学科核心素养背景下高中化学教学模式的创新
2022-06-30龚清尧
龚清尧
新课程改革不断推进,高中化学科目教学迎来挑战,传统的教学模式急需改进。全体师生都在积极响应学科核心素养教学理念,因为高中阶段的化学课堂教学不仅要从课本出发,在督促学生掌握教学大纲所规定内容的同时,还要带领学生多方面进步,从实践技能、价值观念等方向入手,开展全新的化学学习旅程。
核心素养指导下的教学模式除了关注对知识的讲解,更重视对学生实践、思考能力的培养。文章从核心素养理念出发,在原有化学教学方式的基础上进行创新,将核心素养有效渗透于课堂教学中,以期有效提升学生的实践能力和辩证思维,提升课堂效率的同时,助力学生终身学习,终身思考,促进其全面发展。
一、借助化学实践,培育核心素养
化学大家德拉瓦西曾经说过,不论什么情况,理论知识都应能经受住实验的检验。对于化学这一探索物质规律的学科来说,实验显然是检验知识的最佳途径。教材中设置了化学平衡、物质结构等相关内容,微观结构的剖析,仅借助黑板是枯燥且难理解的,这时多元化的教学方式即发挥了用途。
例如,在进行“物质结构版块”内容的讲解时,教师可以借助教具模型,来向学生介绍真实的水分子是怎样存在于自然界的。当介绍到两个氢原子与一个氧原子紧密结合时,教师可以提出卡通角色“米老鼠”,吸引学生注意力,也能帮助学生加强记忆,提升课堂效率。而对“能量和化学平衡”部分的解说,可以直接用实验来直观展示,使学生理解物质变化与能量变化的关系。值得关注的是,化学是探究规律的学科,尽早建立起系统知识框架对化学的学习也十分有帮助。教师可以在每章之前抛出框架,让学生在循序渐进的学习中补全框架涵盖的知识点。在这样多元化的课堂学习中,学生对知识有了更为直观的理解,从实际操作入手也能极大地提升学生学习的主动性,操作中涉及的其他部分知识,也可以顺便普及,显然,这比起传统课堂中教师单纯讲述、学生奋笔疾书做笔记效率高得多,从被动变为主动,学习效果有了显著提升。因此,在教学的过程中,应让学生理解核心素养指导下教学活动的特色,使学生接受这样的教学模式,主动探索掌握知识,在实验中激发学习兴趣,发现更多的物质规律。
仅仅掌握知识已经不能满足当前社会发展的需求,综合素养的提升才是未来趋势。在高中化学教学活动的原有教学模式下,化学学习主要目标是为了备战高考,教师在这一目标驱使下多采用固化的“填鸭式”教学,极大程度上扩充了课堂内容,但罔顾学生的理解能力和接受能力,致使学生缺少学习的求知欲和主动性,对化学知识所蕴涵的规律无心了解,一定程度上增加了课程的教学难度,对学生化学学习的长远发展十分不利。高中化学是以实践为重点的学科,教师要有针对性地将化学理论转化为高中生喜闻乐见的化学实验,通过化学实验来有效培养其核心素养。因此,教师应采用多元化的教学方式,使学生掌握知识的同时,能具备相应的问题探究意识,拥有化学学习所需的学科思维,进而提升自身综合素养。
二、立足核心素养理念,创新化学教学
(一)重视情境教学
在以往的化学教学中,教师往往根据教材内容,按部就班地对学生进行知识教学,而针对抽象的化学公式、定义等知识,让学生死记硬背地将知识记下来。这种机械化的教学方式,不但不利于学生的理解,还会大大降低学生的学习积极性,导致学生对化学丧失兴趣。为此,在高中化学教学中,教师要根据学生的认知特点,创设问题情境,利用问题引导学生,深化学生的理解,让学生掌握化学知识,理清知识间的关联,在学习中主动思考,培养学生的知识迁移能力。核心素养理念指导下,教师应对课堂教学中创设情境的影响有充分认知。因为兴趣是最好的老师,高中生对化学内容的兴趣越大,其学习積极性才会越高,教师更应通过构建相应的化学情境来激发其学习兴趣,化学的学科特性决定了化学是一门与生活紧密连接的学科,课堂与实际应用相连接,体现在生活的方方面面,因此把生活情境引入课堂教学中,能帮助学生更全面地理解知识内容,学生也能在所创设的化学情境中亲身感受到化学知识的魅力。