例析信息时代高中生化学学科核心素养的培养

陈成

摘   要：新一轮课程标准的制定，突出了对学生学科核心素养的培养。信息技术的发展虽然能够使学生突破时空局限、方便快捷地获取海量资源，但其对于学生核心素养的提高仍不能一蹴而就，需提出相应的解决对策与思路才行。通过分析高中化学的教学设计与实践，探索将信息技术融于化学学科核心素养培养的方法，以期由此推动高中化学教学的全面进步，同时促进高中生自主学习、实践创新等能力的發展。

关键词：高中化学;核心素养;信息时代

中图分类号：G633.8    文献标识码：A    文章编号：1009-010X（2020）02-0047-03

新颁布的《普通高中化学课程标准（2017年版）》（以下简称《标准》）是指导高中化学教学的指南和准则，其中心思想是“化学学科核心素养”的培养。化学学科核心素养包括：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、科学态度与社会责任5个方面。在《标准》培养化学学科核心素养的要求下，广大师生教学观念的改变势在必行，即单纯的知识传播、灌输已不能满足《标准》的内在要求。

一、信息时代下学科核心素养培养的新思路

（一）信息技术在现代教育中的重要作用

当前，信息技术正在深刻变革着人类的生产、生活和学习方式，将信息技术融入现代教育，其重要作用主要体现在以下几个方面：（1）促进了新型教学模式的出现，公开课、慕课等新型教学模式的出现缩小了地域、校际间的教学差距，也为终身教育提供了保障;（2）加快了教育改革的步伐，可有效实现个性化学习，去除传统“一刀切”的教学模式;（3）实现了教学工具的多样化，教师在教学过程中可以灵活运用PowerPoint、视频、动画等教学工具进行教学;（4）促进学生自我管理，掌控最佳学习时间，并拓展活动空间和交流渠道。信息技术是推动人类社会进步、文明传承的重要途径，利用信息技术进行教育既是现代教育的重要标志，又是培养学生学科核心素养的重要途径之一。

（二）化学学科核心素养中的现代信息技术

以下列举两个方面来说明化学学科核心素养中的现代信息技术。

化学学科核心素养中的“宏观辨识与微观探析”，即微观结构决定了宏观性质。在教学过程中单凭语言很难准确、清楚、形象地描述化学变化的微观过程，因此会造成学生理解上的困难。但如果通过计算机软件来模拟分子、原子等微观粒子，并把它们的变化特征做成动画，这对学生构建化学微观世界就会起到事半功倍的作用。

再比如化学学科核心素养中的“科学探究与创新意识”，实验虽然是进行科学探究、研究物质化学性质的基本手段，但很多常规性演示实验已非常成熟，因此利用“视频+讲解”的方式进行实验教学可能更能保证课堂实验教学的实效性。创新意识的培养需要大量的相关资料做铺垫，缺少现代信息技术的支持，学生的视野就不会开阔，相关信息的获取困难等都势必会降低学生的创新热情。

通过以上两个方面的叙述可知，化学学科核心素养的培养离不开信息技术的发展与进步。

（三）对策与思路

“尊新必威，守旧必亡”，伴随着信息时代的飞速发展，化学教学和信息技术的有效融合是必然趋势。教师如果不提升自身的信息化教学水平，就不可能满足《标准》的要求，也就无法培养高中生的化学学科核心素养。只有通过精心设计教学方案，并充分利用各种信息技术手段丰富教学内容，才能不断发展学生的化学学科核心素养。

二、例析信息时代下的化学教学设计

以人教版《高中化学（选修三）》第一章“原子结构与性质”第一节“原子结构”为例，阐明信息技术在培养学生化学学科核心素养中的重要作用和必要性。

（一）课程简介

知识与技能目标（仅列出和本节相关的内容，下同）：了解原子结构的构造原理，并能用构造原理认识原子的核外电子排布;了解原子核外电子的运动状态，知道电子云和原子轨道等。

