案例,加深学生对所学内容的理解,强化学生的地理学习效率。
四、利用案例教学法,强化问题的解决能力
在高中地理教学中,部分教师运用案例教学法只是片面地“讲案例”,通过细致整合与耐心讲解案例内容,不仅与案例教学的目的相悖,还深陷“以学生为本”的教学误区,此种教学方式和过去的填鸭式教学并无本质上的区别。基于此,高中化学教师在日常授课中,应该重视案例教学方法的应用,达到“用案例教”的效果。其中,“用案例教”主要针对以案例作为学习导向,达到学以致用、举一反三的教学目标[4]。在高中地理课堂教学中,案例只是教学媒介,并非教学的侧重点,也不需要让学生多加留意和具体掌握,只需要利用案例教学方法,使学生理解地理知识的内在本质,学会应用地理知识解决实际问题。为此,高中地理教师在案例教学过程中,应该将案例作为导向,明确教学目标、教学内容与教学方法,突出地理教学的实践性、趣味性、有效性的作用特点,为学生构建和谐愉悦的学习环境,让学生更好地融入地理课堂之中,激活自身的主观能动性,让学生成为地理课堂上的主人,提高学生的地理思维水平。由此可见,案例教学方法在高中地理教学中,并非案例内容的具体掌控,而是在于学生对所学知识的应用迁移、锻炼与提升学生的地理知识应用能力,启迪学生的地理学习思维,强化学生的地理知识应用能力与分析能力,使学生解决问题的能力不断提升,为学生奠定良好的地理学习基础,实现地理学科核心素养的培养目标。
五、结语
综上所述,基于核心素养培养目标下,高中地理教学对学生地理思维能力、知识应用能力的培养与强化加以重视。为此,高中地理教师应该意识到案例教学方法的必要性,更新与转变自身传统的教学认知思想,有效运用案例教学方法,为学生耐心讲解地理知识,选取与教学内容相符合、满足学生认知规律的案例内容,让学生在案例分析中感受到地理学习的乐趣所在,强化学生的综合思维能力,开阔学生的学习视野,使学生的综合素养不断提升,实现预期教学目标,促进学生全面发展。
参考文献:
[1]曾水平.基于核心素养培育的高中地理探究性教学的实践研究[J].中学课程辅导(教学研究),2018(35):296.
[2]张勇.基于新课标的高中地理案例教学法实践探索[J].课程教育研究,2019(10):182.
2014年3月30日,教育部《关于全面深化课程改革,落实立德树人根本任务的意见》文件指出:“教育部将组织研究提出各个学段学生发展核心素养体系,明确学生应当具备的适应社会发展和终身发展需要的必备品格和关键能力。”高中化学课程作为素质教育有机组成部分之一,其核心素养研究不可避免地被纳入课程命题当中。加强对高中化学核心素养在课堂教学中的应用研究,是适应素质教育课程改革趋势以及教育部相关文件要求的必然之举,接下来,本文就对这一课题展开细致分析。
一、高中化学核心素养的具体内涵
探究化学核心素养在高中课堂教学中的应用这一命题之前,有必要对高中化学核心素养这一概念的具体内涵进行详细分析。自2014年教育部门文件颁布以来,有关化学核心素养这一课题的研究一直没有中断过,在将近3年的时间里,各位教学工作者都对学生应当具备的化学核心素养做出积极研究,这其中取得不少成果。但是,由于相关教学实践有限,在化学核心素养这一概念的定义上,至今仍然存在一些争议。本文试图在总结前人研究成果的基础之上,综合国内外研究综述,对高中化学核心素养的具体内涵做出大致定义。
1.核心素养的含义
21世纪初,联合国教育科学文化组织、国际经济合作组织,就进一步促进经济全球化发展,提出了“培养什么样的人,如何培养人”这一问题,国内外教育专家学者相继开展对这一问题的研究。研究表明:培养什么样的人,如何培养人这一命题应当紧紧联系核心素养模型建立问题,在发展受教育者学科知识技能的基础之上,从情感态度与价值观等角度展开分析。随后,欧洲经济联盟进一步对核心素养命题进行深入探究,在尊重联合国教科文组织、国际经济合作组织相关理论的前提下,对核心素养这一概念进行了定义,教育领域核心素养应当包括8个方面的内容:
(1)母语素养。这是受教育者接受教育、发展核心素养的物质基础和精神基础,一个连话都不会说的人,谈不上核心素养培养这一问题。
(2)外语素养。这是受教育者终身发展和适应经济社会发展必须具备的另一语言素养,经济全球化和政治多极化背景下,掌握一门外语是素质人才必备的技能。
(3)信息技术素养。21世纪是信息技术飞速发展的计算机网络时代,信息技术渗透到人们生活的方方面面,社会生产和经济发展离不开信息技术,作为一名新时代的人才,必须具备信息技术素养。
(4)公民与社会素养。受教育者毕业之后最终需要走向社会,决定其能否被社会接纳的最重要标准乃在于其公民与社会素养的高低,这是核心素养不可分割的一部分。
(5)基本科W素养。每名受教育者为自身发展、融入社会以及胜任工作需要具备不一而同的科学素养,例如,一名化学教师和一名化学技术开发人员所具备的科学素养存在差异,但我们可以较为笼统地将其归结为学科素养,包括探索本学科的科学思想、科学方法等。
(6)学习能力素养。终身学习教育理念普遍盛行的今天,社会愈来愈向学习型社会发展,学习能力素养已成为核心素养体系当中不容忽视的一部分。
(7)合作交流素养。正所谓“一个好汉三个帮”,这是一个人融入社会、融入工作岗位应当具备的基本人际交往素养之一。
(8)问题解决与实践探索素养。中国有句古话,“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,良好的问题解决与实践探索素养对于受教育者利用所学知识改造世界、提升生活质量具有现实意义。
2.高中化学核心素养的具体含义
化学是一门在生命科学、材料科学、环境科学、空间科学、能源科学和信息科学之间相互渗透、相互交叉的课程,根据以上所提出的核心素养8个方面内容,结合化学课程本质,我们对高中化学核心素养的具体含义进行代入可以得出:高中化学核心素养指的是以培养学生终身发展和完美人格所必需、指导学生从更高境界上自我发展的一种素养,包括不限于化学信息素养、化学学科素养、合作能力素养和化学能力素养等在内的基本素养。
在对高中化学核心素养的具体含义进行定义时,考虑到母语素养、外语素养的常见性以及易获得性,不在本文中作过多阐释。同时,公民与社会素养涉及思想品德教育问题,因此,也不在本文进行具体介绍。化学信息素养、化学学科素养和化学能力素养分别对应核心素养当中的信息技术素养、科学素养和问题解决与实践探索素养,核心素养当中的学习能力素养、合作交流素养具有共通性,出于阐述便利需要,在化学核心素养中将其归结为化学合作能力素养进行研究。
二、化学核心素养在高中课堂教学中的具体应用
1.化学信息素养
随着现代化学工艺的迅速发展,化学信息这一概念外延进一步扩大,主要有:互联网、数据、图表、书刊、模型、装置图、有机合成路线、工艺流程、反应设备等。教师应当强化学生化学信息意识,提高学生整理化学信息、甄别化学信息、加工处理化学信息和应用化学信息的能力。
纵观高中化学课堂教学现状,教师经常陷入这样一个误区:高考压力太大,不能浪费学生的宝贵时间,所以教师应当将概念、原理、方程式、实验要点等内容一一整理出来,学生照着笔记背诵就可以。从表面上看,这节省了学生的学习时间,但是长此以往,学生依赖教师获得知识,信息处理能力和信息应用能力大大降低,对核心素养的发展造成致命伤害。
教师应当为学生积极创设处理化学信息和应用信息的能力,以促进学生化学信息素养的全面发展。例如,高一化学《化学家眼中的物质世界》教学过程中,考虑到本章节是高中化学入门知识,理解难度不是非常大,同时学生经过初中阶段课程学习,已经具备一定处理信息的能力,因此,教师可以要求学生课前通过教科书、互联网、文献资料查阅等方式展开自主预习,了解化学物质、研究物质的实验方法、原子结构等方面知识,从而实现整理化学信息、处理化学信息和应用化学信息能力进一步提高的教学目标。
2.化学学科素养
化学学科素养是化学核心素养区别于语文、数学、英语等课程核心素养的重要标志,学生通过高中化学课程的学习,应当掌握化学概念、原理,了解化学现象变化的基本规律,并对这些化学现象发生变化背后的原因进行科学分析,这是高中化学课程区别于其他科目的本质属性。这些属于知识技能方面的内容,正常情况下,教师按照教学大纲,循序渐进地进行教学即可,除此之外,化学学科素养还包含过程与方法、情感态度与价值观方面的内容。
