核心素养背景下如何开展初中化学课堂教学
2021-09-13杜奕红
杜奕红
【内容摘要】核心素养的培养与形成是初中化学教学中的目标和归宿,是促进学生全面发展的重要途径。由于目前应试教育的偏激影响,很多教师在开展课堂教学的时候还是会采用灌输式教学法,使学生只能被动地接受知识,通过死记硬背应付考试。鉴于此,教师需要转换教育理念,将核心素养的培养与形成重视起来。本文从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五个方面入手,阐述了核心素养背景下如何开展初中化学课堂教学。
【关键词】初中化学 课堂教学 核心素养 开展方法
国家现在需要的人才是具备综合素养的,需要的是能够提出问题并通过努力去分析和解决问题的,所以教育部门提出了培养学生的核心素养的要求,旨在教授知识的同时让学生的能力得到培养,让学生从被动接受知识转变为主动学习知识,让学生的综合素质、核心素养得到有效的提高。
一、宏观辨识与微观探析
化学学科的重要特点,是从微观角度入手对宏观知识、性质进行教授与学习的。那什么是宏观辨识、什么是微观探析呢?宏观辨识简单来说就是学生对化学知识的初步体会和感知,微观探析简单来说就是深入地探究事物的本质。教材中呈现的符号语言就是宏观辨识的一种呈现方式。由于宏观辨识与微观探析是化学学习中的重要内容,所以被放在了核心素养的首要位置。那么怎么才能对学生的宏观辨识与微观探析进行培养呢?教师可以先带领学生从宏观层次上感知化学知识,然后引导学生进行微观探析①。
例如,在教学初中化学教学中的“空气”的时候,教师首先要知道,学生是知道空气的存在的,而且明白生物每时每刻都在呼吸空气,所以在课堂伊始,教师可以将空气的宏观概念呈现在学生面前:世间万物离不开空气,每时每刻都在靠空气维持生命特征,但是空气并没有实体,人们看不到也摸不到。在学生对空气有了初步的认知后,教师可以发挥出引导作用,让学生进行化学实验,对空气中的氧气含量进行探究,让学生了解O2这一化学符号。比如,指导学生进行红磷燃烧实验。通过这一化学现象,学生可以切实地看到集气瓶的水面上升高度,可以看到水面上升高度占了约空气体积总量的1/5。通过观察、思考,学生可以发现,空气中氧气的体积在1/5左右。在学生得出这一结论后,教师可以进行指导,让学生使用微观符号对化学反应进行表示,即:P+O2→(点燃)P2O5。这样,学生就可以将宏观、微观、符号三者间的关系掌握了。而在这个教学过程中,学生抓住了化学的本质,初步掌握了研究化学物质的规律,逐渐地将化学学科思想树立起来了。不过教师要知道,化学知识是很抽象的,所以学生可能没办法快速地站在化学层面上看待世界,所以教师可以将多媒体技术运用起来,将物质的微观反应直接呈现在学生面前。这样一来,就可以带给学生视觉冲击,就可以让学生发现化学学习的乐趣所在,就可以让学生将微观、客观联系在一起,就可以让学生的思维能力得到有效的培养,就可以让学生核心素养得到有效的培养。
二、变化观念与平衡思想
物质都在运动与变化中,但物质发生变化往往需要一定的条件,所以想要让学生更好地理解化学知识,教师就需要让学生形成变化观念,就需要让学生掌握平衡思想。在实际教学中,教师需要让学生明白化学变化的重点是“化学”与“变化”,最基本的特征就是通过变化产生了新物质。不过在物质发生变化的时候需要遵循质量守恒定律②。想要真正地理解化学变化,就需要对微粒进行深入的观察,就需要发现其中的细小的变化。观察的时候学生需要从多个角度入手,如:宏观组成、微观变化机理等,要根据观察结果进行综合分析。
比如在教学燃烧反应、氧气的制取、氢气的制取等的时候,教师首先要知道,实验过程中产生了一定的能量,原先的物质的状态变化了,并且出现了新的物质,所以教师要引导学生对实验现象、结果进行观察,要让学生将其中的物质变化、守恒定律找出来,通过化学方程式进行表达。例如,在教学“单质铁”的时候教师可以让学生总结出这四个化学反应:
(1)3Fe+2O2=Fe3O4
(2)4Fe+3O2+xH2O=2Fe2O3
(3)Fe+2HCl=FeCl2+H2↑
(4)Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
通过总结,学生可以发现这样的规律:如果反应物的种类不同,那么产生的种类也可以不一样。通过这样的课堂教学,学生可以快速地树立起变化观念,可以掌握平衡思想。
三、证据推理与模型认知
证据推理简单来说就是收集一定的证据,对物质性质、变化提出假设,并利用证据证明这个假设是否正确。模型认知就是利用各种各样的模型对化学现象进行描述、解释,并根据化学现象说出物质变化的结果③。