当前教育形式下,高考依然是逃不开的话题,传统的高中化学课堂虽然能较好地完成教学大纲所规定的教学目标,但学生对知识的理解程度和接受程度必然大打折扣,长期下去,学生获得了分数,也失去了对化学这门学科的学习兴趣,进而引发效率低下、遗忘率高等问题。如何结合学生年龄特点、接受程度,协调好教学目标和学生学习效率之间的关系,是每个一线高中教师都应当掌握的技能。结合教材内容,寻找合适的切入点,在课堂中建立起学生对该部分知识的兴趣,推动教学进行,才能更好地提升学生的综合素养。高中课堂中情境教学法和课堂提问并不少见,教师通过情境中的问题探究来培养学生的探究精神,效果也十分显著。在核心素养的指导下,教师依然可以沿用这种方式,基于课堂讲述的知识,随机提问学生相关问题,或者预设出相关情境,让学生身临其境地思考。也可以采取小组内部讨论的方式,针对部分内容,自主提问,自主解答,同时提升学生的交流合作能力,也锻炼了学生化学学习中的思维发散能力。如在“海水中的化学物质”的教学中,为了让学生掌握如何从海水中获得化学物质,教师可以设计阶段性问题:海水中蕴含着哪些物质?人们通常用贝壳从海水中提取镁,其中的原理是什么?让学生独立思考,根据所学的知识探究问题。因此,培养、巩固学生的知识基础,是提高学生知识迁移能力的前提,教师应抓好知识教学,让学生掌握基本的原理、概念,通过想象和推理,实现知识迁移。
教师可以在课程准备过程中,在课程的幻灯片中加入教学相关的图片和视频,丰富课堂内容,也便于创设情境。尤其在学习“化学反应”时,简单的视频有时胜过长篇累牍的解说。有经验的教师可根据教材内容,熟练融合对应的生活场景,让学生发现化学中的生活情境,又能在生活中发现化学知识的踪迹,激发学生学习化学的热情,使学生形成观察生活细节,善于思考的能力,提升学生综合素养。上述方法的作用下,不仅能有效提升课堂教学效率,还能培养学生的化学核心素养。
例如,在“溶液、胶体、浊液的组成、性质的比较”部分教学时,教师会通过网络和实境来创设化学学习情境。教学初始教师会问:“同学们,平时大家上网是干什么的呢?其实在网上我们可以很好地学习的,今天我们就一起通过网络来进行学习。首先我们先将今天的课题:胶体、浊液、溶液的组成、性质的比较百度一下,各位同学,你们看屏幕显示,按分散质粒子大小可以看出溶液小于1nm,胶体在1nm和100nm之间,浊液是大于100nm。按微粒组成分的话,溶液是小分子或离子,胶体是大分子或分子集合体,浊液是许多分子的集合体。”在网上学生看到三种液体的组成结构的图片是非常直观的,对学生来讲,这样直观的情境比教师的讲解印象更深刻。紧接着,教师便拿出胶体、浊液和溶液三种液体来让学生观察其区别,学生在观察讨论后得出以下结论:从外观和稳定性来看,溶液的外观是均匀、透明的,并且最为稳定;胶体的外观也是均匀、透明的,但它是介稳体系;浊液的外观是不均匀、不透明的,而且很不稳定。溶液和胶体都是均匀透明的,那么如何区分溶液和胶体呢?在结束实境教学后,教师又将带领学生进入网络情境中:教师和学生带着问题,在百度上搜索如何区分溶液与胶体?即利用丁达尔效应可以区分溶液和胶体,丁达尔效应——当可见光束通过胶体时,在入射光侧面可观察到明亮的光区,这种现象称为丁达尔效应。下面教师会让两位同学用光通过两种液体的做法来区分溶液和胶体,当光束照射时:溶液无光亮通路产生;胶体形成一条光亮的通路。在此基础上教师还会利用这一情境趁热打铁,和学生讲解产生丁达尔效应的原因,当光束通过胶体时,看到的光柱是被胶体粒子散射的现象,并不是胶体粒子本身发光,可见光的波长在400~700nm之间,胶体粒子的直径在1~100nm,小于可见光的波长,能使光波发生散射。溶液也发生光散射,但由于溶液中粒子的直径小于1nm,散射极其微弱。所以,光束通过胶体时产生丁达尔效应,以此来拓宽学生的知识面。教师通过图片让学生主动思考三种物质的区别,借助实验及视频,让学生直观地观察三种物质的存放过程。这种在课堂中创设网络情境、学习实境和生活情境的方式,能更好地让学生领略到化学的魅力,激发其求知欲。
(二)增加实验占比
