优化高中化学教学过程促使学生深度探究学习
2022-05-30张伟伟
张伟伟
摘 要:化学是一门逻辑性、实用性非常强的学科,只依靠学生单一记忆化学公式、化學概念是无法理解的,因此,教师要改变以往化学理论知识灌输、化学习题练习的教学模式,而是要注重优化化学教学过程和策略,促使学生深度探究、学习,围绕学生的“化学知识认知水平、理解能力”,灵活制订化学教学目标和课堂活动,让学生真正内化、理解化学知识,梳理化学课程知识间的关联性,利用所学化学知识解决现实生活问题,达到融会贯通、学以致用的学习效果,提升学生化学学科综合素养。
关键词:高中;化学;教学过程;深度探究;策略
化学知识可以反映物质的存在、性质、用途、制法等,在社会生活中随处可以看到化学现象,因此,教师要通过优化高中化学教学过程的形式,让学生意识到、感知到深度探索化学知识的意义与必要性,改变以往简单复制、简单记忆、简单描述的学习现状,注重锻炼学生学科思维能力,让学生有意识、有条理分析事实性化学知识,深入探究化学课程中的知识内涵,培育学生良好的思考习惯和学习习惯,促使学生的全面化、综合化发展。同时,在高中化学课程活动中,要想促使学生深度探究、学习,教师要引导学生批判性学习知识、辨析事物,把已有的知识经验迁移到新的知识结构之中,锻炼学生的创新思维、问题求解能力,提升高中化学课程活动质量[1]。
一、在高中化学教学中促使学生深度探究、学习的意义
(一)通过深度学习,能够培育学生学科素养
在高中化学实践活动中,通过引发学生的深度探究、学习,能够培养学生化学学科素养。在之前的化学课堂活动中,通常都是教师单方面讲解习题、理论知识,忽视了学生真实的学习感受,不利于引发学生深度剖析、思索、探究,学生只能机械式解答习题、记忆知识,不利于发展学生学科能力、素养。因此,学生只有在深度学习的状态之下,才能够辩证性看待化学问题,迁移化学知识,发展学生多项能力、素养。同时,通过深度学习,能够改善学生自身的学习方式,不仅记忆化学知识,还能够了解化学知识、物质的变化过程,在学习活动中提出更多新的观点。
(二)围绕深度学习,能够优化化学教学过程
在高中化学深度学习活动中,能够优化化学教学过程,引领学生从微观、宏观角度思考化学问题,强化对化学本质的认知、理解,灵活运用化学符号,了解化学知识内涵、逻辑,这不仅能够促使学生的综合成长,对于教师来讲也是一种提升、成长。在之前的化学课堂活动中,教师只关注学生化学学习成绩、成果,忽视了观察学生的学习过程,不利于发展学生化学学科思维、能力,只有引发学生深度学习,才能够打造出温馨的化学教育环境,增强化学教学活动的情境性、构建性特征,完善化学教学设计流程、活动,提高化学课程活动质量。同时,只有促使学生深度学习,才能够让学生在具体情境、案例中来剖析化学课程知识,鼓励学生大胆假设、思考,利用学到的化学知识解决现实生活问题。
二、高中化学课堂教学中存在的相关问题
(一)化学教学模式较为单一
在当前的高中化学课程活动中,存在化学教学模式较为单一的现状,部分教师没有设立科学、正确的教学观,依然是采用化学理论灌输、化学习题训练的形式来开展教学活动,学生处于机械式、被动式接受化学课程知识的状态,学习兴趣比较低,无法提高化学课程活动效率、质量。同时,教师在考查学生学习成果过程中,依然是采用笔试的方式来评价、考核学生,学生只是为了应付教师的评估、检查,盲目记忆化学公式、化学概念、化学理论知识,缺乏学习化学知识的技巧和方法,没有意识到学习化学知识的意义、重要性。
(二)学生缺乏动手实践的机会
化学是一门逻辑性、抽象性非常强的学科,只依靠记忆化学公式、化学概念的形式,根本无法让学生全面掌握化学知识。但是在实际的化学课程活动中,学生缺乏动手实践的机会,无法深入去探索化学知识的形成过程,以及化学知识间的关联性,不利于学生构建完整、系统的化学知识结构,学生的化学学科核心素养有待提升。化学实验是能够让学生动手操作、动脑思考的重要学习途径,但是在当前的化学实验教学活动中,通常都是教师演示化学实验,学生观看化学实验过程,从中来记忆操作化学实验的步骤、原则、方法,不利于锻炼学生的化学学科实践能力、创新能力。
(三)限制学生的思维发展、成长
