朱國(guó)慶
《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版2020修訂)》要求以發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)為導(dǎo)向,教學(xué)設(shè)計(jì)要以情境為基礎(chǔ),通過問題和任務(wù)驅(qū)動(dòng)發(fā)展學(xué)生學(xué)科思維,加深學(xué)科理解?,F(xiàn)代教育理念中的學(xué)科素養(yǎng)教育強(qiáng)調(diào)學(xué)生綜合能力的培養(yǎng),而不僅僅是知識(shí)的灌輸。化學(xué)學(xué)科作為一門基礎(chǔ)學(xué)科,其學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)在高中化學(xué)教育中尤為重要。因此,以化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)視角下的高中化學(xué)課堂教學(xué)方法研究有助于促進(jìn)學(xué)生綜合能力的發(fā)展,激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,提高知識(shí)掌握和創(chuàng)新能力。
一、促進(jìn)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的教學(xué)意義
《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》一文對(duì)核心素養(yǎng)的表述為“學(xué)生應(yīng)具備的,能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力”?!陡咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版2020年修訂)》對(duì)高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)有明確界定,包括“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念和平衡思想”“證據(jù)推理和模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”和“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”等五個(gè)維度。在具體教學(xué)活動(dòng)中,包括確定單元、課時(shí)的教學(xué)目標(biāo)、組織具體的教學(xué)內(nèi)容、采用針對(duì)性的策略實(shí)施教學(xué)過程、改進(jìn)優(yōu)化教學(xué)流程、設(shè)計(jì)反饋性評(píng)價(jià)等各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié),都要以化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展作為衡量準(zhǔn)則,創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境引領(lǐng)教學(xué)內(nèi)容,以問題解決為導(dǎo)向,通過實(shí)驗(yàn)探究和證據(jù)推理,在解決真實(shí)問題的過程中促進(jìn)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成,進(jìn)而使學(xué)生形成關(guān)鍵能力和必備品格。
學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展是建立在教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)上的。原高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提出“高中化學(xué)課程目標(biāo)是在九年義務(wù)教育的基礎(chǔ)上進(jìn)一步提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)”,無論是知識(shí)主導(dǎo)的科學(xué)素養(yǎng),還是促進(jìn)人全面發(fā)展的核心素養(yǎng),都需要具體教學(xué)內(nèi)容的承載,學(xué)生通過學(xué)習(xí)知識(shí)不斷累積和深化。因此,教師要充分依托必修、選修和選擇性必修課程中的概念原理、元素化合物、物質(zhì)結(jié)構(gòu)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)物等學(xué)科知識(shí),通過大概念引領(lǐng)下的單元整體教學(xué),合理整合教學(xué)內(nèi)容,從學(xué)科發(fā)展邏輯中探索其中蘊(yùn)含的學(xué)科素養(yǎng),達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的目的。
二、促進(jìn)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的教學(xué)設(shè)計(jì)要求
化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)是指學(xué)生在經(jīng)歷系統(tǒng)的化學(xué)學(xué)習(xí)和實(shí)踐活動(dòng)后,對(duì)于化學(xué)基本知識(shí)、基本概念、基本原理和基本技能的掌握程度,以及對(duì)化學(xué)應(yīng)用和發(fā)展前景的理解和評(píng)價(jià)能力?;瘜W(xué)學(xué)科素養(yǎng)要求學(xué)生具備系統(tǒng)的化學(xué)知識(shí)體系,包括化學(xué)基本概念、基本原理和基本理論框架,對(duì)化學(xué)的分支學(xué)科和研究領(lǐng)域有基本了解。學(xué)生應(yīng)該熟悉常見的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方法和儀器設(shè)備的使用,掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本操作技能?;瘜W(xué)學(xué)科素養(yǎng)要求學(xué)生具備探究和解決化學(xué)問題的能力。學(xué)生應(yīng)該能夠提出科學(xué)問題,制定實(shí)驗(yàn)方案,并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察和數(shù)據(jù)處理,分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果并得出結(jié)論,同時(shí)應(yīng)該能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)提煉出化學(xué)規(guī)律和原理,運(yùn)用所學(xué)的化學(xué)知識(shí)解釋化學(xué)現(xiàn)象和現(xiàn)象變化。