普遍意义上的化学方法,有矛盾分析法、唯物主义辩证法、两点论等,一般化学方法,有观察、归纳、分析、联想、分类、推理、演绎、实验、比较等。组织课堂教学活动的过程中,教师应当尝试多种途径,渗透过程与方法教育,提高学生对化学知识发生发展的理解,增强学习效果。例如,归纳化学思想的教育:铁的获取教学时,教师可以出示磁铁矿、赤铁矿、炼铁高炉等图片,学生根据图片给出的提示,归纳从自然界获取铁、工业冶铁的基本方法。由于有图片提示,学生归纳起来比较顺利,这一过程中归纳这一化学思想渗透的教学目标自然而然达成。
情感态度与价值观是一个复杂的体系,从某一个侧面反映学生的化学态度、学习兴趣、人生观、价值观以及世界观等方面的内容。作为化学学科素养重要的一环,教师应当对此方面内容引起注意。教师应当深入挖掘课程当中的情感教育资源,促进情感态度与价值观教学目标的有效达成。
3.合作能力素养
无论是在生活当中还是工作当中,具备合作能力素养的人总是格外受到青睐。想要取得工作、学习上的成功,就要学会与人合作,组织协调各种力量,创造一切有利条件,促进自身发展。
当前的高中化学课堂普遍采用讲解法,课堂成为教师展示自我的舞台,师生之间缺乏交流与合作,学生始终处于被动接受知识的消极地位。同时,学生之间也缺少合作学习意识,不懂得取长补短,对集体意识和协作精神的培养带来不良影响。
《普通高中化学课程标准》指出:学生是学习的主人,教师是学生学习的合作者、引导者,高中化学课程应当积极倡导合作探究学习方式,促进学生自主探究能力和合作能力的进一步发展。基于这一教学理念以及培养合作能力素养之必要,教师应当采用小组合作学习,鼓励学生通过合作探究获得知识。例如,高二化学《太阳能、生物质能和氢能的利用》教学过程中,教师可以将学生分为3人小组,组内分工协作,分别对太阳能、生物质能和氢能的利用进行探究,最后派代表发言,分享探究成果,并由教师进行指正分析。通过这种方式,学生之间加强交流,师生之间有了互动,合作能力素养的培养才可以成为可能。
4.化学能力素养
化学能力素养是一个非常广阔的概念,这里的化学能力素养主要指应用学科知识的基本素养。过去的高中化学课堂一直笼罩于应试教育雾霾之下,教师拿着考试大纲和教科书,照本宣科进行讲解,学生将理论知识背得滚瓜烂熟,提出问题、分析问题和解决问题的能力迟迟难以提高。考试时,只要题型稍微变化一些,他们就丈二和尚摸不着头脑,无所适从。
实验是培养学生应用能力的最重要途径,高三实验化学整本教材都围绕实验展开,教师应当有效利用这些实验,促使学生在开展实验探究的过程中,提高应用化学知识与技能的能力,发展化学能力素养。
例如,实验化学专题三物质的检验与鉴别课题1“牙膏和火柴中某些成分的检验”教学过程中,教师可以要求学生根据教材内容,自主开展探究性实验,并独立设计实验方案、撰写实验报告。学生进行实验探究的过程中,教师要在教室内巡回走动,适时为学生进行解答,保证实验探究质量。
总之,当前高中化学教学普遍存在核心素养教学认识不足、教学理念落后的问题,这一方面与教师所采取的落后教学模式有关,另一方面也是现阶段化学核心素养教学研究经验不足所导致的。全体教学同行应当加强对化学核心素养应用于课堂教学的研究,理论联系实践,提高对核心素养教学的认识,促进高中化学教学改革工作的持续健康发展。
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[5]冯忠良,冯姬.教学新论:结构化与定向化教学心理学原理[M].北京:北京师范大学出版社,2011.
一、背景说明――化学学科核心素养
2014年3月30日,教育部印发了《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》,文中首次出现了“核心素养”这个概念。日本学者恒吉宏典等主编的《授业研究重要术语基础知识》认为,核心素养指“学生在学校教育的学习场所习得的、以人类文化遗产与现代文化为基轴而编制的教育内容,与生存于生活世界的学习者在学习过程中所形成的作为关键能力的内核”。
2016年9月13日,在北京师范大学举行的新闻会上,教育部委托课题“中国学生发展核心素养”研究成果正式,北京师范大学教授、课题组组长林崇德了《中国学生发展核心素养(征求意见稿)》,其中第五点:科学精神(崇尚真知、理性思维、勇于探究),主要是个体在学习、理解、运用科学知识和技能等方面表现的价值标准、思维方式和行为规范。
化学科学在漫长发展过程中,积累的不仅仅是丰富的化学
知识,更积淀了一种强有力的认识世界和思考世界的方式。苏格兰格拉斯哥大学的约翰斯顿(Johnstone)教授等人通过多年的思考与研究,总结出了现代化学包含的三个基本成分,即“三重表征”思维方式。学习和研究化学,不仅要从宏观的视角对物质的性质和变化进行观察和描述,还要从微观结构上进行解释,以把握事物的本质和规律,还要用化学符号进行表达和交流。从宏观、微观、符号三种水平上去认识和理解化学知识,并建立三者之间的内在联系以及在三者之间自由灵活地转化,这已成为国际上公认的化学学科不同于其他学科最特征的思维方式。
二、问题的提出――高考试题赏析、考点解读
例1.(2016新n标I卷28题)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:
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回答下列问题:
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式 。
(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量ClO2,此吸收反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 ,该反应中氧化产物是 。
例2.(2016新课标I卷27题)元素铬(Cr)在溶液中主要以 Cr3+(蓝紫色)、Cr(OH)-4(绿色)、Cr2O2-7(橙红色)、CrO2-4(黄色)等形式存在。Cr(OH)3为难溶于水的灰蓝色固体,回答下列问题:
(4)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O2-7还原成Cr3+,该反应的离子方程式为 。
考纲要求:①理解质量守恒定律的含义。②了解氧化还原反应的本质是电子的转移。③了解常见的氧化还原反应。④掌握常见氧化还原反应方程式的书写和相关计算。
教育部考试中心单旭峰老师在《深化改革 平稳过渡――2016年高考全国卷化学试题特点剖析》一文中总结道,2016年全国卷化学高考试题:贯彻改革精神,加强能力考查,特别突出了信息获取和独立思考能力考查。信息获取能力考查主要是通过提供物质数据信息、反应信息以及流程图等方式,要求学生利用这些新信息分析和解答问题。
单旭峰老师也特别指出,高考化学试题继续提供一些对学
生而言未曾接触过的陌生信息(包括一些新颖的反应和数据图
表信息),丰富试题的呈现形式,增加试题信息的广度和深度,进一步加强对考生获取信息、加工和处理信息、利用新信息进行独立思考的能力。要求考生通过“现场独立自学”的方式,从中抽象、概括出新的理论或发现数据之间的关系,同时与学过的知识整合,形成较全面的网络化知识体系,将这些知识体系进一步应用到新的情境中,从而解决问题。新情境下陌生氧化还原反应方程式的书写恰恰是体现了上述的考查方向,是高考考查的热点,也是化学核心素养的重要组成部分。
表1 近三年全国高考新课标I卷化学试题陌生氧化还原反应方程式书写的考查及变化轨迹
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我们不难得出如下几个主要结论:(1)陌生氧化还原方程式书写的考查总体稳中有升;(2)题目与生产、生活联系紧密,体现了STSE的思想;(3)注重能力考查,尤其是信息获取能力和思维能力的考查;(4)以氧化还原反应的基本概念、基本规律为核心,考查知识范围更加广泛、灵活。具体来说,陌生氧化还原方程式书写的考点主要有:①N、S、Cl、Fe、Cr、Mn等重要元素及其化
