于曉莉
【摘要】 面對高中化學(xué)教學(xué)的現(xiàn)狀以及當(dāng)前“全面深化課程改革,落實立德樹人”的任務(wù)要求,筆者重新審視了高中化學(xué)課程的教育功能,將培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)作為當(dāng)前化學(xué)教育的首要任務(wù)。筆者嘗試在高中化學(xué)課堂問題解決中,運(yùn)用思維導(dǎo)圖促成學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng);化學(xué)問題教學(xué);思維導(dǎo)圖
一、問題提出
(一)高中化學(xué)教育現(xiàn)狀與思考
自2001年課程改革起,歷經(jīng)十多年的課程改革實踐,我國中學(xué)化學(xué)新課程從設(shè)計到實施取得了一定的進(jìn)步。但在實施過程中也存在問題:化學(xué)教學(xué)中,教師不能有效地組織學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究,引導(dǎo)學(xué)生在假設(shè)、觀察、分析和推理等基礎(chǔ)上解決問題等。這些弊端的存在很大程度上制約了學(xué)生的發(fā)展,更不適合學(xué)生的終身發(fā)展。
(二)全面深化課程改革,落實立德樹人
2014 年4月,教育部頒布了《關(guān)于全面深化課程改革落實立德樹人根本的任務(wù)意見》,提出:教育部要研究制訂學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn);各級各類學(xué)校要從實際情況和學(xué)生特點(diǎn)出發(fā),把核心素養(yǎng)和學(xué)業(yè)質(zhì)量要求落實到各學(xué)科教學(xué)中。這給奮斗在一線的教師們提出了更高的要求,即加強(qiáng)自身素質(zhì)的培養(yǎng),尋找能促進(jìn)學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)教學(xué)方法的創(chuàng)新。
二、重新審視高中化學(xué)課程的教育功能
培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)是化學(xué)教育的根本任務(wù)之一。德國著名物理學(xué)家馮·勞厄(M.Vonlaue)曾經(jīng)說過:“教育所給予人們的無非是當(dāng)一切己學(xué)過的東西都忘記后所剩下來的東西”。的確,記憶的遺忘幾乎是一種不可抗拒的規(guī)律,那么,當(dāng)知識的養(yǎng)分落定后,在學(xué)生頭腦中“所剩下來的東西”到底是什么呢?對于基礎(chǔ)化學(xué)課程教學(xué)來說,就是學(xué)生通過化學(xué)知識的學(xué)習(xí),所形成的從化學(xué)的視角認(rèn)識事物、解決問題的思想、觀點(diǎn)和方法,即植根于學(xué)生頭腦中的化學(xué)核心素養(yǎng),這才是教育教學(xué)真正的意義。教師的職責(zé)不是教學(xué)科而是教學(xué)生,知識固然重要,可更重要的應(yīng)該是我們通過教學(xué)讓學(xué)生獲得的解決問題的方法與思路,這種能力的獲得和發(fā)展才是影響學(xué)生一生的。
三、問題教學(xué)是高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)形成的基礎(chǔ)
作為一名高中化學(xué)教學(xué)的一線教師,筆者更愿意思考的是在具體的教與學(xué)的活動中,我們究竟該以怎樣的教學(xué)路徑使“化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)”落地生根,內(nèi)化為學(xué)生自身的素養(yǎng),真正促進(jìn)學(xué)生的發(fā)展。在此,筆者認(rèn)為核心素養(yǎng)是“人在復(fù)雜情境中解決復(fù)雜問題的能力”,這樣的表述盡管片面些,但至少給我們一種重要的啟示:核心素養(yǎng)也好,化學(xué)核心素養(yǎng)也罷,其最終落腳點(diǎn)都離不開問題解決。只有在具體的、基于真實背景的教學(xué)情境的設(shè)置過程中,讓學(xué)生通過觀察、分析,教師提出高質(zhì)量的化學(xué)問題,讓學(xué)生自主、合作、“群口相聲”式去探究,才能真正實現(xiàn)有意義的教學(xué)。
四、運(yùn)用思維導(dǎo)圖可促成學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展
如何在解決化學(xué)問題的過程中,使學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)得以彰顯和養(yǎng)成呢?筆者也進(jìn)行了多種嘗試,發(fā)現(xiàn)在化學(xué)教與學(xué)的過程中運(yùn)用思維導(dǎo)圖,可促成學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。筆者在將思維導(dǎo)圖運(yùn)用于高中化學(xué)的課題研究的實踐中發(fā)現(xiàn),思維導(dǎo)圖可以把化學(xué)知識通過問題組織成一個個大小不同的系統(tǒng),將問題的解決過程可視化,引領(lǐng)思維走向。它順應(yīng)了大腦的自然思維模式,可以讓學(xué)生的各種觀點(diǎn)在圖上自然地表達(dá)出來,清晰地揭示意義建構(gòu)的實質(zhì),使抽象的東西生動形象地展現(xiàn)在我們面前,對問題的解決起到促進(jìn)作用,從而提高化學(xué)問題解決的有效性,同時在解決化學(xué)問題的過程中凸顯化學(xué)核心素養(yǎng)。思維導(dǎo)圖模板可以幫助學(xué)生提升對信息整理和分析的能力,培養(yǎng)邏輯思辨能力;還可以讓復(fù)雜的問題變得非常簡單,簡單到畫在一張紙上,幫助我們從繁雜的信息中迅速找出重點(diǎn),疏理思路,建立聯(lián)系,看清本質(zhì)。根據(jù)科學(xué)研究可知,人的左右大腦分工不同,左大腦負(fù)責(zé)邏輯、詞匯、數(shù)字,而右大腦負(fù)責(zé)抽象思維、直覺、創(chuàng)造力和想象力。因此,思維導(dǎo)圖能同時刺激人的左右腦半球,讓人進(jìn)行思考、記憶、分析,在發(fā)揮智力作用的同時,還能挖掘潛能,并借助可視化手段促使靈感的產(chǎn)生和創(chuàng)造性思維的形成。
