摘 要:化学学科核心素养包括“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”“科学精神与社会责任”5个维度。证据推理与模型认知:具有证据意识,能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设,通过分析推理加以证实或证伪;建立观点、结论和证据之间的逻辑关系;知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系,建立模型。能运用模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律。通过高中有机化学基础《同分异构体》教学策略的分析,如何实现化学核心素养的培养。
关键词:证据推理与模型认知;同分异构体;教学策略
化學学科核心素养包括“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”“科学精神与社会责任”5个维度,其中素养3证据推理与模型认知:具有证据意识,能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设,通过分析推理加以证实或证伪;建立观点、结论和证据之间的逻辑关系;知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系,建立模型。能运用模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律。在教学中重视学生创新实践能力的培养及其思维能力的发展,逐步走向以学生核心素养为导向的教学。下面以高中有机化学基础中《同分异构体》的教学设计为例,如何实现化学核心素养3的培养。
[活动与探究]对下列问题的探究,可以帮助我们进一步认识产生同分异构现象的原因。
1.
在前面的学习中,我们已经认识了一些同分异构体。由此,请你说说产生同分异构现象的原因。
2.
搭建分子结构模型,可以帮助我们更好地认识分子中原子的空间位置关系,加深我们对同分异构体的认识。请尽可能多地搭建具有下列分子组成的有机化合物结构模型,C2H6、C3H8、C4H10、C5H12。
3. 根据上述探究,请回答以下问题:
(1) 产生同分异构现象的本质原因是什么?
(2)
是不是每种分子都具有同分异构体?
通过讨论交流,可以引导学生碰撞出思维火花,有利于科学素养的形成。教师要鼓励学生将所思考的内容大胆表达出来,鼓励学生在课堂内外交流化学学习和解题心得,团结协作,共同提高。一方面,可以帮助更多的同学发现学习问题,弥补化学素养不足,形成化学思考习惯;另一方面,通过引导讨论、帮助分析、激励鼓励等多种形式,使学生从内心需要出发,真正参与到化学教学中来,更加积极主动地去发现、去思考,使高中化学学习过程真正成为学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的过程,从而大大提高高中化学教学效率。
在本课教学中,多次使用模型,通过搭建、观察多种模型,充分发挥其独特的教学功能,设置多重线索,以真实情境引领教学,引发学生在真实情境中解决复杂问题,让学生全身心参与到学习活动中去,从而在这种真实体验中培养学生化学学科核心素养。在科学发展上,模型也对理论建立扮演非常关键的角色,模型可协助学生记忆与解释,作为理解现象或概念的外在表征,他们让学生思考视觉化,并在与他人沟通中获得回馈。教师教学时常在课堂中使用模型,而学生则透过心智的运作去形成或使用内在的表征,以便了解复杂的科学知识架构。简化复杂现象,易于思考;提供更容易理解的方式了解理论;提供理论的预测能力,一个结构化与机械化的向度;强化理论的预测能力;提供理论发展的方式;提供相关理论深刻理解与想象的媒介;提供实验与观察的理论推导。在科学学习过程中,为了发挥模型的功能,发展建立模型的能力是必要的。
核心素养培养过程中教育观念、教师角色、学习方式、学习资源、教研内容、管理模式等都会发生颠覆性的变革。教师需要多学习、多模仿、多互助、多研究、多反思。第一,在教学目标的制定上,要善于挖掘所教内容所承载的学科核心素养价值,融合“三维目标”,使课堂教学目标以培养化学学科核心素养为宗旨,从而凸显化学学科的育人价值。第二,在教学内容的组织上,善于构建主题,以主题引领教学,突出核心概念的统领作用,从而让学生获得结构化的学习内容,这是培养学生化学学科核心素养的有效途径。第三,在教学活动的设计上,设置多重线索,以真实情境引领教学,引发学生在真实情境中解决复杂问题,让学生全身心参与到学习活动中去,从而在这种真实体验中培养学生化学学科核心素养,这是“素养为本”的课堂教学的一大特点。
参考文献:
[1]王磊,魏锐.学科核心素养发展导向的高中化学课程内容和学业要求[D].北京师范大学化学学院,2018.
[2]邱美虹.模型与建模能力之理论架构[J].化学教育,2008,306:2-9.
作者简介:
王英姿,福建省漳州市,福建省云霄第一中学。