合物的性质。②利用题目信息判断主要反应物和生成物。③利用电子守恒、电荷守恒、质量守恒等手段配平方程式。④结合题目溶液的环境(酸性、碱性、熔融化合物)写出完整的方程式等。
三、教学设计――考点突破、能力提升
英国哲学家斯宾塞说:“教育中应该尽量鼓励个人发展的过程应该引导儿童自己进行探讨,自己去推论。给他们讲的应该尽量少些,而引导他们去发现的应该尽量多些。”现代课堂注重讲练结合,以学生为主体,以练习为主线,精讲精练,这样学生才能更好地完成知识构建,才能深刻理解,有效掌握,才能在巩固知识的基础上提升能力,进一步培养学生的理性思维和实事求是、严谨认真的科学精神。
1.知识构建:陌生氧化还原反应方程式的书写步骤(例2)
(1)找产物(基础):认真审题,结合题目信息判断氧化还原反应的主要反应物和主要生成物。
Cr2O72-+HSO3- ― Cr3++SO42-
(2)看得失(核心):抓住本质,利用得失电子守恒配平上述方程式片段。
Cr2O72-+3HSO3- ― 2Cr3++3SO42-
(3)配系数(难点):结合题目环境(酸性、碱性、熔融化合物)对反应进行必要的补充,并结合电荷守恒、质量守恒进行完整配平。
Cr2O72-+3HSO3-+H+ ― 2Cr3++3SO42-+H2O
(4)查守恒(保障):利用三大守恒规律对方程式进行检查。
Cr2O72-+3HSO3-+5H+■2Cr3++3SO42-+4H2O
2.练习提升(1)考点突破的核心:用最小公倍数法进行得失电子守恒的基础计算
练习1.(2014新课标I卷27题)次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性,回答下列问题:
(2)H3PO2可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,则氧化产物为 (填化学式)。
练习2.(2015年新课标II卷28题)二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂,回答下列问题:
(1)工业上可用KC1O3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为 。
3.练习提升(2)考点突破的难点:结合题目酸碱性环境将方程式补充完整
练习3.(2016年新课标III卷27题)煤燃烧排放的烟气含有SO2和NOx,形成酸雨、污染大气,采用NaClO2溶液作为吸收剂可同时对烟气进行脱硫、脱硝。
(2)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气,反应温度为323K,NaClO2溶液浓度为5×10-3mol・L-1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如表2。
表2
■
①出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式
。
②随着吸收反应的进行,吸收剂溶液的pH逐渐
(填“提高”“不变”或“降低”)。
练习4.(2012年新课标I卷26题)(4)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂,可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4,其反应的离子方程式为 。
四、教学反思――化学学科核心素养培育的回归
1.根本出发点:立德树人
素养,决定于后天的养育因素和环境影响的那些部分,强调了学校教育的重要性,学校教育大有可为,更应该有所作为。从素质教育到核心素养,是我国基础教育改革向前迈进的一大步。全面系统地凝练和描述学生发展核心素养指标,建立基于核心素养发展情况的评价标准,是对素质教育内涵的具体阐述,也是对素质教育过程中存在问题的反思与改进,从而深入回答“教育要培养什么人”的问题。
2.化学学科的核心素养
化学课堂的主体:学习内容、方法论、世界观,用三维目标来解读即知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观。基于对化学主体的认识,上海师范大学吴俊明教授对化学学科核心素养的组成、结构与表述为:
(1)作为化学学科核心素养的基本观念:化学物质观、化学变化观、化学学科观、科学技术观、科学世界观、科学发展观以及人生观等重要观念;
(2)作为化学学科核心素养的关键能力:化学信息能力、化学学习能力、化学实践能力;
(3)作为化学学科核心素养的重要品格:敢于质疑、创新,不怕困难的精神(科学精神);积极、认真、实事求是的态度;强烈、持久的社会责任心、对人民群众的关爱心以及家国情怀等。
基于“核心素养”“三重表征”的这样一节《陌生氧化还原反应方程式书写》课,既要注重氧化还原反应的基本概念、基本规律等化学基础知识、基本技能的巩固提升,更要提升高度,体现化学学科的育人功能。
首先这节课的设计从多个维度体现了辩证唯物论:世界是物质的,物质是变化的,变化是有规律的,我们要做的就是理解和掌握规律,并学会运用,同时这节课也注重了多个化学学科核心素养的培育。
①物质变化、守恒、三重表征等学科思想、学科方法的渗透,获取信息能力、综合运用题目信息和所学知识解决问题的能力
等学科能力的培养;
②通过学科知识的构建立德树人,培养学生正确的化学学科观、科学世界观、物质变化发展观;
③培养学生遵循规律、迎难而上、严谨踏实的科学态度。
参考文献:
[1]钟启泉.核心素养的“核心”在哪里:核心素养研究的构图[N].中国教育报,2015-04-01.
1 高中化学核心素养的建构
《普通高中化学课程标准(实验)》从知识与技能、过程与方法、态度情感与价值观相融合制定了高中化学课程目标[1]。高中化学课程目标在知识与技能维度突出了“化学概念原理、化学变化规律、化学基本观念、化学实验”等关键词,强调高中化学课程要提供学生未来发展所需要的化学学科观念;在过程与方法目标维度突出了“科学探究、信息获取和加工、自主学习”等关键词,强调高中化学课程要让学生经历科学探究过程,学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息,并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工,提高自主学习化学的能力;在情感态度价值观维度突出了“乐于科学探究、感受世界奇妙、赞赏化学应用、关注化学发展、养成科学态度”等关键词,强调高中化学课程要发展学习化学、探究物质变化奥秘的兴趣,能够体验科学探究的艰辛和喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐;能够赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献,将化学知识应用于生产、生活实践,逐步形成可持续发展的思想。
从学生发展核心素养、科学素养和化学课程的价值等方面综合分析,高中化学核心素养应该包含“化学学科观念、化学学科思维、科学探究实践和化学学科价值追求”等方面,因此高中化学课程落实“立德树人”的教育任务,就是要让学生通过自主、探究和合作等多样化的学习方式,形成和发展化学学科观念、化学思维方式、科学探究能力,树立和发展科学精神和价值观。从三维目标相融合制定的高中化学课程目标可以看出,十多年前高中化学课程改革倡导的课程目标中就包涵了化学核心素养的基本要素[2]。
1.1 从学科观念建构高中化学核心素养
科?W的形成源于人类对自然界的探索活动,而自然界又是一个普遍联系、相互作用的统一整体。因而,科学领域不同的学科之间就必定会存在一些共通、跨越学科界限、具有普适性的科学主题。美国加利福尼亚州出版的“科学框架”(Science Framework for California Public School)中,将“尺度与结构”、“变化的形式”、“稳定性”、“系统与相互作用”、“能量”、“演化”提炼为科学主题,上述科学主题在化学学科中以学科观念或核心概念的形式表现出来(表1)[3]。