化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)要求學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)的化學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活和社會(huì)問題相結(jié)合,并能夠應(yīng)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。例如,學(xué)生可以利用化學(xué)知識(shí)分析環(huán)境污染問題,設(shè)計(jì)新的化學(xué)材料或藥物,開展化學(xué)相關(guān)的工程技術(shù)等?;瘜W(xué)學(xué)科素養(yǎng)要求學(xué)生能夠獲取、理解和評(píng)價(jià)化學(xué)領(lǐng)域的相關(guān)信息,熟悉化學(xué)科研方法和儀器設(shè)備的使用,掌握文獻(xiàn)檢索和文獻(xiàn)閱讀的基本技能,能夠從各種信息源中獲取化學(xué)知識(shí),包括科學(xué)文獻(xiàn)、化學(xué)期刊和互聯(lián)網(wǎng)等。同時(shí),學(xué)生還應(yīng)該具備對(duì)所獲取信息進(jìn)行分析和評(píng)價(jià)的能力,以確保所獲取信息的準(zhǔn)確性和可靠性。
(一)分解素養(yǎng)目標(biāo),落實(shí)到教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)
化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是《高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》和教材研制與修訂的核心思想和靈魂所在,教學(xué)過程中必須依據(jù)學(xué)科核心素養(yǎng)確定教學(xué)目標(biāo)。在設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)時(shí),教師要將課程目標(biāo)的達(dá)成分解到不同的教學(xué)時(shí)段,結(jié)合具體的教學(xué)內(nèi)容,分解成章節(jié)目標(biāo)和課時(shí)目標(biāo),再通過目標(biāo)組織情景化的教學(xué)內(nèi)容,通過適切的策略和活動(dòng)達(dá)成不同層次的可測(cè)的、有差異的素養(yǎng)水平。
(二)解構(gòu)教材,創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境
張華認(rèn)為,素養(yǎng)是人在特定情境中綜合運(yùn)用知識(shí)、技能和態(tài)度解決問題的高級(jí)能力與人性能力。發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)離不開教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)。在日常教學(xué)中,教師應(yīng)加強(qiáng)對(duì)教材欄目的研究與運(yùn)用,充分利用教材中設(shè)置的各個(gè)欄目,挖掘其背后的科學(xué)、人文、職業(yè)特點(diǎn)與屬性等情境素材,創(chuàng)設(shè)“未知”的、“緣起性”的、“真實(shí)發(fā)生”的問題情境,通過設(shè)置任務(wù)轉(zhuǎn)化為問題解決,讓學(xué)生站在化學(xué)理論知識(shí)的背景和真實(shí)場(chǎng)景應(yīng)用的高度統(tǒng)攝學(xué)習(xí)過程,激發(fā)、推動(dòng)、維持、強(qiáng)化和調(diào)整學(xué)生的認(rèn)知活動(dòng)、情感活動(dòng)和實(shí)踐活動(dòng),讓學(xué)生的思維不斷地走向深入,自主建構(gòu)有意義的知識(shí)體系。所以離開情境談素養(yǎng),素養(yǎng)就成了無源之水、無本之木。因此,促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的教學(xué)要求教師積極構(gòu)建真實(shí)的問題情境。
三、化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)視角下高中化學(xué)課堂教學(xué)方法
(一)問題導(dǎo)向教學(xué)方法
問題導(dǎo)向教學(xué)方法是一種以問題為導(dǎo)向的教學(xué)方式,通過提出實(shí)際問題來引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)和思考。在高中化學(xué)課堂中,通過問題導(dǎo)向教學(xué)方法,學(xué)生將在解決問題的過程中積極參與、主動(dòng)思考、主動(dòng)學(xué)習(xí),培養(yǎng)科學(xué)探究能力、邏輯思維能力和合作能力。與傳統(tǒng)的知識(shí)傳授相比,問題導(dǎo)向教學(xué)方法更加注重學(xué)生的主動(dòng)性和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),能夠更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)整體水平。同時(shí),教師在使用問題導(dǎo)向教學(xué)方法時(shí),應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生正確處理問題、獨(dú)立思考、合作學(xué)習(xí),并在學(xué)習(xí)過程中給予其必要指導(dǎo)和支持。
