黃恭福 鄒海龍
摘要: 基于課程標(biāo)準(zhǔn),從化學(xué)實(shí)驗(yàn)的獨(dú)特價(jià)值和促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)全面發(fā)展的角度建立化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的分析框架?;谖墨I(xiàn)分析,學(xué)科核心素養(yǎng)視域下的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)有研究成果可梳理為重點(diǎn)發(fā)展“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”核心素養(yǎng)及其他四個(gè)方面,指出現(xiàn)有研究的不足,并提出后續(xù)應(yīng)深入研究“素養(yǎng)為本”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià),實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、評”一體化等三點(diǎn)思考。
關(guān)鍵詞: 學(xué)科核心素養(yǎng); 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué); 研究綜述
文章編號: 1005-6629(2020)02-0024-05
中圖分類號: G633.8
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B
2014年3月教育部印發(fā)《關(guān)于深化教育改革? 落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》,首次以文件形式提出了“構(gòu)建學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系”,隨后陸續(xù)發(fā)布了《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》(以下簡稱課程標(biāo)準(zhǔn))。課程標(biāo)準(zhǔn)雖然從內(nèi)涵、目標(biāo)和素養(yǎng)水平描述了化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),但教師仍面對如何將核心素養(yǎng)在教學(xué)中“落地”,核心素養(yǎng)視域下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有何特點(diǎn)和要求,當(dāng)前研究的現(xiàn)狀及對實(shí)施“素養(yǎng)為本”的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有哪些啟示和建議等問題,這些問題雖然棘手,但又急需解決。本文通過對課程標(biāo)準(zhǔn)、研究文獻(xiàn)的梳理和提煉,為促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)落地的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了借鑒。
1? 學(xué)科核心素養(yǎng)視域下的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求
課程標(biāo)準(zhǔn)是研究學(xué)科核心素養(yǎng)視域下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要、權(quán)威的文獻(xiàn),準(zhǔn)確分析課程標(biāo)準(zhǔn)對核心素養(yǎng)視域下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要求,有助于對其他文獻(xiàn)研究成果進(jìn)行辨識(shí)和提煉。
1.1? 化學(xué)實(shí)驗(yàn)對學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展具有獨(dú)特價(jià)值和功能
課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出[1]: 化學(xué)實(shí)驗(yàn)對于全面發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)有著極為重要的作用。學(xué)科核心素養(yǎng)視域下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)調(diào)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的獨(dú)特價(jià)值;強(qiáng)調(diào)化學(xué)實(shí)驗(yàn)獨(dú)特的教學(xué)功能;強(qiáng)調(diào)精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng);強(qiáng)調(diào)科學(xué)有效開展實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)。
1.2? 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)全面發(fā)展
化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是化學(xué)學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn),是學(xué)生通過化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。吳俊明(2019)[2]指出: 必備品格的形成僅依靠知識(shí)是不能順利形成的,還需要行為的參與,只有通過實(shí)踐活動(dòng)的體驗(yàn)才能使品格穩(wěn)定形成必備品格;對于關(guān)鍵能力而言,能力是在活動(dòng)中形成并表現(xiàn)出使活動(dòng)順利完成的個(gè)性心理特征,因此核心素養(yǎng)的形成不能離開實(shí)踐活動(dòng),化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為學(xué)科特質(zhì)的實(shí)踐活動(dòng)對化學(xué)核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展不可或缺。正確價(jià)值觀念就是促使學(xué)生認(rèn)識(shí)到: 化學(xué)是人類利用自然、改造自然、保護(hù)自然、提高生活質(zhì)量和生存安全,滿足人類的實(shí)際需要以及有關(guān)好奇心和興趣的科學(xué)。