“普遍联系和相互作用”同样是化学学科观念的特征。人们通过观察(特别是通过实验观察)、辨识并表征物质在一定条件下的存在状态和变化现象,如物质的形态改变、新物质的生成、能量的转化等,这种直接观察或通过一定的仪器或技术间接观察所得到的物质存在状态和变化现象往往是宏观的,可用文字或化学符号对其进行描述,即“宏观辨识”。但人类对客观世界的认识并不仅仅满足于对物质的存在状态和变化现象的观察、辨识和表征,还必须探析其运动变化的本质原因。化学学科中主要从两个视角进行探析,一方面从物质的结构和性质相联系的视角分析,即“微观探析”,另一方面从变化和平衡相统一的视角分析,即“变化思想与平衡观点”。因为哲学认为,物质是不停运动变化的,平衡和运动是不可分的,客观世界是不断地沿着由不平衡到平衡、再由平衡到不平衡的轨迹运动着。而内因是事物变化发展的内在根据,是事物运动的源泉和动力。“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”是具有高度概括性、统领性和迁移性的化学学科观念。
理解“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”的内涵,我们不能只看到“宏观、微观、变化、平衡”几个简单的词,不能仅从化学一般概念或原理层面进行理解,“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”的内涵是十分丰富的。它涉及化学变化的条件、方向、限度、能量转变,涉及物质及其构成微粒的作用力和作用力平衡,涉及对物质及其变化的辨识、探析和表征等。
理解“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”的内涵,不能把其中的“与”简单理解成两者加和,它们是相互联系的统一体。“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”是指以“物质结构与性质相联系、宏观与微观相结合、变化与平衡相统一”的视角认识和分析解决相关的化学问题。
1.2 从学科思维建构高中化学核心素养
人类在运用化学方法探索物质世界及其相互关系的过程中,积累了丰富的知识和经验,其中极其重要的就是具有化学特质的思维方法。辩证唯物主义坚信有一个客观世界存在,而人类认识世界就是不断地通过实证研究去接近这个客观世界。作为科学领域的一门学科,化学十分重视实证研究,坚持科学结论需要通过多次反复的证实或证伪。事实上化学科学中许多理论的建立和原理的发现,特别是中学化学课程中所涉及的化学理论和原理,都是建立在对大量实验事实进行比较分析、归纳概括的基础上的,是根据大量的实验事实(证据)进行逻辑推理形成科学结论的,这就是“证据推理”。由于化学研究的对象是分子、原子层次的物质,且存在物质的多样性、不同物质结构的独特性和环境对物质及其变化影响的复杂性等特点,人类运用化学方法探索物质世界时,常常对大量实验事实进行比较分析、归纳概括后,还需要通过抽象和简化的方法建构模型,再现物质及其变化的基本规律,这就是“模型认知”。因此“证据推理与模型认知”是化学特质的思维方法。
证据推理与模型认知既有区别又相互联系,证据推理主要是指根据观察和实验等方面获取的物质及其变化的信息(证据),通过基于证据推理的方法形成科学结论;模型认知是指对研究的物质及其变化等方面的问题提出假设,根据观察和实验得到的信息,通过抽象和模型思维,用简化的、形象化的模型再现物质及其变化的本质、内在特性和一般规律,并通过实验验证和完善模型。证据推理所形成的科学结论是简单的模型认知,模型认知离不开证据推理,证据推理是建构模型的前提。
1.3 从学科实践建构高中化学核心素养
化学科学发展至今,化学实验仍然是探索物质奥秘的重要研究方法,也是学生化学学习中进行科学探究的重要途径,是培养学生创新精神和实践能力的重要活动。从化学实验研究的对象看,有物质的合成(转化)与分离、物质组成和结构的表征、物质的性能和应用等;从化学实验研究的过程看,化学实验通过一定的实验技术和方法获取物质及其变化的信息,再从结构与性质相联系、变化与平衡相统一的视角,运用比较分析、归纳概括、证据推理、模型建构等方法对实验现象和事实做出合理的解释,揭示化学变化的规律,形成科学的结论;从化学实验结果看,化学实验获取新的化学知识,揭示未知的化学反应原理和规律,发展新的技术和方法,将新的实验研究成果应用于生产、生活和科学研究实践。因此,从化学实验研究的对象、过程和结果分析可以发现,创新是化学科学探究最重要的特征,化学科学探究最能体现和发展人的创新精神和实践能力、团队协作和合作能力,最能培养人的科学精神和社会责任,“科学探究和创新意识”是化学学科实践的核心要素。
1.4 从学科价值建构高中化学核心素养
科学价值作为一个总的价值体系,由诸多价值要素构成,诸多价值要素聚焦于最终目标――为人的全面发展服务。化学科学的发展起源于人的生存和发展的需要,化学对人的发展的作用是以认识世界、改造世界和保护世界的活动为前提的,化学科学技术不断推动经济的发展,给人类提供了丰富的物质财富,这是实现人的自由发展的根本条件。但是片面追求化学科学技术的应用性价值,就会带来诸如对生态环境、人类健康的影响,导致科学不利于人发展的异化现象,无法实现科学的最终价值。实现化学科学的价值既要充分发挥化学科学技术为人类提供物质财富的作用,又要充分分析化学科学技术应用对人类社会发展带来的可能的负面影响,即充分承担起化学科学对促进人类社会发展的“社会责任”。
化学科学探索是一个艰难的创造过程,需要化学学术共同体成员付出艰辛的代价,执着不懈地永恒探索和不断创新;化学学术共同体成员在科学探究实践活动中遵循着科学研究行为规范,体现着理性、客观、公正、平等、奉献、求实、严谨、民主、宽容、自由的科学精神,成为现代人类社会道德进步的推动力量和现代人类文化体系与精神生活的核心。“科学精神”与“社会责任”是对化学学科价值很好的诠释。
2 高中化学核心素养的结构和内涵
根据化学课程对学生发展核心素养的贡献,结合化学课程的特点,高中化学核心素养可概括为“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”、“科学精神与社会责任”五个方面。其中,“宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想”既是化学学科观念,又是化学特征的思维视角和方式,“证据推理与模型认知”是化学特征的思维方法,“科学探究与创新意识”是化学学科实践能力,“科学精神与社会责任”是化学学科的价值追求和化学课程对学生价值观发展的贡献。高中化学核心素养各维度的关系可表示如图1所示。“科学探究和创新意识”处于化学核心素养的中心位置。“宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想”既以化学科学探究为载体,又是化学科学探究的研究内容和思维视角,“证据推理与模型认知”是化学科学探究形成结论的思维方法,“科学精神与社会责任”是化学科学探究在态度情感和价值观维度的重要成果。
2.1 宏观辨识与微观探析
“宏观辨识与微观探析”是从分子、原子层次对物质结构、性质、能量转变等及其相互关系的基本认识[4],既是化学学科重要的观念,又是化学问题解决的思维视角。
通过高中化学课程的学习,要求学生能通过观察、辨识一定条件下物质及其变化的宏观现象,并能运用化学符号表征物质及其变化;形成“物质结构决定物质性质”的观念;能从物质结构和性质相联系、宏观与微观相结合的视角解决相关化学问题。
2.2 变化观念与平衡思想
“变化观念与平衡思想”是对物质发展化学变化的条件、方向、限度和变化规律等及其相互关系的基本认识,既是化学学科重要的观念,又是化学问题解决的思维视角。
