核心素养导向的初中化学情境化教学策略
2019-09-24卢敏
摘要:在初中化学教学中,合理使用情境化策略有助于培养学生的实验探究能力和合作精神;有助于提高学生的创新意识和科学精神;对树立学生的社会责任感起着不可忽视的作用。本文阐述了情境化策略对发展学生核心素养的作用,并从趣味实验情境、探究实验情境以及课外实验情境三个方面进行教学实践。
关键词:初中化学;核心素养;情境化策略
文章编号:1008-0546( 2019)08-0035-03
中图分类号:G632.41
文献标识码:B
doi: 10.3969/j .issn.1008-0546.2019.08.011
一、研究背景
2014年3月,教育部在《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》中指出:核心素养是“学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必備品格和关键能力”。而学科核心素养是核心素养在各门学科上的具体化,也是学科特质及其教育价值的集中体现。以化学学科为例,化学学科核心素养就是使学生通过化学学习,逐步形成正确的价值观念、必备品格和关键能力。也是学生在用化学视角看待社会问题以及在处理与化学相关问题时所表现出来的关键素养。
2018年初,《普通高中化学课程标准(2017年版)》颁布,标志着核心素养正式进入基础教育课程。虽然本次基于核心素养的课程标准修订是从高中阶段开始的,义务教育化学课程标准还未修订,但我相信义务教育阶段的学科素养和普通高中阶段的学科素养在大方向上是一致的。因此,我以高中阶段的核心素养为参照,结合初中的学段特点,努力将发展学生核心素养作为教学实践的指导方向和最终目标。
作为一名初中化学教师,在研读了高中阶段的化学核心素养目标的基础上,我更加关注实验探究、创新意识、科学精神、社会责任等与初中化学教学密切相关的培育目标,并将其作为初中化学教学中发展学生核心素养的着力点。本文将着重阐述富有化学学科特点的情境化策略在发展学生核心素养中的作用。
二、情境化有利于发展学生核心素养的理论基础
1.情境化的知识论依据
初中化学虽然是学生首次接触化学学科,但学生的生活经验中已经具有与自然、社会、他人和自我相互作用的体验和感知。在教学过程中,教师先把知识转化为有机的组织形式,该组织形式与知识产生或运用过程的情境有相似的结构。再有意识地引入或创设一定的情境,让学生参与到情境中、运用多种感官体验类似知识产生或运用的过程,从而提高学生的感受力、理解力,甚至能增强学生的创新意识。
2.情境化的学习论依据
建构主义学习理论认为学生是学习的主体、是意义的主动建构者,学习的结果是原有经验的“生长”,是动态变化的。所以要求教师在教学中发挥主导作用,在教学设计中设置有利于学生建构意义的情境,并在情境中创设问题,通过“协作”“会话”,达到“意义建构”。
3.情境化的教学价值
情境可以使知识和认知变得形象化、具体化、生活化、背景化、问题化和思维化,情境是知识转化为素养的桥梁,对教学活动起积极的促进作用,并能让学生在理论知识与应用实践的交互碰撞中真正理解知识、树立科学精神以及社会责任感。
三、情境化的创设策略及案例
根据发展学生核心素养的要求以及学段特点,教师在初中化学教学中创设情境可以联系学生的现实生活或认知经验,但要紧扣教学内容,能体现学科知识的发现过程、应用条件以及学科知识在生活中的意义和价值。同时,在情境中设计一些问题可以有效地激发学生思考。下面是我在开设公开课时创设的一些情境,取得了不错的效果。
1.创设趣味实验情境,激发学习热情
强烈的好奇心和旺盛的求知欲是科学精神养成的前提和动力,趣味实验情境的创设就是要利用青少年的好奇心,激起他们的求知欲。
开学第一课,天气炎热,我首先展示三支装有“无色液体”(依次是稀盐酸、氯化钙、酚酞试剂)的高脚杯,并提出要给同学们变出一杯雪碧、一杯牛奶、一杯葡萄酒。然后向三支酒杯中分别倒人另一种“无色液体”(碳酸钠溶液),学生们目不转睛地盯着酒杯,当看到酒杯里冒出的气泡、生成的沉淀、无色变为鲜艳的红色时都惊诧不已,纷纷猜测其中的奥秘,学生想要走进奇妙的化学世界的迫切之情溢于言表。
趣味实验情境的创设一方面激起了学生的学习兴趣,另一方面也为后面学习化学变化伴随的现象埋下了伏笔。然后我请同学们通过观察、闻的方式鉴定出这三支酒杯里装的不是饮品,而是其它的化学物质,并且告诉学生们,只要经过一个学期的认真学习,他们也能变出这三种饮品,留下悬念的同时也是寄予期待。
2.创设探究实验情境,发展实验探究能力
在教学中创设以实验为主的科学探究活动,有助于激发学生对科学的兴趣,引导学生在观察、实验和交流讨论中学习化学知识,提高学生的科学探究能力。 一般,让学生独立做的第一个实验是点燃蜡烛,教师要求学生仔细观察现象并思考:蜡烛燃烧时伴随哪些现象,这些现象之间有何不同?以此帮助学生体会有目的的观察、思考,比一般的“看”得到更多,对事物的认识也更深刻和全面。在此基础上,笔者以教材中的《拉瓦锡质量守恒定律的发现》、《空气中氧气含量测定实验》为素材做了如下设计:
[探究目的]探究空气中氧气的体积分数。
[查阅资料]1777年法国化学家拉瓦锡进行了一个实验(图1):他把汞放在密闭容器中加热,发现有一部分银白色的液态汞变成了红色粉末,同时,空气体积减少了五分之一左右。红色粉末分解又得到了氧气和汞,把得到的氧气加到剩下的4/5体积的气体中,结果所得气体跟空气的性质完全一样。(汞的密度为:13.546g/cm3,沸点:356.580C,加热至沸时,汞蒸气与氧气充分反应,能将密闭装置内的氧气几乎耗尽。)
[猜想与假设]空气中氧气的体积分数约为五分之一。
[交流与讨论]对前人实验进行改进,验证自己的猜想。
①拉瓦锡的实验中用到的汞是一种有毒物质,所以需要重新寻找能与氧气反应的无毒物质。
②拉瓦锡实验中水槽里的汞有什么作用?能否用其他液体代替。
[实验探究]采取分组实验(图2)验证
①将集气瓶的容积划分为五等分并加以标识;
②将乳胶管上的止水夹夹紧,在燃烧匙内装满红磷,点燃红磷,迅速伸人集气瓶内,同时塞紧橡皮塞;
③待红磷熄灭,装置冷却至室温,再将导管插入水中,打开止水夹。
[结论]空气中氧气的体积分数约为五分之一。
[反思l①实验中要注意哪些问题?