化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)培育的關(guān)鍵能力包括: 科學(xué)探究能力、問題解決能力和科學(xué)思維能力。科學(xué)探究能力可分為“一般科學(xué)探究能力”(包括提出問題、猜想假設(shè)等要素)和“特定實(shí)驗(yàn)探究能力”(包括實(shí)驗(yàn)類別、探究角度、活動(dòng)程序與認(rèn)知方式等維度)。“一般科學(xué)探究能力”基于科學(xué)探究的過程技能屬性和要素屬性,充分體現(xiàn)了科學(xué)探究的特點(diǎn),是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重點(diǎn)發(fā)展的科學(xué)探究能力,為關(guān)涉范圍廣、開放程度大的化學(xué)問題解決提供了一種科學(xué)研究的框架;“特定實(shí)驗(yàn)探究能力”嚴(yán)格上講并不具有典型意義上的能力屬性,它是從實(shí)驗(yàn)探究的內(nèi)容和形式進(jìn)行分類,歸納出的特定實(shí)驗(yàn)類型的探究角度、活動(dòng)程序與認(rèn)知方式等,有助于實(shí)現(xiàn)課程標(biāo)準(zhǔn)要求的“形成不同類型化學(xué)實(shí)驗(yàn)及探究活動(dòng)的核心思路與基本方法”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)。
2? 基于文獻(xiàn)分析的學(xué)科核心素養(yǎng)視域下的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究概述
2.1? 研究思路與方法
本研究概述的文獻(xiàn)來源主要是紙質(zhì)版專業(yè)出版物的電子版,采用我國目前常見的中文數(shù)據(jù)庫作為收集、整理、分析電子資源文獻(xiàn)的重要工具,包括中國期刊全文數(shù)據(jù)庫(中國知網(wǎng))、維普資訊中文期刊服務(wù)平臺(tái)。文獻(xiàn)檢索方式主要采取“主題”“關(guān)鍵詞”,結(jié)合有重大影響力“作者”等檢索方式。文獻(xiàn)分析本著綜合性、代表性和客觀性等基本原則,對學(xué)科核心素養(yǎng)視域下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要研究成果進(jìn)行梳理,客觀、全面地選擇對該領(lǐng)域研究產(chǎn)生持續(xù)影響和有推動(dòng)作用的觀點(diǎn)和看法。
2.1.1? 文獻(xiàn)收集
以中國學(xué)術(shù)期刊全文數(shù)據(jù)庫(CNKI)為檢索源,以“化學(xué)核心素養(yǎng)、中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)、核心素養(yǎng)&化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)”為主題檢索,時(shí)間限定為2014年4月1日至2019年6月30日。檢索發(fā)現(xiàn)2016~2018年以“化學(xué)核心素養(yǎng)”為主題的文獻(xiàn)數(shù)量逐年大幅攀升,“中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)”主題的文獻(xiàn)呈現(xiàn)穩(wěn)中有降趨勢。以“核心素養(yǎng)&化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)”為“主題”檢索,文獻(xiàn)總體數(shù)量偏少,文獻(xiàn)總數(shù)為86篇,其中碩博論文22篇,核心期刊3篇。以“核心素養(yǎng)&實(shí)驗(yàn)教學(xué)”為“主題”檢索,核心期刊26篇,其中化學(xué)相關(guān)1篇。
文獻(xiàn)檢索顯示,中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是化學(xué)教學(xué)研究的重點(diǎn)領(lǐng)域,以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的化學(xué)教學(xué)地位得到了普遍的認(rèn)同;化學(xué)核心素養(yǎng)作為化學(xué)課程理念與價(jià)值追求引起廣大一線教師的積極反響,如何在課堂教學(xué)中落實(shí)化學(xué)核心素養(yǎng)成為化學(xué)教學(xué)實(shí)踐研究領(lǐng)域的熱點(diǎn),也成為碩博士學(xué)術(shù)研究的重點(diǎn)領(lǐng)域。不過,雖然老師們分別對“化學(xué)核心素養(yǎng)”和“化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)”開展研究的熱度高,但將兩者結(jié)合起來開展研究的文獻(xiàn)較少,發(fā)表在核心期刊上的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)期刊論文只有3篇,其余為碩博學(xué)術(shù)論文。
2.1.2? 文獻(xiàn)分析的基本思路
針對檢索的文獻(xiàn),筆者重點(diǎn)研讀了以“核心素養(yǎng)&化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)”為主題的碩博論文、核心期刊,以及知名化學(xué)教育研究者關(guān)于核心素養(yǎng)研究的重要文獻(xiàn)。學(xué)科核心素養(yǎng)視域下中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的分析主要從研究意義、目標(biāo)、內(nèi)容、教學(xué)、評價(jià)等幾個(gè)方面梳理,特別關(guān)注文獻(xiàn)在教學(xué)與評價(jià)層面的研究成果。通過對代表性文獻(xiàn)的分析,化學(xué)核心素養(yǎng)視域下的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的文獻(xiàn)成果可梳理為: 一是化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對培養(yǎng)核心素養(yǎng)的重要作用;二是學(xué)科核心素養(yǎng)視域下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)策略與教學(xué)評價(jià)研究;三是突出了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重點(diǎn)發(fā)展“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”核心素養(yǎng);四是關(guān)注了不同類型化學(xué)實(shí)驗(yàn)對發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的獨(dú)特貢獻(xiàn)等。
2.2? 文獻(xiàn)研究主要內(nèi)容及觀點(diǎn)
2.2.1? 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對培養(yǎng)核心素養(yǎng)具有不可替代的重要作用