在高中化学课程实践中,以“讲授式教学”为主,这样虽然能够快速传递化学知识,但是会限制学生的思维发展、成长,无法引发学生深度思索、学习。在化学课堂活动中,教师会让学生有导向、方向去探索化学知识,直接把难点、核心、重点化学知识展示在板书和课件中,完全打击了学生主动探索、学习知识的主动性,不利于提升学生思考能力、实践能力。同时,在讲解化学习题期间,教师会让学生去验证、套用化学公式,从中来总结解题技巧、方法,这样不仅无法提高解题效率,还会浪费更多的课堂时间。针对以上问题,教师需要增强化学课堂活动的互动性、趣味性,设定一些具备挑战性、启发性的化学问题,让学生获得更多的感想、思考,促使学生深度探索、学习,共同打造高效化学课堂。
三、基于“深度学习”的高中化学课堂教学优化策略
(一)创设化学课堂教学情境
只有促使学生深度探究、学习,才能够培育学生良好的学科思维、学科能力,在此过程中,教师要重视为学生创设化学课堂教学情境,让学生在教学情境的渲染之下,实现化学知识的迁移,从中做出猜想、证明猜想,深化对化学课程知识的认知[2]。比如:在学习“二氧化硫的性质”化学知识期间,教师要先开展化学教材和学生学情分析,在此基础上来设定课堂教学目标,基于知识和技能、过程和方法、情感态度和价值观层面设定教学目标,在教学目标的导向下来创设化学课堂教学情境,让学生掌握二氧化硫的化学性质,并且运用在现实生活中,探究防治污染的过程、途径,了解二氧化硫处于不同环境中呈现出的性质。在课堂开始的时候,教师不要直接为学生展示化学公式和化学概念,而是可以借助多媒体技术的形式,为学生播放SO2形成酸雨的视频、动画,让学生了解酸雨的危害性,让学生在情境的引领之下,对SO2的物理性质有更为深刻的了解。学生通过观看教学视频,并且结合实际生活经验,感知到SO2是一种具备刺激性气味、有毒、无色的气体。同时,要想让学生对SO2的化学性质有更多的了解,教师可以为学生创设如下教学情境,促使学生的深度探究与思考:在2019年全国两会的时候,政府工作报告中提出“一定要打好蓝天保卫战。我国氮氧化物、二氧化硫中的排放量各自下降了3%,一些地区中的细颗粒物浓度有所下降”,之后教师要提出问题:“如何让SO2中的排放量继续下降?”通过情境和问题的引导,让学生学会用辩证的眼光来学习、探究SO2,学会应用SO2性质[3]。
(二)引导学生深究化学知识内涵
学生只有学会深度探究、学习化学知识,才能够了解化学知识的内涵,培育学生良好的高阶思维。由于每一个学生自身的认知水平、理解能力存在较大的差异,因此,在正式开展化学探究活动之前,教师要深入解读、剖析化学文本内容,明确教学主题,引导学生多渠道、多层次来探究化学知识内涵[4]。比如:在“钠及其化合物”化学教学主题之中,教师要让学生对“结构决定性质”核心观念有深刻的理解,了解化学知识内涵展示出的化学变化观、化学微粒观,提升学生的化学学科核心素养。在正式开展化学探究活动期间,教师要带领学生去剖析化学教学主题,掌握化学知识的外延和内涵,在“钠及其化合物”教材知识中,其中部分钠盐的性质、制备、应用,以及钠的氧化物、钠单质是化学知识的外延,但是钠的原子结构排布是化学知识的内涵。同时,在高中化学课程活动中,要想引发学生的深度探究、学习,教师要带领学生多渠道、多视角探究化学知识内涵,结合知识探究会出现的疑问点展开教学,消除学生的认知障碍,如:“NaHCO3中的溶解度比Na2CO3要小,Na2CO3中的热稳定性要比NaHCO3大,为何Ca中的金属活动性要比Na大,但是与水的反应不如Na剧烈?”在发现化学知识疑点之后,让学生多渠道去解决知识疑点,如,通过查阅书籍、相互讨论的形式来解决问题,对化学知识中的知识内涵展开剖析,促使学生的深度思考和探究。另外,在高中化学课程活动中,教师要改变以往“浅层化”知识讲解的现状,而是要围绕化学观念、情感态度、过程和方法、知识和技能来剖析、讲解化学知识,让学生在深度学习中,提升自身的思维能力、实践能力。
(三)围绕教育内容开展化学实验活动