以主題“分子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”教學(xué)為例,首先,教師設(shè)計(jì)問題:“你聽說過分子晶體嗎?”“知道分子晶體有什么特點(diǎn)嗎?”“為什么一些化合物形成晶體,而其他化合物不形成晶體?”引發(fā)學(xué)生對(duì)分子晶體的思考。通過小組合作學(xué)習(xí),學(xué)生查閱相關(guān)資料,探究分子晶體的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系。其次,教師組織學(xué)生實(shí)驗(yàn),觀察不同化合物的晶體形成過程及其形狀、透明度等性質(zhì)。學(xué)生可以自己設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn),觀察硫酸銅和硫酸鋅溶液慢慢結(jié)晶的過程,分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),探討不同化合物形成晶體的條件和原因,以及分子間相互作用力的關(guān)聯(lián),并歸納分子晶體形成的主要因素,如化合物的極性、大小、分子間氫鍵、范德華力等。學(xué)生以小組為單位展示研究結(jié)果,通過口頭報(bào)告、海報(bào)展示等形式分享給全班同學(xué)。最后,教師與學(xué)生一起總結(jié)課堂內(nèi)容,回答初始問題,對(duì)學(xué)生的思維質(zhì)量、合作能力和學(xué)習(xí)興趣進(jìn)行評(píng)價(jià)。通過這一教學(xué)案例,學(xué)生將通過問題導(dǎo)向教學(xué)方法積極探究,加深了對(duì)分子晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的理解,鍛煉了科學(xué)探究能力、合作學(xué)習(xí)能力和科學(xué)思維能力,提高了化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
(二)科學(xué)探究教學(xué)法
科學(xué)探究教學(xué)法是一種強(qiáng)調(diào)學(xué)生主動(dòng)參與、探究和發(fā)現(xiàn)的教學(xué)方式,通過培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和問題解決能力提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。科學(xué)探究教學(xué)法將學(xué)生置于問題情境中,引導(dǎo)他們進(jìn)行探索性的學(xué)習(xí),培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)技能和科學(xué)思維能力。
首先,教師提出一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。其次,教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),讓學(xué)生親自動(dòng)手操作,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。在實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生需要記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果,并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和解釋。最后,學(xué)生要總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出結(jié)論,并與同學(xué)分享自己的發(fā)現(xiàn)??茖W(xué)探究教學(xué)法的優(yōu)點(diǎn)在于能夠增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。通過積極參與實(shí)驗(yàn),學(xué)生能夠更深入地理解化學(xué)知識(shí),培養(yǎng)問題解決能力和創(chuàng)新思維。此外,科學(xué)探究教學(xué)法還能夠培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和溝通能力,使他們更好地與他人合作,共同解決問題。
然而,科學(xué)探究教學(xué)法也存在一些局限性。首先,教師需要具備一定的實(shí)驗(yàn)技能和知識(shí)儲(chǔ)備,才能有效引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。其次,科學(xué)探究教學(xué)法需要更多的時(shí)間和資源,因?yàn)閷W(xué)生需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)處理。最后,科學(xué)探究教學(xué)法的實(shí)施需要一定的教學(xué)環(huán)境支持。
(三)信息技術(shù)支持的教學(xué)方法
信息技術(shù)在現(xiàn)代教育中發(fā)揮著越來越重要的作用,高中化學(xué)課堂教學(xué)也不例外。信息技術(shù)支持的教學(xué)方法在高中化學(xué)課堂教學(xué)中具有重要意義,能夠提供更加多樣、靈活的教學(xué)手段,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性,并提供更多的學(xué)習(xí)資源和互動(dòng)機(jī)會(huì)。此外,個(gè)性化和差異化教學(xué)也是信息技術(shù)支持教學(xué)方法的一大優(yōu)勢(shì)。
首先,信息技術(shù)支持的教學(xué)方法可以為學(xué)生提供更加直觀生動(dòng)的學(xué)習(xí)材料。通過多媒體教學(xué)軟件、互聯(lián)網(wǎng)資源和教學(xué)視頻等技術(shù)手段,教師可以將抽象的化學(xué)知識(shí)變得更加具體形象。例如,通過展示精確的3D模型、模擬實(shí)驗(yàn)和動(dòng)畫演示,學(xué)生可以更好地理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)過程和原理。這種教學(xué)方法有助于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)技能,提高他們對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣和參與度。
其次,信息技術(shù)支持的教學(xué)方法可以提供更多的學(xué)習(xí)資源和互動(dòng)機(jī)會(huì)。互聯(lián)網(wǎng)存在著豐富的化學(xué)學(xué)習(xí)資源,如在線教學(xué)平臺(tái)、學(xué)習(xí)網(wǎng)站和教育應(yīng)用程序等,學(xué)生可以在任何時(shí)間和地點(diǎn)利用這些資源進(jìn)行自主學(xué)習(xí),鞏固知識(shí)。同時(shí),通過在線討論和互動(dòng)平臺(tái),學(xué)生可以與教師和同學(xué)交流合作,分享自己的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)和遇到的問題,這種學(xué)習(xí)方式不僅能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,還能夠培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)合作能力和溝通能力。