化學(xué)實(shí)驗(yàn)對化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展起著極其重要的作用,五項(xiàng)學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成離不開化學(xué)實(shí)驗(yàn)的支撐,開展基于核心素養(yǎng)發(fā)展的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究具有重要意義。陳進(jìn)前(2019)基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)全面發(fā)展的視角,提出并構(gòu)建了“基礎(chǔ)支撐與重點(diǎn)發(fā)展”互換模式[3],作者指出: 化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能重點(diǎn)發(fā)展“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”核心素養(yǎng),其余四項(xiàng)學(xué)科核心素養(yǎng)“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也有不同程度發(fā)展,同時(shí),四項(xiàng)學(xué)科核心素養(yǎng)對“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”核心素養(yǎng)發(fā)展發(fā)揮著基礎(chǔ)支撐作用。
孫佳林、鄭長龍[4]指出: 發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)離不開化學(xué)實(shí)驗(yàn),教師可通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察和基于實(shí)驗(yàn)事實(shí)的證據(jù)推理發(fā)展學(xué)生“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”素養(yǎng),開展化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究拓寬認(rèn)識(shí)視角和認(rèn)識(shí)思路,發(fā)展學(xué)生“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”素養(yǎng),通過實(shí)驗(yàn)評價(jià)發(fā)展學(xué)生的“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”素養(yǎng)等,初步闡述了發(fā)展各學(xué)科核心素養(yǎng)的途徑和策略。
其他學(xué)者(錢麗娟等)[5]以“化學(xué)平衡”“元素化合物”“電解質(zhì)溶液”以及“反常實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象”等教學(xué)案例切入,分析如何在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中幫助學(xué)生構(gòu)建“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”等化學(xué)核心素養(yǎng)等。還有研究者(徐瀟瀟,2018)[6]指出雖然化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的具體內(nèi)容可以通過課程標(biāo)準(zhǔn)了解,但在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師發(fā)展核心素養(yǎng)的認(rèn)識(shí)水平還不高,化學(xué)實(shí)驗(yàn)往往還只用于進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)或是驗(yàn)證物質(zhì)性質(zhì)時(shí)使用,對“實(shí)驗(yàn)探究”認(rèn)識(shí)也還存在誤區(qū),認(rèn)為只要學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)就是探究,而忽視了真正的實(shí)驗(yàn)探究應(yīng)經(jīng)歷假設(shè)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、證據(jù)收集、檢驗(yàn)、解釋、得到結(jié)論等過程,忽視實(shí)驗(yàn)探究過程也是學(xué)生知識(shí)、方法、思維、情感、價(jià)值觀交融發(fā)展的過程等。
可見,化學(xué)實(shí)驗(yàn)在發(fā)展學(xué)生科學(xué)本質(zhì)觀、科學(xué)實(shí)踐觀和科學(xué)價(jià)值觀方面均有不可替代的功能,具有發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的功能[7]。因此,開展學(xué)科核心素養(yǎng)視域下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究是積極踐行“素養(yǎng)為本”教學(xué)理念、切實(shí)轉(zhuǎn)變教學(xué)行為的突破口。
2.2.2? 學(xué)科核心素養(yǎng)視域下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)策略研究覆蓋廣
當(dāng)前學(xué)科核心素養(yǎng)視域下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究主要集中在通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、采用課堂教學(xué)策略和活動(dòng)策略發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)等方面,也還有部分文獻(xiàn)涉及了實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)問題等。具體而言,在教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)策略制定方面研究力度較大、成果豐富,具有較好的研究共識(shí),研究尤其關(guān)注素養(yǎng)為本的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)、內(nèi)容情境化、教學(xué)結(jié)構(gòu)化、實(shí)驗(yàn)探究性等,有的還聚焦實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何開展某項(xiàng)核心素養(yǎng)(如“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”或“變化觀念與平衡思想”等)培養(yǎng)的問題,但深入研究實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)與學(xué)生學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)變的研究內(nèi)容較少、對實(shí)驗(yàn)教學(xué)中落實(shí)“教、學(xué)、評”一體化缺乏系統(tǒng)深入思考等。
