核心素养视域下指向深度学习的高中化学教学策略

史虹霞 王秀艳

(吉林师范大学,吉林 四平 136000)

一、问题的提出

《义务教育化学课程标准(2022 年版)》明确指出,要以发展化学学科核心素养为宗旨,突显学生的主体地位,倡导学生自主学习、学会学习,加深其对化学学科的理解,引导和帮助教师把握教学的深度和广度,注重实现“教—学—评”一致性[1]。这些理念对高中化学学科同样适用。但由于化学知识点繁杂、琐碎,仍会出现学生死记硬背、知识理解过于浅显的现象。以核心素养为导向在课堂上融入深度学习理念,能有效加深学生对知识的理解,改变以往死记硬背的浅层学习,使学生从浅层学习转向深层学习。

科学的教学模式能有效提升学生的学习效果。研究将从创设真实情境、利用信息技术、开展合作探究学习、加强实验教学、构建思维导图、教学生活化以及深度挖掘时政素材等七个方面构建核心素养视域下指向深度学习的高中化学教学策略,使学生在掌握化学知识的基础上实现高效学习,获得自身发展。

二、核心素养视域下指向深度学习的高中化学教学策略

实现深度学习是发展核心素养的必经之路[2]。为了便于学生自主构建、迁移运用知识,实现向高阶思维的转变,教师要在核心素养的基础上融入深度学习的理念,根据学科的特点创设真实情境,将知识融入情境中。利用互联网、小组合作探究学习、实验教学、思维导图梳理知识网络结构,联系实际生活,充分运用时政热点等,不仅有助于构建深度学习,还有助于学生核心素养的形成,能帮助学生在头脑中建构宏观表征、微观表征以及符号表征,促进化学知识的迁移运用,实现有意义的学习[3]。

(一)创设真实情境,激发学习兴趣

真实、有趣的教学情境为学生形成化学学科素养奠定了一定的基础。在真实的情境中学习有利于学生迅速融入课堂,激发学生的学习兴趣,使学生在深度参与课堂的过程中加深对于知识的理解和整合、联想与构建。创设真实情境为学生学习化学知识提供了载体,是实现深度学习的有效途径。如在教学人教版高中化学必修一“氧化还原反应”时,以鲜榨苹果汁在空气中放置一段时间后会变色进行课堂导入,通过情境引发学生思考: 苹果汁变色的原因是什么? 苹果汁变色的原因是在空气中,浅绿色的二价铁离子被氧化为棕黄色的三价铁离子。但若在榨汁时加入适量维生素C,就可以防止这种现象的发生。教师可以根据苹果汁变色的现象,从初中化学得失氧的角度分析化合价的变化,进而使学生理解氧化还原反应的基本概念以及电子转移,提升其宏观辨识与微观探析能力。

图1 创设真实情境培养化学核心素养

(二)教学内容生活化,提升学习动机

陶行知曾说过:“生活即教育”,反对教育脱离生活,强调要建立以生活为中心的教育。知识来源于生活而又高于生活,无论学生的学习还是核心素养的发展都离不开生活。教师在教学过程中,要从实际生活入手,深度挖掘教学内容与生活的关联,将知识与生活中的现象结合起来。例如在讲解人教版高中化学选修三“晶体模型以及晶胞”时,从生活中的雪花、盐粒入手,引发学生思考,激发学生学习的欲望;在讲解人教版高中化学必修一“氯气的性质与用途”时,通过多媒体向学生展示84 消毒液漂白衣服的过程,引出84 消毒液的主要成分为次氯酸钠,再播放氯气与水混合使花瓣褪色的视频。通过生活化教学内容的引入,激发学生的学习动机,进一步培养学生的科学探究意识。

教师不仅要实现教学生活化,设计作业也可以生活化,打破学生对于作业枯燥乏味的印象和厌倦心理,提升学生的学习动机,加强其对课堂知识的巩固与练习。比如在教学人教版高中化学必修一“碳酸钠和碳酸氢钠”时,让学生思考做馒头时为什么要加入酵母粉。以生活化的问题激发学生的求知欲,让学生积极完成作业,以此有效巩固课堂知识。

(三)利用信息技术,支持深度学习

为了实现学生的高效学习,教师可以利用互联网辅助教学。互联网的诞生为教师与学生提供了一个良好的学习平台,在课堂教学中加入互联网辅助教学可以提高学生的课堂参与感,从而提升教学效果。另外在课堂导入时,还可以利用新颖的图片、视频迅速让学生进入课堂,激发学生的有意注意。如在讲解人教版高中化学必修一“喷泉实验”时,由于喷泉现象过于短暂,不便于观察,教师可以以视频的形式呈现,让学生重复观看实验现象,对实验有直观清晰的认识;人教版高中化学必修一的“制备氯气实验”,如果操作不当就会对教师和学生的身体造成极大的危害,为了实验的安全性,教师可以利用互联网教学资源,在播放视频的同时配以恰当的讲解,促进学生对实验的理解,培养学生的科学思维,提高学生的科学探究与创新意识,进而提高其知识迁移能力。

(四)创建合作探究学习,促进深度理解

在教学中,以教师为主导、以学生为主体开展的合作探究是一种很好的学习方式。教师可以以任务为导向,通过设置一系列的问题,激发学生探究的热情。创建合作探究的目的是让学生准确把握重难点,培养学生自主学习、学会学习的意识[4]。教师可以在教学人教版高中化学必修一“气体摩尔体积”时,设计小组讨论环节,探究同温同压下,相同体积的气体分子数是否相同。学生思考并讨论,交流讨论结果,教师加以评价、总结,激发学生的学习动机,增强其学习的自信心,实现深度学习,进而引出阿伏伽德罗定律。在学习过程中,教师不仅要加深学生对知识的建构与迁移,还要培养学生的科学探究意识和科学素养。