科學(xué)的探究最終落腳點(diǎn)是要發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維能力。人的思維是看不見、摸不著的,而思維導(dǎo)圖模板是可視化思維的支架,運(yùn)用這個支架我們可以將學(xué)生看不見的思維轉(zhuǎn)化為可以看見的、豐富多彩的圖像。因此,在課題研究中,我們可以運(yùn)用思維導(dǎo)圖模板促進(jìn)學(xué)生思維外化和學(xué)習(xí)反思,讓教師從學(xué)生繪制的思維導(dǎo)圖模板中認(rèn)識到問題所在,了解學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格和思維習(xí)慣,關(guān)注學(xué)生思維能力的發(fā)展,有效促進(jìn)學(xué)生化學(xué)核心素目標(biāo)的實現(xiàn)。以下,筆者結(jié)合兩個個具體案例,逐一作出解讀與分析基于以上的認(rèn)識。
(一)運(yùn)用思維導(dǎo)圖探索分析,建立清晰的思路
以蘇教版教材化學(xué)必修1中的《鐵銅及其化合物的應(yīng)用》這節(jié)課為例,鐵及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化是本節(jié)課的重要內(nèi)容,筆者先創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境:家里種植的綠蘿的葉子發(fā)黃,通過網(wǎng)絡(luò)查詢可能是“缺鐵性黃化病”,需要加入“二價亞鐵肥”,引出學(xué)生已有的認(rèn)知基礎(chǔ)——鐵元素常見的存在形式以及常見的不同價態(tài)。那它們之間如何鑒別,又如何轉(zhuǎn)化,再結(jié)合信息,提出教學(xué)問題,拋出三個問題鏈:問題1:Fe3+如何檢驗?問題2:如何證明所給的FeSO4的試劑已經(jīng)變質(zhì)?問題3:怎樣將已經(jīng)變質(zhì)的“鐵鹽”還原成亞鐵鹽。在整個過程中,通過抓住氧化還原反應(yīng)這條主線,再結(jié)合元素化合價的升降理論,引導(dǎo)學(xué)生理清鐵及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系,加深學(xué)生對氧化還原反應(yīng)原理的理解,同時在過程中通過畫圖(如圖1所示),強(qiáng)化重點(diǎn),突破難點(diǎn),讓學(xué)生發(fā)散思維理清它們之間的前后聯(lián)系,快速思考出合理的實驗設(shè)計進(jìn)行實驗探究,得出結(jié)論。同時,在解決問題的過程中,利用思維導(dǎo)圖,引導(dǎo)和幫助學(xué)生修正、豐富、完善原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu),讓他們加深對所學(xué)知識的理解及內(nèi)化,從化學(xué)視角解決生活及社會問題,提高解決化學(xué)問題的有效性,促成學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。
圖1必修1鐵及其化合物之間相互轉(zhuǎn)化的“思維導(dǎo)圖”
(二)作為思維建構(gòu)的腳手架,引導(dǎo)問題解決的思維方向
問題解決不僅要有一定數(shù)量的知識,而且要形成合理的知識結(jié)構(gòu)。思維導(dǎo)圖應(yīng)用于化學(xué)問題探究學(xué)習(xí),可以用 “圖式組織者”組織學(xué)習(xí)材料;用“圖式思維導(dǎo)航”解決學(xué)習(xí)材料的復(fù)雜性; 用 “圖式腳手架”建構(gòu)原有知識經(jīng)驗,來支持化學(xué)問題解決的學(xué)習(xí)。例如,關(guān)于“如何比較金屬性和非金屬性”問題討論的知識學(xué)習(xí)時,學(xué)習(xí)者在多元化觀點(diǎn)中,應(yīng)用如圖 2思維導(dǎo)圖的“圖式組織者”功能組織學(xué)習(xí)材料,可以加深對“元素金屬性和非金屬性”的理解。圖2如何比較元素金屬性和非金屬性
思維導(dǎo)圖可以突出化學(xué)問題的中心地位,明確問題的指向性,以中心問題派生出的子問題為紐帶,創(chuàng)設(shè)有效的問題探究情境,讓學(xué)生主動建構(gòu)知識,運(yùn)用放射性思維方式,借助聯(lián)想式思維來實現(xiàn)全方位地解讀知識概念和全面優(yōu)化解決問題的過程,因而運(yùn)用思維導(dǎo)圖能夠更好地促進(jìn)問題的解決。這樣也促使問題解決更加順利,學(xué)生必然會自覺地根據(jù)問題的需要,主動地對已有素材進(jìn)行觀察、分析、比較、歸納,從而發(fā)展學(xué)生的各項核心素養(yǎng)。所以,運(yùn)用思維導(dǎo)圖解決問題,錘煉了學(xué)生的化學(xué)思維,發(fā)展了學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)能力,提升了學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。
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