何逸萍(2018)[8]研究認(rèn)為,化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)視野下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)具有以下特征: 素養(yǎng)為本的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo);情境化和結(jié)構(gòu)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容;注重探究的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程;注重觀察和推理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略;目標(biāo)一致的多樣化實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)評價(jià)等。種飛飛(2019)[9]提出基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)思路分為5個(gè)部分: 分析主題內(nèi)容明確其能體現(xiàn)的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng);圍繞核心知識(shí)合理編排教學(xué)內(nèi)容;結(jié)合主題選擇具有生長點(diǎn)的真實(shí)情景素材;設(shè)置探究活動(dòng)(提出問題,形成假設(shè),制定方案,收集證據(jù),得出結(jié)論)培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí);運(yùn)用科學(xué)方法掌握知識(shí)與提高能力并重。路麗陽(2019)[10]認(rèn)為實(shí)驗(yàn)教學(xué)要注重挖掘?qū)嶒?yàn)的應(yīng)用價(jià)值,以問題為導(dǎo)向,精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程,總結(jié)提出“看聽講想做”促進(jìn)核心素養(yǎng)發(fā)展的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)J揭耘囵B(yǎng)學(xué)生思考問題、分析問題、解決問題的能力。
胡勝男(2019)[11]指出,高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)從三維目標(biāo)走向核心素養(yǎng),應(yīng)結(jié)合核心素養(yǎng)、課程內(nèi)容和學(xué)生實(shí)際選擇合適的教學(xué)方法,設(shè)計(jì)獨(dú)特的教學(xué)策略,還提出了基于核心素養(yǎng)的整體化、情景化、活動(dòng)化、自主化、意義化的高中化學(xué)教學(xué)策略。楊紅(2018)[12]提出基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效策略是: 要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中建構(gòu)化學(xué)學(xué)科觀念、培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科思維;要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中堅(jiān)持直觀性、過程性、深度性原則;要在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中勇于跨界,注重學(xué)科融合。扈玉歌(2019)[13]聚焦化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”核心素養(yǎng)發(fā)展,提出整合化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源增強(qiáng)學(xué)生證據(jù)推理能力;通過實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系化引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建認(rèn)知模型的核心素養(yǎng)培養(yǎng)策略,通過教學(xué)案例研究指出,要幫助學(xué)生樹立模型意識(shí),指導(dǎo)學(xué)生用合適的方式表達(dá)模型,建構(gòu)具體的認(rèn)知模型,引導(dǎo)學(xué)生建立科學(xué)探究的思維模型等。劉斌(2019)[14]提出在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中設(shè)置觀察點(diǎn)、設(shè)置問題串、讓危險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)更安全等實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)。
阮雪丹(2018)[15]認(rèn)為,化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生在化學(xué)實(shí)驗(yàn)探索過程中獲取直接經(jīng)驗(yàn),定量化的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)分析和評價(jià)能夠更加清晰直觀地認(rèn)識(shí)優(yōu)質(zhì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂的本質(zhì),采用質(zhì)性化與定量化分析方法相結(jié)合,總結(jié)發(fā)現(xiàn)專家型教師體現(xiàn)出的實(shí)驗(yàn)行為所占比重突出;實(shí)驗(yàn)教學(xué)行為組合多樣化;教師語言富有啟發(fā)性和引導(dǎo)性,創(chuàng)設(shè)優(yōu)質(zhì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)課應(yīng)提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)行為比重。
2.2.3? 突出了化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重點(diǎn)發(fā)展“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”核心素養(yǎng)的研究
“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”是五項(xiàng)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的核心,其他核心素養(yǎng)均為它的發(fā)展提供不同層面的支持。