在高中化学课程活动中,教师要改变之前单方面讲解、灌输化学知识的教学状态,而是要注重把化学理论教学和化学实验教学深度整合,促使学生的深度探究和思考。教师要围绕教育内容开展化学实验活动,利用化学实验促使学生主动构建知识,给予学生更多自主操作、合作探究的学习机会,发展学生的学科逻辑思维、抽象思维。首先,教师要设立能够促使学生高阶思维发展的化学实验学习目标,让学生在操作化学实验期间,在精神、审美、情感、智力层面获得成长,提升学生的化学学科综合素质。比如:在“葡萄糖”化学实验活动中,教师可以设定如下学习目标,“通过探究葡萄糖的性质与结构,了解葡萄糖用途、性质、结构间的辩证关系;探究有机化合物中的一般方法与步骤,构建思维模型”,教师要让学生通过尝试改变温度、酸碱度优化银镜反应条件,增强学生控制化学实验条件的操作意识。其次,教师要提出一些具备挑战性的化学实验问题,这样才能够促使学生的深度思考和参与。比如:在“铁及其化合物应用”化学实验活动中,学生已经掌握了Fe,Fe2+,Fe3+相互转化知识,教师可以提出如下实验问题,“有一瓶补铁剂露置在空间中有一段时间,怎样设计化学实验,才能够验证补铁剂被部分氧化?”教师可以让学生以小组合作的形式探究化学实验,学生得出“在部分被氧化的情况下,需要验证补铁剂中不仅含有Fe3+,还要含有Fe2+”,围绕这个猜想去操作化学实验,在此过程中,既能够促使学生的深度探究、思考,还能够把化学知识关联起来,让学生的化学知识结构更加完整、系统[5]。
(四)灵活化设定化学教学目标
在以往的高中化学课程活动中,教师通常是围绕教学大纲来设定化学教学目标,这样既无法展示出化学教学目标的导向功能、价值,还会让部分学生无法跟上化学教学进度。因此,针对以上问题,教师要围绕学生的真实认知水平、化学学习进度,灵活调整、设计化学教学目标,这样才能够满足学生差异化的化学学习需求,促使学生的深度思考和探究,培育学生良好的化学学科核心素养。同时,在设定高中化学教学目标期间,教师要围绕知识和技能、过程和方法、情感和价值观层面来明确教学目标,展示出教学目标的导向价值,提升学生化学学科综合素质。比如:在讲解“金属的化学性质”课程知识期间,在知识和技能层面,教师要设定如下教学目标:自主预习铜、铝、铁常见金属的物理性质,并且了解这些金属和氧气间的反应;分析金属和酸之间的置换反应,并且能够把置换反应运用在现实生活中;结合金属活动顺序表来分析置换反应是否可以进行,解释实际生活中有关的化学问题。在过程和方法层面,教师要设定如下教学目标:通过探究活动,能够利用实验法、观察法来获取化学课程知识,通过探究金属化学性质,基于原子结构、元素价态、物质类别对物质性质展开预测,提升学生科学探究能力;可以利用化学语言与图表来表达信息;对获取的化学信息展开总结、概括、对比。基于情感态度和价值观层面,教师要设定如下教学目标:借助化学实验探究活动,激发学生探索化学知识的自主性,增强学生的安全意识,形成求真、严谨的态度;结合实际问题来提出假设,激发学生的创新意识、科学精神;让学生感知到化学课程知识和实际生活间的关联性,让学生形成和大自然和谐相处的态度,能够科学运用自然资源,提升学生的学科综合素质。
(五)利用有序问题串启发学生
在高中化学课程活动中,要想引发学生的深度探究和思考,教师要利用有序问题串来启发学生,学生在问题的引导之下,能够对化学知识形成过程有全面的了解,提升学生的化学知识应用能力。俗话说“学起于思,思源于疑”,学生只有多思考、多实践、多探究,才能够激活思维,提升学生的知识探究能力。比如:在讲解“化学反应与能量变化”知识期间,教师需要让学生掌握化学反应释放能量方式,可以设定如下有序问题串:“处于化学反应期间,不仅会生成新的物质,还能够获得哪些化学反应与能量反应?化学反应可以同时遵守能量守恒与质量守恒定律,那么化学反应中的能量和质量有关联吗?在化学反应期间,为何会出现能量变化?”通过设定有序问题串,能够引发学生的深度思考,教师可以讓学生以小组协作的形式来解决问题,开展化学反应和电能实验、化学反应和热能实验,并且深度思考“怎样利用定量计算了解反应是吸热状态还是放热状态?”学生在问题引导之下,能够自主操作、实践,提升学生化学素养,锻炼学生的抽象性、逻辑性思维能力。同时,通过设计有序问题串,教师可以让学生在解答问题期间绘制思维导图,学会分类归纳、总结化学课程知识,让自身的化学知识结构更加完整。另外,教师可以围绕生活素材来设定课堂问题,让学生在解答问题期间,感知到探索、应用、学习化学知识的实际意义,端正学生的化学学习态度,提高化学课程活动的有效性。如:在学习“化学品的合理使用”知识期间,教师可以围绕实际生活设定如下有序问题串:“在实际生活中有哪些日用化学用品?如何科学、合理应用化学用品?在实际生活中,食品药品制作、农业生产常用化肥中的主要物质是什么?利用化学课程知识来解析、回答。”学生在问题的引领之下,可以在实际生活中展开调查,学会应用化学知识,促使学生化学思维的提升。
