雷迎春
[摘 要]落实化学学科核心素养培养目标是化学教学的核心任务。在初中化学教学中,教师可通过充分利用化学实验,使教学内容有序互联,引导学生大胆质疑和辩论,构建化学计算模型,促进学生将化学知识应用于生活等策略,培养学生的化学学科核心素养。
[关键词]学科核心素养;初中;化学;教学策略
随着《中国学生发展核心素养》框架的正式发布,我国教育界掀起了面向学生核心素养、全面深化课程改革的热潮。核心素养是指学生在相应学段的教育过程中逐步形成的适应终身发展与社会发展需要的必备品格和关键能力,而学科核心素养则是指学生通过学科学习而形成的正确的价值观念、必备品格和关键能力。化学学科核心素养集中体现了化学课程学习对发展学生核心素养的重要贡献[1],主要包括“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”“科学态度与社会责任”五个基本方面。深化化学课程改革、落实化学学科核心素养目标是化学教学实践的核心任务。以下将结合教学实践,阐述在初中化学教学中如何培养学生的化学学科核心素养。
一、实验有趣,推理有据
化学实验作为研究和学习物质性质及其变化规律的基本方法,是科学探究的重要途径,是培养化学学科核心素养的有效手段。化学实验可以有效培养学生的科学探究能力和创新意识,引起学生对探究活动的好奇心,培养学生对化学学习的兴趣,使他们养成注重实证、严谨求真的科学态度,以及独立思考、敢于质疑的科学精神。千变万化的实验现象可以引起学生的好奇心,其探究过程可使学生常备探究之意和常获感悟之乐,对实验数据的处理、分析和推理可使学生掌握扎实的理论基础知识,并形成敢于探索、勇于创新的科学态度。
根据初中学生的思维特点,在教学中可通过一些有趣的实验激发学生的学习热情,也可通过设置富有启发性、递进性的问题,引导学生独立思考、大胆质疑、正確推理,既包括对实验现象的归纳分析,也包括对实验设计合理性的分析,以培养学生的创新意识、探究能力并学会科学实验方法[2]。例如,在“质量守恒定律”的教学中,教材原有的实验设计是:先在锥形瓶中铺少量细沙,在细沙上放一小块白磷,瓶塞上插一根铁丝。然后加热铁丝,通过铁丝引燃瓶中的白磷,同时塞紧瓶口,待锥形瓶冷却后称质量,以证明反应前后总质量不变。在根据教材设计思路演示该实验时,一名学生提出该实验设计不科学,理由是“当铁丝引燃白磷时瓶口还没有塞紧,可能会有气体从锥形瓶逸出,也可能有外界空气进入锥形瓶”。其他学生也由此展开了激烈的讨论:“那怎么天平还是平衡的?”“天平的灵敏度太差了”“有没有办法将实验方案设计得更科学?”“用塞子直接塞住”“瓶塞会不会被冲出?”“在瓶口套一个气球”“白磷怎么才能燃烧起来?”“白磷着火点很低,可以用热水使其燃烧”……在不断的质疑与思考中,一个新的实验方案逐渐形成了。教师引导学生思考:“用气球将锥形瓶口套住是否严谨?”学生又想到气球会受到浮力的干扰。最后通过实验发现,白磷刚燃烧时气球膨胀,但锥形瓶冷却后气球却被“吸”进了瓶中,学生又兴致盎然地对新现象进行了分析和质疑。可见,实验的趣味性不仅取决于实验现象本身,还取决于教师是否能够及时根据课堂生成的问题进行有效点拨和设问,并鼓励学生发表观点、提出问题,自然地将学生引入问题情境,使学生在实际问题中思考,形成探究意识和推理能力。
二、内容有序,知识有联
化学课程要求学生能从不同层次认识物质的多样性,并对物质进行分类;能从元素、原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化,能从宏观和微观相结合的视角分析和解决实际问题。因此,知识结构化是促进学生从化学学科知识向化学学科核心素养转化的关键,要求化学教学要做到内容有序和知识有联,兼顾学生的知识建构顺序与学科知识逻辑顺序,进行单元整体设计和结构化教学[3]。
初中化学的知识点多而繁杂,在学习中容易遗漏或混淆。教师应引导学生将知识联系起来,从整体了解其背景与脉络,帮助学生系统地了解和掌握学科知识。例如,在“溶液”的教学中,可引导学生用概念图(见图1)整合并理解知识,并通过联想法对相关知识点进行补充与完善,建构知识体系。
三、课堂有辩,作业有思