通?^高中化学课程的学习,要求学生能认识物质是不停运动变化的,化学变化是有条件的、可控制的;能形成化学变化中元素守恒和能量转化守恒的观念;能从变化与平衡相统一的视角考察分析化学反应和解决化学问题。
2.3 证据推理与模型认知
“证据推理与模型认知”是化学对物质及其变化的认识方式,是基于观察和实验等方法获取的物质及其变化的事实并进行分析推理、抽象概括、建构模型以揭示化学变化及其规律的过程,是运用证据推理和模型化思想解决相关化学问题的能力和品质。
通过高中化学课程的学习,要求学生能通过观察和实验收集物质及其变化的证据,基于证据进行分析推理形成结论,能解释证据与结论之间的关系,确定形成科学结论所需要的证据和寻找证据的途径;能依据物质及其变化的信息进行抽象概括并建构模型,用模型思想认识物质及其变化的一般规律。
2.4 科学探究与创新意识
“科学探究与创新意识”是指提出化学问题,形成猜想和假设,获取和处理信息,基于证据推理得出结论并作出解释,对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。是指能尊重事实和证据,独立思考,敢于质疑和批判不同观点和结论,提出创造性见解的品质。
通过高中化学课程的学习,学生应具有科学探究意识,能发现有探究价值的化学问题,提出合理猜测与假设;能依据探究目的设计并优化实验方案,正确实施实验探究方案;具有分析、处理信息,描述、解释实验探究结果的能力;具有合作与交流的意愿与能力,能对实验探究的过程与结果进行质疑和批判、评估和反思。
2.5 科学精神与社会责任
“科学精神与社会责任”是指在认识化学科学本质和化学科学的价值,理解科学、技术、社会、环境(STSE)关系的基础上,逐渐形成的对化学科学技术应有的科学精神和社会责任感。
通过高中阶段的学习,要求学生具有崇尚科学和严谨求实的科学态度;关注与化学有关的社会热点问题,积极参与化学有关的社会实践活动;深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系,赞赏并致力于应用化学科学技术促进社会发展,勇于承担和分析化学过程对人类社会可能带来的各种影响的责任,形成可持续发展的观念。
3 高中生化学核心素养的培养和发展
高中化学核心素养是高中生通过化学课程学习所获得的,在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的综合品质和关键能力,是学生在未来生活中能有效解决复杂问题和适应不可预测情境的能力和品格。高中生化学核心素养的发展离不开化学课程的实施,离不开化学知识的学习,离不开经历化学问题解决过程。
3.1 在自主探究学习中发展学生化学核心素养
核心素养的后天习得性,决定了高中生化学核心素养的发展离不开化学课程学习。但必须指出的是高中化学核心素养的习得不能是“被动接受”,不能以“灌输”的教学方法培养学生的化学核心素养,更不能把化学核心素养简单地转化成“宏观、微观、变化、平衡、模型、推理、实验”等知识内容进行讲授,离开了科学、正确的化学学习过程和学习方式就无法形成化学核心素养。
在化学课程实施中发展学生的化学核心素养,就必须引导和组织学生积极主动参与多样化的学习活动,如实验探究、交流讨论、辩论、问题解决、社会实践等,让学生在学习活动中形成自主、合作、探究等多样化的学习方式,在学习过程中自主获取化学学科知识、形成化学学科观念、体验化学实验探究的过程、运用化学特征的思维方式分析和解决实际问题、认同和践行化学学科价值追求。
3.2 在化学知识学习中发展学生化学核心素养
化学核心素养的形成离不开化学知识,没有化学知识,化学核心素养就是无源之水、无本之木。在“知识爆炸”的时代,任何人没有必要也不可能掌握繁琐却无法穷尽的“化学知识”,唯有将化学知识提升为可迁移应用的化学学科观念,才能发展学生的化学核心素养。
高中化学课程具有自身的内容逻辑主线,包含了许多事实性化学知识和基本概念,如何在课堂教学中将事实性化学知识和化学一般概念上升为化学学科观念,考验着化学教师的学科素养和教学智慧。高中化学课程实施中,需要认真理解高中化学核心素养中“宏观辨识与微观探析”和“变化观念与平衡思想”所包含的化学学科观念的内涵,需要建立化学学科观念与化学一般概念等之间的关系,有效地帮助学生建构化学学科观念体系。
高中化学课堂教学是围绕一定的化学课程内容、通过多样的化学学习活动展开的。虽然不同的化学课程内容、不一样的学习活动对学生化学核心素养的不同维度发展的贡献可能存在差异,但一定都能促进学生化学核心素养各维度的发展。化学课程实施中一定要防止的是:将化学核心素养各维度分解开来培养,将化学课程内容与化学核心素养的某维度进行对应,并贴上“标签”。
高中化学在现代高中教育阶段处于十分重要的地位,它在学生化学知识水平及化学能力培养方面均起到十分重要的作用。就目前高中化学教学而言,为能够更好培养学生化学素养,应当以学科核心素养理念为指导,在学科核心素养方面作为入手点,积极选择合理策略实施高中化学课堂教学,从而使学生能够形成良好学科核心素养,最终可使学生化学综合能力及素质得以有效提升,使高中化学教学及学生能力均能够得以更好发展。
一、高中化学学科核心素养构成及内涵
在当前高中化学教学过程中,学科核心素养的培养已经成为十分重要的一种教学理念,在实际教学过程中占据十分重要的地位。对高中化学学科核心素养而言,其主要包括五个方面内容,即科学探究及创新意识、变化观念以及平衡思想、证据推理及模型认知能力,还包括宏观辨识及微观探析能力、科学精神及社会责仟,这五个方面均具有十分深刻的内涵。通过在这五个方面入手对学生进行化学教学,不但能够使其化学素质及能力得以提升,并且能够使其综合素质及能力得以有效提升,这对学生今后发展具有十分重要的及意义。
(一)科学探究及创新意识
通过在这一方面对学生进行教学,教师可使学生充分意识到在解释、发现以及创造与应用科学知识方面,科学探究属于一种必要实践活动,可使学生提出更加有价值的问题,并且对其进行积极探究。另外,其还能够以问题及假设为出发点,将探究目的确定,对探究方案进行合理设计,从而较好进行实验探究,同时,可使学生在探究中加强合作,对于一些异常情况能够较好表达自身看法。
(二)变化观念及平衡思想
这一方面所指的就是可使学生对物质不断运动及变化的实质能够充分认识,使其能够了解化学变化应当以一定条件为前提,并且要符合一定规律,还能够使学生对化学变化本质充分认识,这样才能够更好学习化学知识,并且可使学生意识到化学变化具有一定限度,可适当对其进行调控。此外,还应当使学生从不同角度对化学反应进行动态分析,通过对化学反应原理进行应用将实际问题解决。
(三)证据推理及模型认知
对于这一方面而言,其主要就是使学生能够具备证据意识,使学生能够在掌握一定证据基础上,对于物质物质、结构及相关变化给出可能性假设,并且通过分析推理进行论证,可使学生在观点、结论及证据三者之间构建逻辑关系。另外,还能够使学生意识到可通过分析及推理等方法对研究对象本质特点加强认识,还能够认识研究对象的构成要素及关系,在此基础上构建相关模型,可运用相关模型对化学现象进行合理解释,探究化学现象本质以及规律。
(四)宏观辫识及微观探析
该方面所指的就是使学生能够从不同层次对物质多样性进行认知,并且能够对化学物质合理进行分类,能够从元素、分子及原子水平对化学物质加强认识,可形成正确物质组成观念,使学生能够从宏观及微观相结合角度对实际问题进行合理分析,并且将其较好解决。
(五)科学精神及社会责任
这一方面主要就是要求学生形成求实、严谨态度,能够形成积极探索米知知识的意识,对于化学知识在社会发展方面的重要的作用及意义能够清楚认识,可形成绿色化学观念,可正确判断与化学相关的一些热点社会话题。科学精神不仅仅是一句口号,它有着非常实质性的可实践的内涵要素。众所周知,学习科学本身就是一项永无止境的探究过程和认知过程。以现有教材中涉及的化学现象和本质为基础,教师在教学过程中关注培养学生具有客观的依据、理性的怀疑、多元的思考、实践的检验、宽容的激励的科学精神。而社会责仟感不是一朝一夕形成的,是一个潜移默化的过程,教师在教学过程中可利用化学史的介绍、化学事故的解析、环境恶化原因的探究不断培养学生的社会责仟感。