最后,信息技術(shù)支持的教學(xué)方法可以提供個(gè)性化和差異化的教學(xué)指導(dǎo)。由于學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)方式不同,傳統(tǒng)一對(duì)多的教學(xué)往往不能滿足每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)需求,而使用教育軟件和自適應(yīng)學(xué)習(xí)系統(tǒng),教師可以針對(duì)每個(gè)學(xué)生的特點(diǎn)和需求制定個(gè)性化的學(xué)習(xí)計(jì)劃。這種個(gè)性化的教學(xué)方式能夠更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和積極性,提高他們的學(xué)習(xí)效果。
(四)情境教學(xué)法
情境教學(xué)法是一種以情境為核心的教學(xué)方法,強(qiáng)調(diào)通過創(chuàng)造真實(shí)的或近似真實(shí)的情境來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在高中化學(xué)課堂中,情境教學(xué)法可以幫助學(xué)生將所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)際問題相結(jié)合,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。情境是課堂教學(xué)發(fā)展的信息來源,從情境中生成問題,設(shè)計(jì)任務(wù),引導(dǎo)課堂進(jìn)程,是發(fā)展學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié),所以教學(xué)情境是學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的出發(fā)點(diǎn)和重要環(huán)節(jié)。在教學(xué)設(shè)計(jì)中,教師要充分利用科學(xué)史料、科技、生活等多樣化的素材情境,組織探究活動(dòng),運(yùn)用問題解決策略,讓學(xué)生在解決真實(shí)情境問題的過程中,不斷發(fā)展宏微辨析、變化與守恒、模型推理、科學(xué)探究、社會(huì)責(zé)任等學(xué)科核心素養(yǎng),并在學(xué)習(xí)中體驗(yàn)探究的樂趣,感受化學(xué)在自然資源綜合開發(fā)利用和工業(yè)生產(chǎn)中的重要價(jià)值。
首先,情境教學(xué)法能夠提供一個(gè)真實(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境,讓學(xué)生在實(shí)際問題中應(yīng)用化學(xué)知識(shí)。教師可以引入案例分析、實(shí)際實(shí)驗(yàn)或模擬實(shí)驗(yàn)等情境,讓學(xué)生在實(shí)際操作中感受化學(xué)的應(yīng)用與實(shí)際意義。例如,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行一系列的實(shí)驗(yàn),通過觀察和探究,親自發(fā)現(xiàn)化學(xué)原理和現(xiàn)象,培養(yǎng)其實(shí)驗(yàn)操作技能和科學(xué)思維能力。
其次,情境教學(xué)法能夠培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力和創(chuàng)新思維。在情境教學(xué)中,學(xué)生需要面對(duì)真實(shí)或近似真實(shí)的問題,并提出解決方案。通過分析、討論和實(shí)踐,學(xué)生可以逐步培養(yǎng)獨(dú)立思考和問題解決能力。這種培養(yǎng)方式能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),促使他們不斷探索、發(fā)現(xiàn)和解決新的問題。
最后,情境教學(xué)法能夠提高學(xué)生的合作與交流能力。在情境教學(xué)中,學(xué)生通常需要組成小組或團(tuán)隊(duì),共同解決問題。通過合作與交流,學(xué)生可以相互借鑒、相互學(xué)習(xí),培養(yǎng)團(tuán)隊(duì)合作精神和溝通表達(dá)能力。例如,教師組織學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目實(shí)踐活動(dòng),讓他們?cè)趫F(tuán)隊(duì)中分工合作,共同完成一個(gè)化學(xué)實(shí)驗(yàn)或研究項(xiàng)目,培養(yǎng)其協(xié)作能力與領(lǐng)導(dǎo)能力。
四、結(jié)語(yǔ)
綜上所述,化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)視角下的高中化學(xué)課堂教學(xué)方法對(duì)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、知識(shí)掌握和創(chuàng)新能力具有積極的促進(jìn)作用。問題導(dǎo)向教學(xué)方法、探究性學(xué)習(xí)和信息技術(shù)應(yīng)用等教學(xué)方法的合理運(yùn)用可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,培養(yǎng)他們的實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。在實(shí)施過程中,教師要合理安排教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí),并及時(shí)給予其反饋和指導(dǎo)。
化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)視角下的高中化學(xué)課堂教學(xué)方法的研究,對(duì)促進(jìn)高中化學(xué)教育改革具有重要意義,能夠促進(jìn)化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)和高中化學(xué)課堂教學(xué)方法的優(yōu)化。
(宋行軍)