②进入集气瓶中水的体积的多少与哪些因素有关?
③如果实验中进入集气瓶中的体积少于或多于集气瓶容积的五分之一,可能原因有哪些?
④通过实验,拉瓦锡得出了空气由氧气和氮气组成,其中氧气约占空气总体积1/5的结论。请根据现在的认识,对此结论予以补充。
[拓展提高]红磷燃烧和汞的氧化相比,谁能耗尽氧气?
[设计意图]
①以学生熟悉的空气为研究对象设置情境,借助化学史料启发思考;
②在观察实验现象的基础上,通过交流讨论把学生的认知引向深入:
③引导学生在质疑、争论、思想火花的碰撞中,加深对实验原理的认识,进而提高学生分析、思辨的能力;
④在情境中进行反思,体会到正确进行实验操作的重要性,培养学生的实验操作能力;
⑤探究实验以分组合作的形式进行,既可以提高他们的科学素养,又可以培养学生的合作意识、沟通能力。
3.创设课外实验情境,建立社会责任感
课外实验情境的创设能帮助学生学会利用家庭、学校、社区的资源进行实验,既可以帮助学生理解学习内容;又能帮助学生认识到化学对社会、技术、环境的贡献,逐步树立社会责任感。 我在“自然界中的水”教学后创设课外实验情境:将学生分成几组,每小组选择一个调研任务:调研苏州市的饮用水(包含常见品牌的矿泉水、纯净水)质量;对苏州市水污染防治的调查与研究;查询污水处理技术并尝试结合酸碱盐的相关知识进行归纳理解;市面出售的净水器的主要工作原理等。研究小组可以利用多种途径进行研究,如查阅资料、社区调查、去污水处理厂参观、在实验室测酸碱度、利用实验室的试剂除去污水中的离子等。值得一提的是,我鼓励学生放大制作的净水器在较短的时间内能净化大量的水,可在自然灾害发生时应急使用。
另外,为加深对学习内容的理解,我要求学生观察厨房门窗、锅碗的制造材料并按类别分类;观察并思考水果蔬菜的营养成分及其清洗和烹饪方法;大胆尝试除去热水瓶里积淀的水垢;思考如何鉴别面粉和白砂糖,盐水和水等问题。
课外实验情境的创设旨在培养学生的问题意识以及能多角度、辩证地分析问题,做出选择和决策的素养。
综上所述,合理使用情境化策略有助于培养学生的实验探究能力和合作精神;有助于提高学生的创新意识和科学精神,对培养学生的社会责任感起着不可忽视的作用。
参考文献
[l]李俊.普通高中化学课程标准的变化[J].课程·教材·教法,2018,38(6):71-77
[2]郭晓明,蒋红斌,论知识在教材中的存在方式[J].课程·教材·教法,2004(4):3-7
[3]杨晓,让“身体”回到教学[J]全球教育展望,2015,44(2):3-10
[4]卢敏,以生为本,注重体验学习[J].中学化学教学参考,2017(7):19-20
[5]王祖浩,王云生,吴星等.义务教育教科书化学(九年级上册)[M].上海:上海教育出版社,2017:101(上接第78页)一种融合。
例如,在学习“Na、Mg、Al金属性强弱实验探究”时,教师就可以提前将问题留给学生,让学生利用课余时间,通过图片、视频、音频、网络资源、网络教学平台等途径来了解这一问题,以锻炼学生的自学能力,让学生为实验设计主题、设计实验方案,并结合教师提供的实验用品完成实验操作,对现象进行观察与记录,细致思索其中蕴含的化学原理,在大家的相互分享交流中对多种方法觀点进行归纳演绎,有效撰写出全面真实的实验报告。
这样的学习,将“翻转课堂”与“教师帮助”进行了有效融合,学生既能够独立思考、解决问题,又能向老师求助,得到问题上的解答和器材上的帮助,课内调用了课外的时间,形成了“大化学”的学习氛围,有效促进了学生的提高,师生何乐而不为呢?
总之,教学有法,教无定法,如果说针对某种理论建立某种固定的教学模式,这都是比较固化且不实用的。教师要能够拥有教学智慧,实验之前,学生先行,视学生需求,采用灵活的实验教学模式,才能实现学生能力的大融合,促进学生的全面发展,成就一个优秀的人才。
参考文献
[l]何伟云,张兆新.直面实验异常现象培养实验探究能力[J].实验教学与仪器,2018,35(11):20-21
[2]林桂红.基于学生实验能力培养的中学化学实验创新方向[J].中学化学,2018(11):11-13
[3]杨婷婷.基于学生创新能力培养的高中化学实验教学设计与研究[D].武汉:华中师范大学,2018:26-32