微课是新型的授课方式,在高中化学的实验教学中应用微课授课,一方面可以对学生的实验兴趣进行激发,让学生积极探究化学实验;另一方面则可以让学生看到许多课堂上无法完成的复杂实验,提高实验课的教学效率。更重要的是,应用微课可以加强学生对实验过程的直接观察,增加学生对实验的感知。前面就说过,高中化学教材中的实验有些是存在一定危害的,这些实验显然不适合学生去做。如果教师只依靠传统的教学方式,直接略过该实验或者只是口头上简单讲述实验,那么必然会让学生无法理解该部分的课程知识。在这样的情况下,高中化学教师就需要以核心素养为背景,在重视化学实验教学后,明确实验可能带来的危害,应用微课的方式,将这些对学生有危害、不适合学生实验的化学实验制作成微视频,而后在课堂上展示微课视频。学生通过对微课的观察,直观了解实验的过程,在发挥现代教育技术的优势下,提高实验课程的有效性。结合高中阶段的化学学习特点,每堂课教师安排的任务量都是十分可观的,但课时有限。不少教师为了压缩课堂教学中某个知识点所需的教学时间,会选用视频代替讲述或者课下自主回顾的方式让学生学习。但化学是一门实践的学科,这样的方式学生了解了更多知识,但却基本没有实践经验。缺少实践支撑,学生对知识的了解也仅仅是停留在表面,既不熟悉原理,也不明白本质。因此,在化学教学中,教师不能为了多涉及理论而摒弃实践的教学模式。立足学科核心素养重视实践,才是学生学习化学的好方式。
例如,学习教材金属部分“铝的性质”时,教师可以把这一课的学习安排到实验室中进行。教师会通过实验的形式来增强学生的真实体验感。首先,教师会告诉学生:“今天我们一起来学习‘铝’这种金属,这种金属在生活中并不罕见,请大家思考一下在哪些场合可以看到铝的身影?”学生在观察、思考后回答:锅、碗、瓢、盆、门窗、暖气片。教师接着问:“都是应用了铝的哪些性质呢?大家思考一下。另外大家再想一想厨房里用的餐具为什么不能用坚硬的东西清洗呢?”有学生回答:“铝不容易生锈,导热性好。”这是锻炼预测能力、实验设计能力,进一步巩固研究物质性质的程序和方法。下面进行正式的实验探究环节:教师会引导学生设计实验,并布置分组实验,让学生观察并比较打磨过的铝片和未打磨过的铝片与盐酸溶液反应的现象有何不同。刚开始教师会进行实验演示,一是让铝箔在空气中燃烧;二是让铝箔在纯氧中燃烧。演示之后教师会追问:“铝很容易与氧气反应,为什么生活中有很多铝制品?在金属活动性顺序表中,铝位于铁的前面,按常规来说,铝应该比铁活泼,为什么常见铁生锈而不见铝生锈呢?”学生认真观察后根据金属的活动性和已有经验进行预测:可能铝在空气中放置被氧化了。学生通过观察讨论、解释实验现象后,归纳出铝与氧氣在点燃的条件下可以反应。这既是学生实验的过程,也是学生思考、回忆所学知识,利用已有知识,运用类比法学习现有知识的过程。教师在此基础上还需引导学生思考,通过自己操作去验证铝的其他性质。通过这种教材理论结合实验的方式,更能加深学生印象。
(三)巩固基础知识
任何课程的学习都离不开对概念和原理的阐释,这是学习的基础,也是掌握其他知识的前提。在高中化学的学习中,基础知识同样重要。虽然化学题目种类多样,有时还会涉及生活或是融合各学科的知识,显现出化学的实用性与多样性,但剖析这些题目,其中多数都是基础知识的考查,或是物质特性,或是反应过程。因此,综合素养的指导下,重视实践,也应当适时巩固所学的基础知识。课堂中,教师系统讲述之外,也应强调这些基础知识的应用,使学生对其有更深刻的理解,帮助解决题目、实践中的诸多难题。同时,在基础知识的教学中,框架的建立也能发挥出色作用,教师帮助学生把所学知识系统化地归类,在应用时也能更好地发挥作用,结合实践应用,更能提升学生的学习能力和反思能力。
三、结语
综上所述,新课改大趋势下,高中化学教学中融合核心素养无疑是必然选择。结合高中阶段学生学习特性和教学目标,如何在核心素养的指引下进行高效的化学教学,是当前的主要课题。教学中教师应让理论与实践并重,在完成教学目标的同时,提升学生对化学的学习兴趣与独立思考的能力,促进学生综合素养的全面发展。