(五)利用实验教学,引导深度探究

化学是一门以实验为基础的科学。化学实验形形色色,多种多样,每一种实验对学生思维能力培养所起的作用都是不同的,对深度学习的实现所起的作用自然也不相同。化学实验主要包括基本操作型实验、原理性实验、探究性实验三种,无论哪种类型的实验都对深度学习的实现起重要作用。

1.基本操作型实验

基本操作型实验是指在教师的指导下,学生利用基本操作知识与技能,自主设计实验过程、自主进行操作的一种实验。这类实验不需要比较烦琐的步骤,是安全性较高的一种实验。学生在亲身操作的过程中,可以加深对知识点的理解,发展学生的逻辑思维,使学生逐渐形成批判性思维,能从辩证的角度看待化学现象,解释化学问题。如在配制一定物质的量浓度的溶液时,学生根据实验步骤亲自动手配制溶液,练习容量瓶的使用方法,同时加深对物质的量浓度概念的认识,迁移运用知识,进行误差分析,解决化学实际问题。

2.原理性实验

化学教材中,原理性实验有很多。化学原理性知识具有抽象性、综合性较强的特点。比如在教学人教版高中化学必修一“铁及其化合物的性质”时,学生不仅要认识铁及其化合物的重要化学性质,还要学会铁离子的检验方法。教师可以根据实验步骤设立小组合作实验,验证铁单质的还原性以及亚铁盐的氧化性和还原性。实验过程中,学生能感知实验现象,直观认识氧化还原反应,实现对不同价态同种元素的物质间的相互转化,明确铁及其化合物的性质,将抽象思维转化为形象思维,加深深度理解,实现有意义的学习。

3.探究性实验

探究性实验操作的一般过程为: 教师设置学习任务,学生自主设计方案,然后根据方案进行实验探究,最后得出结论。探究性实验可以培养学生的创新意识与创新能力,提高学生的科学探究水平以及分析问题和解决问题的能力,使学生循序渐进地了解化学知识,在联系已有认知水平的基础上,不断向更高级的认知发展,为形成高阶思维提供了空间。比如在探究钠与氧气在常温和加热的条件下生成的物质时,可以分组合作探究,设计实验方案,学生亲身体验实验过程,根据对实验现象的观察了解到,常温下钠与氧气生成的是氧化钠,加热条件下生成的是过氧化钠,引导学生从宏微结合的角度探究钠的性质,最后进行归纳、总结,实现深度学习。

(六)构建思维导图,发展认知结构

思维导图是将原本细碎而又复杂的知识点通过图文的形式表现出来。学生在构建思维导图的过程中不仅能培养自主学习、学会学习的意识,还能在一定程度上发展认知结构,使学生由原来的低级思维逐渐转变为批判性思维,以批判性思维去思考问题,引导学生向更广阔的方向发展,提高学生证据推理与模型认知的能力。思维导图作为一种有效的学习工具,可以应用在高中化学的课前预习、课堂教学以及课后作业中。科学的思维导图不仅能有效提升学生对新知识、新内容的接受度,使其掌握重难点,建立初步的知识网络,还能使教师厘清前后教学内容存在的逻辑联系,灵活调整教学内容的顺序,降低学生学习的难度。在课后复习中,学生运用思维导图能形成完整的知识结构,弥补某方面知识的不足,并且能将知识运用到化学练习题中,提高化学学习的能力[5],如图2 所示。例如在教学高中有机部分时,烃的含氧衍生物醇、酚、醛等结构,羟基、醛基官能团的不同导致物理性质和化学性质的不同,取代反应、加成反应以及氧化反应的现象不同,醇、酚的同分异构体,醛基的检验等,知识点繁杂琐碎,学习者绘制思维导图有助于他们的学习、记忆和理解。

图2 思维导图在化学教学中的应用

(七)充分挖掘时政素材,促进深度学习

将化学教材内容与时政信息相结合,能使学生在学习过程中有效提升思想道德修养,激发学生学习的热情,加强其道德认知,促进其深度学习。学生不仅可以依靠教师课堂融合时政,还可以通过报刊、时政视频、新闻等积累时政素材。比如在讲解高三综合复习题时,教师可以引入2023 年8 月24日日本向海里排放核污水的新闻事件,向学生介绍放射性物质以及放射性物质的危害,以及如何处理核污水,回顾沉淀法、吸附法等知识点,在复习化学知识的同时培养学生的价值观念。不断引入时政素材,不仅能加深学生对于知识的掌握与迁移,提升学生思维的广度与深度,还能培养学生正确的科学态度与社会责任感。

三、结束语

核心素养视域下指向深度学习的化学教学策略能有效提高学生的综合素质,培养学生的批判性思维。深度学习注重知识的理解与批判、联系与建构、迁移与应用。在核心素养视域下,教师要持续关注过程性评价,改进终结性评价,发挥评价的育人功能。多形式的教学策略能有效提高学生的学习效率,使学生乐在其中。采用丰富多样的教学策略不仅能培养学生的化学观念、科学思维以及科学态度,还可以促进学生将知识运用到实际生活中,使学生形成高阶思维,实现有意义的学习。