学习重点：根据构造原理写出1～36号原子核外电子的排布式，了解核外电子的运动状态、电子云和原子轨道以及泡利原理、洪特规则等。

学习难点：了解构成原子的微粒间的关系，以及电子云和原子轨道，基态、激发态与光谱等。

学习过程：原子的诞生→能层与能级→构造原理等。

（二）化学学科核心素养分析

基于课程标准、教材内容、教学与评价目标的分析，原子的组成、原子核的组成、电子与质子的带电性质等等，涉及的是“微观探析” “平衡思想”等素养的培养;“原子模型”的发现历程，彰显了科学探究的精神，涉及的是“科学精神与社会责任”核心素养的培养;电子云的半径变化、核外电子排布凸显了“证据推理与模型认知”核心素养的培养。

（三）信息化教学设计

基于信息化的教学设计主要从以下几个方面展开。

1.课前设置信息化情境，激发学生进行科学探究与创新的意识。借助信息技术我们可将丰富的视频、动画、音频、图片、报告等信息通过声光的形式传递给学生，带给学生各种感官刺激，激发学生的学习兴趣，勾起学生的好奇心，使其思维快速启动，进而可让后续的课堂教学得以顺利开展。

在课堂刚开始时可以播放我国第一颗原子弹爆炸的视频，由此引入原子的概念，并以图片来展示原子核和核外电子它们的相对空间及位置是怎样的，然后提出问题“原子是化学变化中的最小微粒，那么原子还能不能再分？你能提出再分割的方法吗？”这样的课堂引入势必会激发学生进行科学探究与创新的意识。

2.在课堂教学中加入信息化元素，提升学生的宏观辨识与微观探析水平。在化学课堂教学过程中，教师可利用多种信息技术手段，对学生开展思维启迪，如此能够将深刻、抽象、刻板的化学内涵，以直观、形象、生动的形式呈现出来，给学生带来学习便利。具体的实现方式有很多，如翻转课堂、思维导图、优化课堂内容及训练等。

例如可以出示一组孩子围绕父母的图片：婴幼儿时期时刻离不开父母→小学中学时期在离家不远处的学校上学→上大学的时候离家到别的城市去上学，然后问哪个阶段孩子的能量更大一些，以此来比喻随着离原子核的距离越远电子的能量越高。并用中小学学生早晚回家、大学生寒暑假回家来比喻电子离原子核的距离其实是一个出现概率的问题等等。

而一些重难点概念，如电子云、泡利原理、洪特规则等，如果以动画的形式来说明，学生的微观探析水平更容易得到提升，而以传统的板书形式进行说明则很难达到这样的效果。另外课堂交互活动也因为信息技术的发展而变得更加容易、灵活，如此教师利用多媒体模拟实验、展示问题就可以占用更少的课堂教学时间。

3.在课后开展信息化互动，使学生养成科学态度、承担社会责任。作为课堂的拓展，课后的教学互动是必不可少的。信息技术的发展打破了传统的时空局限性，使得师生之间、生生之间的实时互动成为可能，如此有利于教师对学生的及时反馈进行指导，也使分层教学成为可能。利用信息技术可以分析每个学生的实际水平，进而可对不同层次的学生发布不同的作业，由此使其循序渐进、不断进步。此外教师还可以提供一些相关的网址、媒体资料等，如此当学生进行拓展学习时，就可以方便快速地获取相关文章和学科前沿信息了。

例如教师可以安排学生搜集有关原子构成（粒子种类）、光谱等的资料和图片，以及人们认识原子的历史过程等等，这有助于学生养成科学态度、承担社会责任。但也切记不能滥用网络，以及布置大量的作业和公开评论学生等。

上述实例分析表明，信息时代高中化学学科核心素养的培养离不开各种信息技术的使用，把信息技术融入高中化学教学是对“标准”的最好响应。所以高中化学教师应积极改变教学方式，为化学教育在信息时代的教学改革创新增添动力，由此培育出智慧型、创新型、德才兼备型的复合人才。

参考文献：

[1]王   磊，魏   锐.学科核心素养发展导向的高中化学课程内容和学业要求——《普通高中化学课程标准（2017年版）》解读[J].化学教育，2018，39，（9）：48～53.

[2]郭   刚，刘倩钰.试论信息技术与现代教育的融合[J].现代职业教育，2019，（1）.