張晶(2018)[16]從不同實(shí)驗(yàn)類型的功能角度,開展“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”視角下化學(xué)遞進(jìn)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究,提出實(shí)驗(yàn)方式(基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)、研究性實(shí)驗(yàn))層層遞進(jìn)、學(xué)生能力培養(yǎng)層層遞進(jìn)、實(shí)驗(yàn)難度層層遞進(jìn)、教師要求層層遞進(jìn),進(jìn)階培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力、探究能力和探究性思維、創(chuàng)新能力和創(chuàng)新性思維等。
圖1? 化學(xué)遞進(jìn)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)
甕秀秀(2018)[17]分析了國內(nèi)外近10年關(guān)于“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”研究的相關(guān)文獻(xiàn)后提出: 實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”不足的原因是缺少必要的教學(xué)策略,提出應(yīng)從科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的八個(gè)核心要素(提出問題、猜想與假設(shè)等)的角度構(gòu)建核心素養(yǎng)發(fā)展的教學(xué)策略,如猜想與假設(shè)的教學(xué)策略包括類比法提出假設(shè)、歸納法提出假設(shè)、利用實(shí)驗(yàn)過程中的異?,F(xiàn)象提出假設(shè)等。
還有學(xué)者從特定的實(shí)驗(yàn)類別、學(xué)科能力和實(shí)驗(yàn)思維的角度,探討發(fā)展核心素養(yǎng)。如,王磊(2018)提出化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究學(xué)科能力由化學(xué)核心活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)(活動(dòng)程序、關(guān)鍵策略、認(rèn)識(shí)方式)、實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)類型(應(yīng)用類、探究類)和學(xué)科能力活動(dòng)及其表現(xiàn)(學(xué)習(xí)理解、應(yīng)用實(shí)踐、遷移創(chuàng)新)構(gòu)成[18]。吳俊明(2013)[19]在研究化學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的主要思路時(shí)指出: 要以學(xué)生經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)和有關(guān)心理為基礎(chǔ),重視科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng),強(qiáng)化基本原理、基本能力的教學(xué),注重有思考和創(chuàng)新空間,促進(jìn)學(xué)生發(fā)展創(chuàng)新能力等。宋心琦(2013)[20]基于中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要性和教育功能的認(rèn)識(shí),提出了化學(xué)實(shí)驗(yàn)三體系,其本質(zhì)是從發(fā)展“特定實(shí)驗(yàn)探究能力”的視角,將化學(xué)實(shí)驗(yàn)歸納為物質(zhì)體系、儀器裝置和必要安全措施、合理的實(shí)驗(yàn)步驟和規(guī)范操作三個(gè)方面,以此發(fā)展學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)的特定思維,培養(yǎng)科學(xué)精神和科學(xué)作風(fēng)。孫丹兒(2007)[21]也認(rèn)為化學(xué)實(shí)驗(yàn)思維是實(shí)驗(yàn)問題得以解決的核心思維,是化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ暮诵膬?nèi)容,并歸納構(gòu)建了化學(xué)實(shí)驗(yàn)思維的七個(gè)要素。
整體而言,學(xué)者們普遍認(rèn)為化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在重點(diǎn)發(fā)展“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)上,對其他學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展也同樣具有認(rèn)識(shí)論、方法論和教學(xué)論意義;對科學(xué)探究過程八個(gè)核心要素的內(nèi)涵及其發(fā)展策略研究深入,尤其關(guān)注到實(shí)驗(yàn)思維能力對發(fā)展學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹匾饔?也有學(xué)者創(chuàng)新性地從核心活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)、學(xué)科能力活動(dòng)及表現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)類型等角度系統(tǒng)提出了提升實(shí)驗(yàn)探究能力、發(fā)展核心素養(yǎng)的策略等。
2.2.4? 關(guān)注了不同類型化學(xué)實(shí)驗(yàn)對發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的獨(dú)特貢獻(xiàn)
有學(xué)者對演示實(shí)驗(yàn)、探究性實(shí)驗(yàn)、虛擬實(shí)驗(yàn)等不同類型實(shí)驗(yàn)如何發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)也開展了研究。
楊蕾(2017)[22]提出究利用高中化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”,并對虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分類: 減少操作失誤、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象劇烈具有危險(xiǎn)性、實(shí)驗(yàn)藥品具有危險(xiǎn)性、宏觀觀察不到的現(xiàn)象。于省委(2018)[23]基于核心素養(yǎng)視域下的高中化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的實(shí)施案例分析指出,應(yīng)加強(qiáng)對演示實(shí)驗(yàn)的重視,設(shè)計(jì)適合高中生的化學(xué)演示實(shí)驗(yàn),發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)示范功能、激趣功能、學(xué)習(xí)化學(xué)方法思維功能等,同時(shí)針對五項(xiàng)核心素養(yǎng)的發(fā)展設(shè)計(jì)了不同的演示實(shí)驗(yàn)案例,如適合發(fā)展“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”核心素養(yǎng)的演示實(shí)驗(yàn)有氯氣的制備和性質(zhì)實(shí)驗(yàn)、氯水的漂白作用、濃硫酸與銅的反應(yīng)、乙烯的制取實(shí)驗(yàn)等。