二、基于学科核心素养的高中化学教学有效策略
(一)加强化学探究实验教学
对于高中化学而言,其实质为以实验探索及分析推理为基础的一门学科。因此,在高中化学教学中化学实验探究属于一项重要内容,高中化学课堂教学的开展,应当以化学实验探究为依据,在基础上才能够保证化学教学得到比较理想的效果。然而,对于高中化学教学中的实验探究而言,大多数并非为获得新发现而进行设计,基本上都是对前人实验进行重复,通常情况下,高中化学课堂实验探究的完成都是以教师知道实验结果而学生不知道实验结果为基础的,其主要目的就是对学生探究意识以及探究能力进行培养。在实际教学设计过程中,教师应当对各种相关教学资源进行充分利用,选择可行有效的探究主题,教师及学生共同对探究过程中进行规划以及实施,从而使学生探究意识能够得以形成,并且也能够对学生证据推理及模型认知进行培养,最终可使学生学科核心素养能够得以形成。在实验探究过程中,教师应当注意对学生思维严密性、敏捷性以及创造性与整体性进行培养,从而可使学生科学思维品质得以形成。例如,在对“氯气的性质”这一内容进行教学过程中,教师先让学生依据自身理解及相关实验进行自主探究,教师可指导学生自主设计氯气性质的相关实验,由于该实验具有一定危险性,教师应注意对其进行严格指导,避免危害学生健康。通过自主探究,学生逐渐形成探究意识,具备一定探究能力,最终具备科学思维品质。
(二)进一步强化概念及原理教学
在化学学科教学及学习过程中,化学概念及原理属于最本质内容,在学生化学学习能力培养方面可起到基础作用,并且在学生学科核心素养的培养方面可起到工具性作用。在高中化学实际教学过程中,作为化学教师在注重学科核心素养培养的同时,也应当对基础知识教学加强重视,若米能够对学生在基础概念及原理方面较好教学,则必然会导致在学科核心素养培养方面缺乏根本。在当前高中化学实际教学过程中,教师应当对教学内容进行合理选择,保证所选择教学内容能够对化学基础知识逐渐转变为学科核心素养比较有利。例如,在对化学物质分类进行教学过程中,教师可对学生进行引导,使其能够将物质分类基本方法掌握,使正确物质分类观念能够得以形成,使学生能够通过对分类思想进行应用,从而对元素、分散系以及化学反应类型等相关概念更加深入地理解。在对典型元素及物质进行实际教学过程中,教师可通过引导,使学生掌握化学物质研究的基本方法,使其能够逐渐形成元素观念及微粒观念,在此基础上对更多元素及物质加强认识,最终形成宏观辨识及微观探析素养。另外,在实际教学过程中,教师通过对类型不同的各种化学反应进行研究,引导学生对类型不同的各种化学反应本质特点进行准确把握,使学生变化观念及守恒观念能够得以建立,使学生能够对化学反应从多个角度进行动态分析,从而可使学生变化观念及平衡思想能够得以形成。
(三)合理创设教学情境
对于化学这门学科而言,其与人们生活及社会生产之间具有十分密切的关系,化学专业的不断发展,使社会生活方式及社会生产方式均发生很大变化。在高中化学教学过程中,为能够使学生形成正确价值观念,十分重要的一项内容及方法就是创设教学情境,使学生在情境中较好体会化学知识的价值,使学生能够养成科学精神,最终可对其社会责仟感进行培养。在实际课堂教学过程中,教师在创设教学情境时应当保证所创设情境具有真实性、情感性及知识性特点,并且还应当具有较强针对性,在此基础上才能够更好融入教学情境,更好体验情境,最终可使其正确价值观念及社会责仟感能够形成。化学教师可带领学生到社会上开展实践活动,在实践过程中了解实际社会现象,并且能够更好地了解化学知识在社会实际中的应用,使其树立应用化学知识解决社会问题的决心,最终形成较强社会责仟感。
当前中外教育特别重视的学科核心素养是指本学科给予学生未来发展必备的品格和关键能力;是在解决复杂的、不确定性的现实问题过程中表现出来的综合性品质或能力;是学科的知识和技能、过程与方法、情感态度和价值观的整合。化学学科要培养学生运用探究的手段,在探究中寻找证据进行推理,学会透过宏观现象审视变化的微观本质,同时还要关注学习化学的社会意义,这些都是在发展学生与化学学科相关的核心认识、关键能力和必备品格,即发展学生的化学学科素养。
本文将就“分子和原子”第二课时的教学来介绍本人在培养学生化学学科核心素养方面的一些做法。
一、教学背景分析
1. 教学内容分析
从本章节开始,学生认识物质的视角将从宏观转向微观,并将对微观世界进行一系列探究活动,这是一个循序渐进的过程。本部分内容重在揭示化学变化中分子、原子是如何变化的。通过实例分析由分子构成的物质在发生物理变化和化学变化时的不同情况,从而揭示出分子是保持物质化学性质的最小粒子。通过两个典型的化学反应,分析得出在化学变化中分子可以分成原子,原子可以结合成新的分子。
2. 学情分析
学生已经学习了物理变化、化学变化、物质的性质、化学实验基本操作。在小学自然和初中物理也学习了物质的三态变化、物质热胀冷缩等和分子、原子部分相关的知识,这为学习新知识做了知识铺垫。分子是初中学生接触到的微观粒子之一,在此之前学生只有一些微观现象的感性认识,比较缺乏理性认识。
二、教学目标
1. 通过实验探究和微观动画展示,理解分子是保持物质化学性质的最小粒子;通过分子模型的组建理解原子是化学变化中的最小粒子,从而加深对化学反应实质的理解。
2. 能够运用分子和原子的观点解释一些日常现象,能够区分物理变化与化学变化。
3. 通过对物质及其变化的宏观现象与微观本质之间相互联系的分析推理,逐步培养学生的想象力和思维能力。
4. 知道在化学变化中,分子是可分的,而原子却是不可分的。培养学生学会运用辩证统一的观点来思考问题的思想方法。
三、教学重点和难点
1. 重点:逐步学会科学探究的学习方式;认识并理解分子和原子的基本概念;能够运用分子和原子的观点解释生活中的现象。
2. 难点:培养学生的抽象思维能力、想象力和分析、推理的能力。从微观角度认识物质的变化和物质的分类。
四、教学过程设计及解析
教学环节1:从分子的角度认识物质的变化
设计意图:先由学生熟悉的水的蒸发过程入手,再以前一单元刚学过的过氧化氢的分解为例,创设教学情境,通过小组合作,画一画变化前后的微观模型,让学生感知由分子构成的物质,在发生物理变化和化学变化时的不同表现,在此过程中培养学生的核心素养,具体分析如下。
宏观辨识与微观探析: 水的蒸发和过氧化氢的分解是两个宏观现象,学生通过画微观示意图了解变化的本质,物理变化中,分子本身不变,化学变化中,分子发生改变,变成别的物质的分子。培养学生学会从微观的角度看物质,用微粒的变化分析物质的变化。
变化观念与平衡思想: 在讲解水的蒸发的过程时使用了动画模拟水分子变化前后的状态,使学生能够直观地感受到分子是在不断运动的,并且温度越高分子的运动速率越快,但是分子的数目不会增减。
教学环节2:分子与物质化学性质的关系
演示实验
设计意图:通过实验探究引导学生分析淀粉变蓝的本质原因,进一步培养学生的核心素养,具体分析如下。
实验探究与创新意识:利用学生在生物中学到的淀粉遇碘变蓝的知识设计了对比实验,体现了探究精神和创新意识。
寻找证据进行推理:通过对比实验的设计,让学生观察到明显的实验现象,碘酒和碘蒸气都能使淀粉变蓝,从而证明同种分子化学性质相同,帮助学生理解分子是保持物质化学性质的最小粒子。
宏观辨识与微观探析:学生看到的是宏观的实验现象,淀粉遇到碘酒和碘蒸气都变成了蓝色,引导学生分析微观本质,碘酒和碘蒸气中都含有相同的碘分子,使淀粉变蓝的是碘分子。
科学精神和社会责任:碘蒸气是有毒的,为了减少碘蒸气进入空气中,我们在实验中用馒头塞住烧瓶的瓶口,并且尽量缩短加热的时间,体现了环保意识和高度的社会责任感。
教学环节3:分子与原子的联系
设计意图:分子和原子这些肉眼看不到的微观粒子很抽象,学生不容易理解,我们通过各种分子模型让学生直观地感受分子原子的存在,以及在变化中的表现。在此过程中,充分实现了培养学生核心素养的教学,具体分析如下。
宏观辨识与微观探析:对中学生来说,分子和原子这些肉眼看不到、手摸不着的微观粒子的确非常抽象,我们只能借助多种分子模型,使学生具体的、可感的理解分子的构成,在此基础上,认识现象背后的一般规律,学生的抽象思?S能力也得到了培养。