在化学教学中,证据推理的主要作用是获取化学信息,比如:物质的物理性质、化学性质,然后在此基础上进行分析、归纳、总结,得出假设并进行推理。例如,化学元素周期表中有族、周期,这就是根据原子核中蕴含着的质子、核外电子的排列规律总结出来的。如果按照这个规律继续进行推理,可以发现一些不在元素周期表中的元素性质。在实际教学中,教师就可以带领学生进行推测训练。化学教学中的模型认知分为两个模块,一为实物模型认知,二为思想模型认知。实物模型认知指的是晶体、球棍等模型,思想模型认知指的是化学元素符号、化学式等。帮助学生将模型认知建立起来可以让学生快速地理解化学知识,可以让学生快速地掌握化学现象的本质及规律。那么教师应该如何培养学生的模型认知呢?教师可以通过提问引导学生进行思考,对学生进行启发。例如,在教学过程中,教师可以将杂志《科学》中的“稻草变黄金”的例子引入,在学生阅读完后提出这样的問题:(1)足球烯、石墨、金刚石的元素组成为?(2)晶型是?(3)熔点呢?(4)它们可以随便转换吗?这样一来,就可以让学生快速地理解元素、晶型、结构、性质之间的关系,就可以让学生的证据推理与模型认知核心素养得到有效的培养。
四、科学探究与创新意识
化学是基于实验的学科,需要学生进行探究和具有创新意识。在科学探究过程中,提出的问题必须是有价值的问题,并设计出实验方案,进行操作,记录实验中的各项数据④。如果发现自己实验得出来的数据与权威不符,会进行独立的思考,而不是盲目地迷信权威。
例如,在教学“燃烧”的时候,教师要知道,学生才是课堂的主体,所以不能过多地干预学生的实践,不能让学生按照教材中的方式进行实验,而是要让学生进行思考、探究。只有这样,学生才能获得真实的体验,才能获得学习的经验,才能通过解决问题构建起知识体系,才能得到能力提高。在实际教学中,教师可以将学生分成几个小组,让学生以小组的形式进行实验。不过在分组之前,教师需要对学生的实际情况有一个简单的了解,了解的内容包括学生的学习能力、学生的基础知识掌握程度、学生的兴趣爱好等。在了解了这些内容后,教师要遵循同组异制、异组同制的原则。在分好小组后,教师可以将这样的实验主题呈现在学生面前燃烧的条件。在看到这样的主题后,学生会自主地进行讨论,并且确定实验所需的知识,通过各种手段获取知识。比如学生会通过上网了解燃烧的条件有哪些,会通过翻阅书籍了解到燃烧利用等知識,会通过防火手册了解到各种防火知识。在搜集好知识后,学生会进行实验。在这一过程中,学生可以更加深入地理解燃烧条件的相关知识,可以更加深入地了解灭火原理。同时,学生可以获得一定的数据,可以看到相关的化学现象。在这之后,教师可以让学生将实验报告写出来,并且制作出相关的PPT课件,要求每个小组派出一名代表进行演讲。在这样的课堂教学中,学生对知识进行了探究,成了课堂的主人,所以学生的自学能力可以得到有效的提高,就可以为学生进行深入地学习奠定良好的基础。
五、科学态度与社会责任
科学态度和社会责任是化学核心素养中的重要内容,简单来说就是学生需要树立起终身学习、严谨治学的科学态度,需要明白每个人都在社会中承担着一定的责任,国家的发展靠的是大家,从而将所学知识灵活地运用起来,为人类发展服务。
在实际教学中,教师可以引入生活中的化学知识,让学生进行深入的分析、思考,并且产生科学态度,产生强烈的社会责任感,从而产生学以致用的意识。比如生活中最为常见的就是白色污染,各种各样的难以被微生物分解的物质对生态环境造成了污染。针对这种情况,教师可以引导学生分析那些物质的构成成分,说一说要怎么保护环境。又如,教师可以将酸雨的视频引入,让学生切实看到酸雨的危害。由于视频内容十分震撼,所以学生会产生解决酸雨问题的想法,并在课后利用信息技术搜集酸雨的成分、形成的原因等知识。在了解了这些内容后,学生会结合建筑物的构成进行思考、调研、实践,从而提出一些保护环境的方法。在这样的课堂教学中,学生明白了知识与生活的联系,产生了学以致用的意识,而且形成了科学态度,产生了社会责任感,并为环保贡献了自己的一份力量。再如教师可以将一些化学教学类课题引入,让学生以小组的形式进行实践探索。这样一来,学生就可以感受到化学知识的价值,学生的学习积极性就会被调动起来了,学生的创新能力、科研能力就能在潜移默化中得到培养。
在化学教学中培养学生的核心素养是时代发展所驱,是提高课堂教学效率的有效方法。不过培养学生的核心素养并不是一朝一夕可以完成的,需要教师花费大量的时间与精力,需要教师找准入手点。如: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。只有这样,才能让学生快速地理解知识、掌握知识,才能让学生从被动学习变为主动学习,才能让学生的综合素质得到提高,才能让学生的核心素养得到提高,才能为学生今后的学习与发展奠定良好的基础。
【注释】
① 陈小红. 核心素养背景下的初中数学教学策略[J]. 好日子,2019(21):1-1.
② 张海营. 核心素养背景下初中数学课堂教学有效性评价的思考[J]. 中学数学,2020(14).
③ 王冬园. 核心素养背景下如何构建初中数学高效课堂[J]. 新智慧,2020(09):91.
④ 康丽丽、岳震. 核心素养背景下初中数学课堂有效教学的策略研究[J]. 天天爱科学(教学研究),2019(6).
(作者单位:甘肃省敦煌市第三中学)