“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”等化学学科核心素养,都要求学生具有分析、归纳、判断、推理、演绎等思维能力。为此,教师要善于创造民主的课堂氛围,鼓励学生大胆质疑和辩论。可以组建学习共同体,开展小组合作学习,以此培养学生独立思考的能力以及合作与竞争的意识,让学生在辩论与反思中发展辩证思维和反思能力,提高元认知水平。利用微课、学案等帮助学生开展自主学习,也是促进小组合作学习的有效方法。创设条件让学生在课堂上通过独立思考、同桌互助、小组交流、班级展示、教师点拨等教学环节掌握基础知识并提高思辨能力。在课堂上要允许学生质疑、反驳、修正错误,让争论、质疑、分享成为课堂的常态,逐步培养学生乐学、善学的品质。可在班级设置“化学擂台”,让“擂台”成为学生解决难题的重要途径,形成“兵教兵、兵强兵”的教学常态,促进学生辩证思维的发展。还可引导学生对错误推理或判断进行反思,包括错误原因、正确解法、相关知识、对解决同类问题的办法归类等,在此基础上,对每个阶段的学习情况也要进行反思,进而发展元认知能力。这对学生未来更好地适应社会环境具有重要意义。
四、分析有理,计算有法
“证据推理与模型认知”要求学生具备较强的化学思维、推理判断能力、分析计算能力、理解和建模能力。化学计算是一种模型,通过构建化学计算模型,有利于培养学生的逻辑思维。因此,在教学中要做到分析有理和计算有法。
初中化学计算主要涉及化学式计算、溶液相关计算、化学方程式计算等。在化学方程式计算方面,除了指导学生掌握基本方法,还应传授学生分析的策略。例如,教师在多年的教学实践中总结出一套高效的化学方程式的计算步骤。一是找纯净物:代入化学方程式计算的质量必须是参加(或生成)纯净物的质量。二是寻求转化:分析是否可将题目中的已知条件转化为参加(或生成)纯净物的质量。三是寻找差量:当前面两个环节都无法求解时,思考化学反应前后为什么物质总质量发生了变化,是由于气体的逸出或沉淀的生成导致质量变小,还是因为金属发生置换反应导致质量发生变化,并以此寻找物质之间质量发生变化的关系。四是设未知数:当前三种方法都无法求解时,思考是否可以假设杂质的质量为x,并基于题设条件找到已知条件和未知量之间的关系,分析并找到解决问题的方法。此外,还需注意化学方程式的质量守恒定律,某些特殊化学方程式的计算可以根据化学反应前后元素质量不变进行考虑。以上步骤,教师要引导学生亲自发现并加以运用,而不是直接告知并让他们记住。
化学计算属于程序性知识,教师要创设情境让学生经历“记忆—理解—应用—分析—评价—创造”的过程[4]。化学计算也能反映出学生的思维品质,教师要着重关注学生的思维过程与解决问题所采取的策略。
五、应用有展,评价有境
化学与生产、生活、科学技术的发展密切相关,对社会发展以及人类生活质量的提高具有深刻影响。“科学态度与社会责任”素养是在不断解决问题的过程中形成的。因此,化学教学要注重内容的生活化、问题化与情境化,做到“应用有展,评价有境”,不仅要让学生掌握相关的化学基础知识,还要提高学生应用化学知识的能力,使他们能够解释生活中常见的化学现象,以此培养学生的科学态度与社会责任。
在评价方面,应紧紧围绕化学学科核心素养的发展水平和化学学业质量标准开展,注重过程性评价和结果性评价的有机结合。不仅要针对记忆、理解和运用知识等方面进行评价,更要对学生的分析能力和创造能力进行评价。要将化学认知能力评价放在真实复杂的教学情境中,如将新闻背景、科技创新、国际视野和地域文化融入化学教学情境,在考试中创设情境性问题等,使学生养成关注科学问题的习惯。
综上所述,初中化学教学要将学科核心素养的培养放在教学工作的核心位置,并注重与其他学科的相互联系,使化学学科核心素养的培养融入学生整体核心素养的发展中。
参考文献
[1]钟启泉.基于核心素养的课程发展:挑战与机遇[J].全球教育展望,2016(1):8-9.
[2]金星.基于学科核心素养的初中化学教学设计[D].淮安:淮阴师范学院,2016.
[3]吴静弘.基于初中化学“核心素养”的教学策略研究[D].福州:福建师范大学,2016.
[4]姜宇,辛涛,刘霞,等.基于核心素养的教育改革实践途径与策略[J].中国教育学刊,2016(6):29-30.
(责任编辑 郭向和)