◎严海荣
高中化学结构化教学初探
◎严海荣
知识掌握缺乏条理性和相互联系是学生学习的通病,不利于学生系统、全面和深度地掌握知识。从“3+X”考试改革来看,测试不仅进一步加大了对学生基本素质的检测,还注重了创新精神和实践能力等综合素质的考查。化学是研究宏观物质现象和微观物质结构的基础性自然学科,它不仅要认识物质的组成、结构、性质和变化规律,更重要的是如何应用这些知识更好地为人类服务。因此,系统地、熟练地掌握学科基础知识,加强知识间的相互联系,善于突破知识点、知识板块之间的限制,把知识点和知识板块的基础知识进行整合归纳,形成一个完整的、相互联系的、系统的知识结构,以快速、高效地解决实际问题,是化学学科教学适应综合能力测试的关键。
高中化学;结构化教学
本文就中学化学教学如何适应综合能力的要求,提出在化学教学中如何进行结构化教学。
化学的研究对象是客观存在的物质及其变化规律。物质世界的层次性和结构性,决定了化学教学内容的层次性和结构性,从整体来看,化学学科知识可分为如下知识板块:基本概念、基础理论、元素与化合物知识、化学计算、化学实验等。每个知识板块都有一条知识主线,各知识点之间互相联系,交织成知识网络,并体现出各自的层次性和结构性。同时,使学生明确这样一条知识主线和思想:物质的结构决定物质的性质,物质的性质决定物质的用途。在教学过程中,教师以这样的结构进行程序性和结构化教学,学生也以这样的结构进行程序性和结构化学习,从而使化学基础知识形成特有的条理性、系统性和联系性。
当然,这只是“元素与化合物知识”板块内部提出的结构化思路,能够体现出知识板块内部各知识点的系统性和联系性,为了更好地掌握化学基础知识,还要建立化学基础知识板块之间的结构化联系,这就要挖掘知识板块之间的交叉点和联系性,如元素与化合物知识板块中必然要涉及基本概念与基础理论的知识,如原子、分子、离子、化学式等基本概念及氧化还原反应、离子反应、离子方程式、物质结构等基本理论,始终贯穿于元素与化合物知识之中。
“3+X”考试改革,它要求学生不仅要学好各学科的基础知识,还要注意把握各学科知识之间的联系,培养具有创新精神、实践能力和终身学习观念的综合型人才。鉴于学科知识的复杂性,知识交叉点多,使学生和教师感到无从下手,如果建立起学科间交叉知识的结构化模型,则可以提纲挈领,举一反三,达到事半功倍的教学效果。因此,对化学学科来说,不仅要立足本学科知识,掌握化学基础知识,还要发挥学科独特的基础性和综合性优势,把知识掌握与综合能力培养结合起来,挖掘化学与数学、物理、生物以及政治、历史、地理等学科的知识联系和交叉点,建立化学与各学科知识交叉点和化学应用在其他各学科中以解决实际问题的结构化模型,从而准确、高效地解决实际问题。这既注重了应用化学知识解决其他学科的问题,又可以将紧密联系其他学科的思想方法应用于化学学习和研究中。
学习贵在应用,从培养实用型、应用型和创新型人才角度考虑,综合能力主要表现在应用各学科知识及研究方法来解决生活中实际问题,强调知识掌握的灵活性、开放性、实用性和研究性。因此,中学化学的教学不能只顾及知识掌握的多少,而应关注社会热点和实际应用,引导学生应用相关知识解决生产生活中的实际问题,培养和提高学生多角度、多维度、多层次分析问题和解决问题的能力。这就要突破思维的定势和限制,引进新信息、新思想、新技术、新发明和新成果,关注科技发展的新情况,如人类基因图谱的研究、纳米技术与纳米材料、超导技术以及光(量)子计算机和神经网络计算机等。
为了使解决问题的方法简易、途径简捷和过程易操作,建立解决实际问题的结构化模型是有必要的。一般来说,解决一个实际问题,可建立如下结构化的思维模式:
(1)已知条件有哪些,目标是什么,要解决该问题需要哪些前导性知识。
(2)该问题涉及哪些相关学科知识,已知条件能否转化,能否引入辅助元素,拟定出解决问题的具体方案。
(3)执行方案时将引入哪些新问题,如何修正。
(4)研究、讨论后提出最佳方案。
(5)总结评议和存疑,提出新的科学结论和科学方法。
总之需要强调的是,无论是学科基础知识的结构化教学,还是跨学科综合能力培养的结构化教学,以及解决实际问题的综合能力培养的结构化教学,自始至终都要发挥学生的主体性作用,教师在教学过程中只是学生学习的促进者、组织者和指导者。因此,教学过程和教学效果依赖于学生的自主性学习和研究性学习,只有促进学生开放性建立结构化学习模式,才能逐步培养出学生的创新精神和实践能力等综合素质。
(作者单位:江西省萍乡市芦溪中学 337000)