綜合分析檢索文獻(xiàn)的相關(guān)研究,發(fā)現(xiàn)以下不足和欠缺: 如化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展五項(xiàng)學(xué)科核心素養(yǎng)通過零散教學(xué)案例闡述的較多;發(fā)展核心素養(yǎng)的一般原則和策略趨同性多,具體細(xì)致體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科本質(zhì)的少;對“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”核心素養(yǎng)研究較多,而對其他學(xué)科核心素養(yǎng)研究較少;對顯性化學(xué)關(guān)鍵能力研究較多,而對隱性的必備品格培育與正確價(jià)值觀形成的策略研究少;對科學(xué)探究能力研究較多而對科學(xué)思維能力研究少等。
3? 研究的啟示與反思
3.1? 現(xiàn)有研究成果
基于文獻(xiàn)研究的總體情況而言,學(xué)科核心素養(yǎng)視域下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)受到化學(xué)教師、化學(xué)教育研究人員的重視。目前研究范圍涉及化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對培養(yǎng)核心素養(yǎng)的重要作用、學(xué)科核心素養(yǎng)視域下的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)策略與教學(xué)評價(jià)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”核心素養(yǎng),以及不同類型化學(xué)實(shí)驗(yàn)對發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的獨(dú)特貢獻(xiàn)等。這對在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng),培育正確價(jià)值觀念、形成必備品格和關(guān)鍵能力有重要的理論貢獻(xiàn)和實(shí)踐價(jià)值。
3.2? 現(xiàn)有研究不足
現(xiàn)有文獻(xiàn)研究主要是集中在化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)策略,較少涉及實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)與核心素養(yǎng)發(fā)展的研究;主要是集中在學(xué)科核心素養(yǎng)的宏觀整體發(fā)展的角度,圍繞學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的關(guān)鍵能力、關(guān)鍵環(huán)節(jié)、關(guān)鍵表現(xiàn)、關(guān)鍵問題的中觀、微觀研究有所欠缺;主要集中在教學(xué)方式轉(zhuǎn)變上,圍繞核心素養(yǎng)視域下實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)中的建構(gòu)學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)和問題解決學(xué)習(xí)的研究不足;主要是集中以發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)為目標(biāo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例研究,對課程標(biāo)準(zhǔn)文本中關(guān)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究還不深入等。
3.3? 繼續(xù)研究的思考
根據(jù)文獻(xiàn)研究現(xiàn)狀,筆者就全面深入開展學(xué)科核心素養(yǎng)視域下的中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出如下啟示和思考。
3.3.1? 深入開展“素養(yǎng)為本”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)研究,實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、評”一體化
化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)評價(jià)要堅(jiān)持全員評價(jià)、全程評價(jià)、全面評價(jià)、全局評價(jià)的基本原則,科學(xué)制定實(shí)驗(yàn)評價(jià)目標(biāo)。堅(jiān)持“教、學(xué)、評”一體化的評價(jià)策略就是要使實(shí)驗(yàn)教學(xué)、學(xué)習(xí)和評價(jià)圍繞共同的目標(biāo)開展,核心素養(yǎng)視域下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)以目標(biāo)為導(dǎo)向設(shè)計(jì)評價(jià)任務(wù)和實(shí)驗(yàn)活動(dòng),依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容要求確定“該學(xué)”什么;依據(jù)化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)水平和教材知識(shí)結(jié)構(gòu)確定“能教”什么;依據(jù)學(xué)生實(shí)際情況確定“能學(xué)”什么,實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的制定要具體化、細(xì)化,有利于在教學(xué)實(shí)踐中操作和評價(jià)[24]。
3.3.2? 進(jìn)一步厘清學(xué)科核心素養(yǎng)視域下化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中關(guān)鍵能力的內(nèi)涵
基于課程標(biāo)準(zhǔn)開展科學(xué)探究能力、問題解決能力和科學(xué)思維能力等關(guān)鍵能力研究。尤其是問題解決能力作為高階思維能力的重要組成部分和學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的關(guān)鍵能力,課程標(biāo)準(zhǔn)提出了明確要求,但目前這方面的文獻(xiàn)研究還很不足,需要后續(xù)重點(diǎn)開展深入研究。