(六)通过项目式教学促使学生深度学习
在高中化学课程活动中,教师要通过项目式教学,促使学生深度探究、学习,锻炼学生化学学科思维能力和创新能力,帮助学生完善化学知识结构和体系。在高中化学项目式教学活动中,能够让学生以项目小组的形式剖析、解决化学问题,改变传统化学课堂中“学生自己思考”的学习形式,通过学生间的各抒己见,能够让学生多角度、多层面看待化学问题,提升学生交流、合作能力。同时,在高中化学项目式教学中,能够培育学生良好的批判性思维,引发学生的深度剖析、思考、学习,学会及时调整、反思自己的学习行为,强化对化学课程知识的记忆和理解。《普通高中化学课程标准》提到“要让学生对典型有机化合物性质有全面化的认知”,教师可以通过项目式教学活动的形式,让学生去学习、探究典型有机化合物性质,并且结合“糖类在现实生活、生产活动中的实际应用”来阐述知识,鼓励学生检验淀粉水解产物中的葡萄糖,分析酿酒技术中的工艺。以上化学教育内容来源于“糖类”章节,教师可以把“餐桌中的糖类”作为项目式教学的主题,让学生去分析人体吸收糖类的过程,以及粮食酿酒、制糖的具体工艺流程,让学生在化学教学情境中,全面掌握多糖、二糖、单糖的化学知识,并且能够把这些化学知识运用到现实生活中,培育学生化学学科核心素养。在具体的项目化教学活动中,教师要让学生以项目小组的形式来研究化学问题,如:在“餐桌中的糖类”项目教学活动中,教师可以设定如下任务:了解葡萄糖的化学性质、结构式、分子式,掌握葡萄糖处于生理氧化期间的化学原理,详细分析糖类如何转化成能量被人体所吸收;掌握淀粉知识、麦芽糖知识、蔗糖知识等,展开化学实验探究。围绕以上项目教学任务,让学生去解决问题、参与实验,提升学生的实验探究能力、问题解决能力。
(七)转变学生的学习方式
在高中化学课程活动中,要想促使学生深度思索、学习,教师要转变学生的学习方式,让学生成为化学课堂中的主体对象,强化对学生的个别化辅导,通过多元化、趣味化的化学探究活动,促使学生的深度合作、沟通、思考、观察,提升学生化学学科思维能力。首先,教师要围绕教学目标,灵活设定学习活动方案,如:在讲解“元素化合物”化学知识期间,教师要科学分配课堂、课下时间,需要利用课堂时间来探究重点、核心化学知识,利用课下时间让学生去归纳概括、查阅资料,这样既能够提高化学课程活动效率,还能够锻炼学生的学科思维、创新能力。如:在讲解“乙醇”化学知识期间,教师要让学生感知到乙醇结构是学习乙醇用途、性质的重要基础,鼓励学生自主搭建化学知识模型,通过化学实验假设、化学实验验证的形式,引导学生全面化掌握化学课程知识,提升学生化学学科素养。同时,在化学课堂活动中,要想转变学生的学习方式,教师要通过分析评价、推断预测、关联验证的形式,开展高阶思维活动,如:在探究“元素化合物”化学知识期间,教师可以让学生自主绘制价类二维图、框架图、思维导图,让学生明确学习思路,对化学知识脉络有清晰的认知。
结束语
综上,在高中化学课程活动中,教师要通过优化高中化学教学过程的形式,用学生可以接受、喜爱的形式来讲解化学课程知识,促使学生深度探究和思考,从中获得更多新的学习感悟、体验,引导学生构建完整化、系统化的化学知识结构,在掌握知识的同时,培育学生化学学科核心素养。另外,在高中化学探究活动中,教师要注重创设化学教学情境,鼓励学生做出猜想,并且大胆验证自己的猜想,从中来提出疑问、观点、想法,在探究、解决化学问题期间深化对课程知识的记忆与理解,提升学生的认知水平、探究能力。
参考文献
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[3]韩梅,秦冰.高中化学学科中的社会责任素养内涵及课程内容指向探析:以必修课程为例[J].化学教学,2020(2):9-13.
[4]刘婧靖,王平,谭春红,等.以学生为中心探讨大学化学与高中化学教育的衔接:无机化学主题[J].化学教育(中英文),2019,40(8):92-96.
[5]郑爱芳,陈新华,张贤金.基于“教、学、评一致性”的高中化学课堂教学评价模型构建与应用:以“甲烷”教学为例[J].化学教学,2021(2):26-32.