证据推理与模型认知:分组活动,给学生两个过氧化氢分子模型,演示过氧化氢分解产生水和氧气的变化过程,学生通过演示自然理解在化学变化中,分子可以破裂成原子,原子重新组合成新的分子。
教学环节4:从分子的角度理解物质的分类
设计意图:从学生已有的物质分类的知识入手,并结合微观图片,透视分类的本质,只含一种分子的物质是纯净物,含有不同分子的物质是混合物。
五、教学反思
什么是化学基本观呢,本人认为学习者通过对化学知识的学习和理解,自我构建以化学视角认识事物的态度、解决问题的思想、方法和观点,称为化学基本观。化学基本观并不是以现成结论形式出现在教材中,而是内隐于事实、概念、原理等具体的化学知识及其体系中,伴随知识层次的推进而发展、而深化。可以说,化学基本观是化学基本思想和方法在自我头脑中的综合与提升,是化学学习最终目标和对化学认识的最高境界。
在课堂上重视“化学基本观”就必须注重过程体验。在初中化学教学中,我们常常发现,有些老师轻视学生“过程体验”,把化学教学变成纯粹的“纸上谈兵”;有的把理性的化学教学变成了简单的“识记性教学”;有的“演示基本应付,分组几乎不做”,“画实验”、“讲实验”;更有甚者在电脑上“看实验”等现象存在不少。这些做法必定扼杀学生主动体验、感知获取知识的能力。不能因为客观实验条件困难或者“抢进度”等原因而放弃“过程体验”。化学教学本身要结合学科特点和学生实际,创造让学生多动手尝试、积极参与的机会,使学生在过程中丰富个体体验,提升体验的质量和内涵,形成自己的“化学基本观”。例如在讲授“金属的防护和废金属回收”时,可提前分组布置学生在家带来生锈铁钉及新铁钉以备实验之用,一部分同学到回收站调查金属回收的一些情况。课堂上,找几位实验现象比较明显的学生与几个实验现象不明显的学生进行对比展示汇报,老师引导、启发学生分析原因。通过全体学生自主交流,很自然就知道“铁在潮湿的空气中发生化学反应,生成铁锈”这一事实。进而老师进行教学拓展,请学生再思考:一半浸在水中的铁钉,哪一部分锈斑最明显,理由是什么等问题,启发学生对铁锈生成的原因和防止铁锈生成的方法有比较深入的了解,使学生在轻松的探究氛围中,掌握化学知识和技能,在自主探究和交流合作过程中,培养他们“化学基本观”。真正实现化学课标要求:让学生认识科学探索的一般方法,掌握化学探究中常用的、有效的实验方法和手段,学会观察、记录化学现象以用数据处理等,了解化学原理应用于实际化工生产的方法等。所以重视“化学基本观”的形成,是精简教学内容,减轻学生过重负担,提高学生问题解决能力的重要途径。
不管什么学科知识的学习,若干年后具体知识或许会被遗忘,但是该学科特有的思维习惯、思想方法会烙印在脑海中,并不夸张地说或许会伴随其一生。所以说化学教学必须超越对具体知识本身的追求产,从传授事实、掌握知识转变为运用事实、发展观念,形成思维。“三重表征”思维能力是化学学习过程中,自我构建、自我转变形成的核心能力,当然是化学课堂教学必须落实的重要任务之一。我们知道学习化学与化学研究,不仅要从宏观现象上对物质的性质和变化进行观察、描述,而且还要从微观结构上进行解释,只有如此才能把握事物的本质和规律。对于宏观上的物质不是每一样都可以拿到眼前用手触摸与体验的。即使可以让我们触摸与感知,但在学习与研究中还是不方便甚至不现实,所以我们还要运用抽象的化学符号进行表达和交流。从宏观、微观、符号三种水平上认识和理解化学知识,自我构建三者之间的内在联系,思维在三者之间自由灵活地转化。这已经成为国际上公认的化学科学不同于其他科学的最具特征的思维方式,即“三重表征”思维。这也是化学五大核心素养之一“变化观念及平衡思想”所倡导的。
虽然中学课程改革进行了很多年,但单一的“识记性的教学”化学教学已根深蒂固,老师与学生没有真正从“三重表征”思维方式的形成与培养等去寻找原因,结果把化学学习变成了“枯燥性的点滴记忆”。其结果影响了初中化学教学质量,更影响了学生将来走向社会思考问题所必须的“变化观念及平衡思想”。所以从“三重表征”思维入手,把握好每一节课的教学十分重要。例如在讲授“奇妙的二氧化碳”时,首先引导学生课前自主学习,了解学习的重点,激发学习动机,课堂教学时,老师可以展示一瓶二氧化碳,让学生归纳其物理性质,然后重点探究二氧化碳的化学性质,为了突破二氧化碳与水反应这一难点,教师指导学生通过两个实验来探究,再通过学生交流讨论得出这一性质;同时布置适当的课堂练习。让学生真正参与到教学中来;教师把实验探究、观察讨论、小组合作交流融为一体。增强学生主体参与能力、合作能力、探索能力,最后通过微视频介绍二氧化碳和干冰的用途,让学生认识物质的性质与用途的关系,真正落实化学实验是化学教学中最有效的“事件发生器”。整节课,学生思维始终处于最活跃的状态,教学置疑中伴随着“三重表征”思维的建构,课堂教学效果当然显著。
化学老师必须树立这样的观点:化学教学要将化学知识的内在联系、内在意趣投影于化学实验,吸引学生在化学实验的感召下开展学习活动,通过个体或团队的探究,使得隐含的知识和方法等逐步、整体地显露出来,从而促进学生的理解建构与合作精神,培养学生的探究能力与应用能力。把化学教学从“掌握一种知识的化学”转移到“建构一种思维方式的化学”上来,真正落实核心素养于课堂。
【参考文献】
美国信息产业协会主席保罗・车可斯基提出的信息素养的主要观点是人们在解答问题时利用信息的技术和技能。随着信息技术的发展,人们对信息素养的认识越来越深入,认识的范围也越来越宽广,有技术和技能方面的,有信息情感r值方面的,还有获取信息渠道途径方面的……
培养学生信息技术核心素养的策略
随着学生核心素养培养框架的出台,学科教学的培养方向从学科素养走向核心素养。如何理解信息技术学科核心素养,以及如何在教学中落实核心素养是一线信息技术教师需要解决的两个问题。笔者通过学习“思维能力与核心素养”等课程,结合自己近期教学和交流的经验及反思,认为在信息技术学科中要重点关注学生以下几个方面的培养。
1.信息意识的培养
信息技术学科的教学尽管一直注重对学生信息意识的培养,但一直教不得法。如果了解了学生核心素养的内涵,教师就能选择更加具体、操作性更强的教学方法。
当前,信息技术教师要特别加强提升学生信息价值的判断力,指导学生如何甄别信息的真伪,引导他们关注具有权威性、时效性、适用性的信息。教师要设定恰当的核心问题,并在课堂中创设一定的问题情境,激发学生的兴趣,引导学生更好地理解核心问题,鼓励他们投入到解决问题的活动中去。同时,教师还可以通过提供学习资源、学习途径、探究方式等进行引导和支持。学生以自主学习、小组协作学习等方式探究问题,进而解决问题。最后,师生共同进行相关的评价和归纳提升,实现知识的内化和建构。另外,随着现代社会移动互联网技术、大数据等新技术的不断发展,仅拥有知识已不能适应时代要求,还得有有效运用知识的意识,这从某种意义上讲比获取知识更重要。
2.数字化学习创新
在“互联网+”时代,数字化学习创新是当前信息技术学科教学的一个重要内容。《信息技术学科核心素养》中指出,“数字化学习与创新是指个体通过评估和选择常见的数字化资源与工具,有效地管理学习过程与学习资源,创造性地解决问题,从而完成学习任务的能力,形成创新作品的能力”。在目前的初中信息技术课堂中,学生利用教师提供的素材、学习指导等资源,在数字化教学平台下完成一个全新的图文混排作品,这就是数字化学习创新。可以说,每一节以作品为任务的教学都是在让学生创新,因为学生做的作品都是独一无二的(copy的除外),只是创新的水平有差异。而学生利用教师准备的学习资源进行学习就是数字化学习的一种形式。当然,新课程中提到的数字化学习还要更宽泛,如利用微信、在线学习系统、网络公开课等数字化资源进行学习。依照核心问题的设计原则,设计并提出核心问题需要营造一定的问题情境,问题可以由教师提出,也可以由学生提出,还可以由教师引导学生在情境中发现并提出。创设合理的问题情境将会激发学生探索的兴趣,鼓励他们以积极主动的态度参与信息活动。
作者简介:范海燕,女,江苏省沛县人,大学本科学历,理学学士学位,中学高级教师,主要从事高中化学教学及研究.
化学核心素养包含的内容主要有:以培养学生完美人格和终身学习能力为宗旨,指导学生从更高的野和境界上自我发展;培养学生的化学学科素养、化学思维素养、化学信息素养、跨学科综合创新素养、合作交流能力以及正确的情感态度与价值观等.这些素养的形成与我们的教学是息息相关的,因此抓实教学环节,是提升学生化学核心素养的有效途径.
“抓实”是实实在在抓好课堂,措施得当,环节落实到位.我们有时候这样评价某某老师:水平有,就是不出成绩.其中很大程度上就是没抓实课堂教学的原因.有时教师把课堂上自己讲的精彩作为核心工作,反思之后,不得不改变:学生真正掌握了多少是教师评价自己课堂优劣的标准.要提升学生的化学核心素养,必须抓实教学环节,提高课堂效益.笔者为了这个“实”不断摸索,主要从以下几个方面做起.
一、精心设计活动单是落实教学环节,提高课堂效益的前提
如何通过创设情境、点拨启发、评价、反思、提升等手段引导学生自主学习,充分发挥学生在教学中的主体性,是需要解决的问题.以前的课堂都是以讲为主,手头上没有成熟的学案,更谈不上提升学生能力的活动单.为了设计高质量的活动单,先吃透教材思想,大致构思本节课的设计思路,然后再在一些教育网站上下载一些优质教案、课件作为有益的补充.集体备课中全体成员共同审核,提出自己的见解和建议,逐步完善,设计出精致的活动单.
比如选修5《有机化学基础》第三章第四节有机合成的活动单设计中,为了逐步达到目标、化解难点,问题的设置就要有梯度,笔者设计了如下问题:
用化学方程式表示出下列官能团的引入或转化方法:
(1)以生成乙烯为例,列举引入碳碳双键()的方法
(2)以生成溴乙烷、1、2-二溴乙烷、溴苯为例,列举引入卤原子(-X)的方法
(3)以生成乙醇为例,列举引入羟基(-OH)的方法
(4)以生成乙酸为例,列举引入羧基(-COOH)的方法
通过这些比较熟悉的物质入手,学生积极性很容易被调动起来,经充分讨论后对官能团的引入、转化有了基本的思路,这些基础知识抓实了,学生就可以逐步掌握解决综合性的合成题的一般思路.利用活动单让学生获得了解决问题的方法与视角,这种能力的获得和发展才是影响学生一生的.
再如在设计电解原理及应用的活动单时,课堂反馈中设计了2016年高考全国新课标Ⅰ卷第11题“三室式电渗析法处理Na2SO4废水”,该题通过创设陌生情境对学生迁移思维能力进行了考查,同时这种方法将工业废水转化为硫酸和氢氧化钠溶液,体现了化学与可持续发展的理念,能引领学生关心身边的科学问题、关注社会的发展和进步.这样以生活、生产中的真实问题为情境,以中学化学基础知识为载体的问题设计,有效地考查了“科学精神与社会责任”这一学科核心素养.
二、落实教学环节是精心打造高效课堂的关键
高一年级化学教学尤其是第一学期进度是非常快的.但是化学的周课时数并不多,所以提高课堂效率是重中之重.笔者从以下几个方面谈谈自己的教学体会:
1. 课堂内容结构要合理
高一化学试题很多都是经过改编的高考题,不深入研究的话就给人错觉,造成我们在授课过程中,没有紧抓课本、抓基础,总想一步到位;扩展内容过深、过难;以高考的要求来要求高一的学生,忽视了他们是刚从初中踏入高中的新生,加大了学生学习的难度,也影响了学生听课效果和学化学的积极性.经常是考试之后才发现讲的难的没考,基础的学生也没掌握.所以教师在上课前一定要研究学生、研究课本.知识点由易到难的过程要多设置台阶,遵循学生的认知规律.
2.课堂上时刻留意学生的情况,根据学生的掌握情况调整自己的授课情况
尽管们每节课都有教学任务,但是可以根据实际的情况加以调整.比如《化学反应原理》模块中“化学电源”一节,笔者以氢氧燃料电池为例教学生燃料电池在不同电解质溶液中的电极、电池反应式的写法后,以甲烷燃料电池进行巩固,介质多了熔融氧化物和碳酸盐.有的同学用总反应式减去负极反应后得到正极CO2也参与电极反应觉得奇怪,笔者及时在课堂反馈中引入2015年江苏高考第10题让学生辨析、对比,学生分析题图发现正极通的是氧气和二氧化碳的混合气.虽然开始定的任务未完成,但是这个知识点学生掌握的就很实在.
3.引导学生在理解的基础上记忆
化学有很多记忆性的内容,以化学方程式为例,高一化学内容几乎涵盖了高中所有的化方程式.所以高一的考试特别注重化学方程式的考查.为了让学生记住化学方程式,我一开始的法宝就是让学生课堂一开始就默写的办法,后来发现效果甚微.学生都是课前强记,记忆时间短并且不会灵活运用.后来我把重点放到分析化学方程式的书写方法上,然后再以情景方程式的形式进行迁移,发现效果很好.比如在讲铜和硝酸的反应后,可以进行这样的情景方程式的训练:利用镀银的碎热水瓶胆与稀硝酸反应,可以制得硝酸银溶液,写出该反应的离子方程式;在讲SO2的性质时,引导学生分析其作为酸性氧化物具有的性质后,进行这样的训练:为防治酸雨,降低煤燃烧时向大气排放的SO2,工业上将石灰石和含硫的煤混合后使用.请写出燃烧时,有关“固硫”(不使硫化合物进入大气)反应的化学方程式.这些训练既能落实元素化合物的性质训练,又能让学生感受到学以致用,展现了化学贴近时代、贴近社会、贴近生活的课程理念.
三、精心选编课内、外练习是提升学生核心素养的保障
晚自习课上尽量不讲课,做定时练习.作业精细化,每次试卷都全批全改,做好错题的统计工作,这样讲课时才能有的放矢,讲完后让学生做相应的矫正补偿练习,平时要求学生整理错题集,错题本第一页要有目录,其目录的内容是各章节及对应的页码,这样的归类整理大大提高了效率.另外错题集没必要整题都抄,比如选择题的某个选项是学生不理解的.学生完全可以用自己的语言把错题进行整理分析,这样的精简也增强了可操作性.这不仅让学生学习了科学知识,更重要的是这样的一个发现问题整理问题的过程也潜移默化的培养学生学会学习的素养.
基于核心素养的化学教学是体现化学课程价值的必由之路.教师应抓实每个教学环节,以提升学生核心素养为目标,创设有利于学生能力发展的学习情景,培养学生的重要品质和各方面能力.
参考文献:
[1] 于海强,林肃浩.在选修课教学中培养学生化学核心素养的实践[J].中学化学,2016(10):7-9.