摘要:以综合实践活动为载体,在分析对比小学科学、初中物理、初中生物与初中化学相关内容的基础上,针对初一初二学生提出以“播撒化学的种子,让化学知识和素养自然生长”的校本课程开发理念。提出“知识是种子,实践是土壤,观念是树干,素养是果实”的观点。唤醒学生已有的知识经验,从中构建化学学科观念,提升学生的科学素养,为校本课程的开发建设提供有益的启迪。
关键词:初中化学;校本课程;策略;已知经验;科学素养
文章编号:1008-0546(2021)03-0024-04 中图分类号:G632.41 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2021.03.005
我国《义务教育化学课程标准(2011年版)》在阐述课程目标时明确提出“以提升学生的科学素养为主旨川],这也是我国科学课程领域各学科需要协调一致达到的最终目标。
化学作为一门中心学科,对提升学生科学素养具有举足轻重的作用。随着我国社会发展到稳步增长的现阶段,在江苏,高考中选考化学的学生较少,而义务教育阶段的学生人数多,分布广,在初中化学启蒙阶段普及科学知识,形成化学观念,提升科学素养,对全民的科学素养的提升具有重要意义。
一、背景调查和分析
1.背景调查
(1)学生化学前概念调查
本课题研究之初,从小学科学、初中物理、初中生物中选择了10个跟初三化学相关的知识点,内容涵盖:燃烧、空气的成分、化学变化、生活中的有机物、化石燃料、金属的性质、二氧化碳、水、氧气、物质的溶解等10方面的内容各编写了一个问题。开学初,从本校初一初三两个年级各选择4个班级共407名学生,进行了化学知识前概念的调查。具体分析数据见图1。
(2)学生对化学认知度调查
我在本校随机抽取20名初一初二学生,通过简单的谈话法进行了调查。100%学生都知道初三要学习化学,化学是中考科目,很重要。对于化学的认识,80%学生的第一反应是化学很恐怖;了解的化学知识,25%的学生想到“公式”(即化学方程式)、元素周期表,20%的学生想到二氧化碳、氧气等,有巧%的学生想到小苏打与白醋反应,30%的学生说到砒霜、王水、浓硫酸、氢气爆炸,10%的学生想了很长时间没有说出。
(3)教师对学生“已有的经验”评价
对教师眼中学生“已有的经验”如何呢?針对这一问题,我对全区10所初中的15位初中化学教师采用个别谈话法进行了调查,老师们普遍认为:学生“已有的经验”很贫乏,很多老师们认为的常识性知识,实际上学生并不知道[2]。
2.背景分析
义务教育化学课程标准基本理念之一:“从学生已有的经验出发,让他们在熟悉的生活情景和社会实践中感受化学的重要性”。但从调查结果可以看出:初三学生的“已有经验”与初一学生相差无几,都比较薄弱,由于在初二物理课上已经学习过微观知识,所以刚进入初三的学生有一定的微粒观。
学生主观上对化学很重视,但由于媒体宣传的影响等,学生对于化学的认识局限在危险、爆炸、有毒等负面印象上,主观上害怕化学,客观上不得不学,进入初三学习化学,化学当然成了“人门难,难人门”头痛学科,为考而学,考完就忘,学习化学学科的目的——“提高全民科学素养”难以实现。
在此背景之下,针对本校本地区学生的特点,开发“美丽化学”校本课程,“美丽化学”美在变化、探索和创新之中。实践对象为初一初二年级的学生,基于“播撒化学的种子,让化学知识和素养自然生长”的理念,在综合实践活动中,以合作学习、动手实验、拓展视野等方式,进行渐进式化学知识的学习,在活动中,引导学生初步形成化学观念,培养探究精神和创新意识,为构筑科学的理性思维方式打下基础。
二、课程开发策略
1.唤醒已有的经验,播撒化学知识的种子
小学科学、初中物理、初中生物都属于科学课程,其中所学到的知识属于学生学习化学之前“已知的经验”。2019年进入初三的学生是从三年级开始学习小学科学,共学过8本科学课本,共43个单元,43个单元中有7个单元直接涉猎化学知识。分别是:生命之源——水(三上);它们是什么做的(三上);我们周围的空气(四上);吃的学问(四上);岩石与矿物(五下);物质在变化(六上);神奇的能量(六下)[3]。在初中物理中,与初中化学知识交叉的有“构成物质的微粒”以及“能源”。在初中生物中,与化学有交叉的内容比较多,涉及到水、氧气、二氧化碳、食品中的有机物以及能量的变化等。
唤醒学生在各门功课中的化学“已知的经验”,拓展学生的未知,显得尤为重要,知识为素养的提升奠定基础。表1是通过“我们周围的空气”中学生“已有的经验”可以播撒的化学知识种子以及可以自然生长的知识。
在“美丽化学”校本课程实践活动中,将化学知识与小学科学、物理、生物紧密相连,将知识的外延扩展,让化学的种子在实践学习中播撒开来。
2.在实践活动中,播撒化学探究的种子
叶圣陶说:“教任何功课,最终目的都在于达到不需要教。假如学生进入这一境界,能够自己去探索,自己去辨析,自己去历练,从而获得正确的知识和熟练的能力,岂不是就不需要教了吗?”叶圣陶以通俗的语言指出探究的作用以及重要性。
探究是科学家研究自然界的基本方式和根据所收集的证据提出解释的过程。对于我国的初中生来说,探究是学习内容,也是学习方式。只有把“探究”作为学习内容掌握了,才能更好利用“探究”学习方式[4]。
初中学生思维水平还比较低。可以利用生活经验,先学习探究,搭好探究的梯子,然后再让学生逐步学会用探究的方法进行探究。如在校本课程学习中,可以通过生活事例先了解探究,学会进行有依据的猜测。如图2,针对“为什么树死了”,引导学生进行如下假设和探究[5]。
图2 通过生活事例学习探究
用生活中的问题学习探究的过程,形成探究的前概念。从中概括出探究活动的要素:基于前概念提出科学问题,给出假设、参与设计实验步骤,优先收集证据,做出解释,将解释与科学知识进行联系,分析反思,交流和验证解释,對整个过程进行记录。这些要素中动脑是前提,是反思、总结、归纳,而动手是操作,将思想内容付诸实施的方式。
探究技能是进行探究的必要方法。苏教版七年级和八年级的生物课本中共介绍了24个探究技能,如:实验中的单一变量原则,对照实验等[6]。这些探究技能也是化学学习中所必须掌握的方法。在化学校本课程实践中,运用这些技能进行一系列化学实践活动,让学生能进一步熟悉并熟练掌握探究技能。
关注最近发展区,提升探究。在实践活动中,开发合适的实验内容让学生在探究中学习,在浅层次探究内容的基础上,一些相对深层次的探究内容自然生长起来。如通过小学科学四上一单元“我们周围的空气”中“已有的实践活动”可以使学生自然生长的浅层次和高层次的探究内容,以及在活动中可以运用的探究技能,见表2。
播撒探究种子,通过由表及里,由浅人深,由定性到定量,探究技能逐渐自然生长起来。
3.在学习活动中,培养化学核心观念
爱因斯坦曾经说过:“教育就是学生忘记了学校所学的一切后剩下的东西”,剩下的东西,最主要的是学科素养。
从化学研究的对象来看,最能体现化学学科特点和核心内容的观点是:元素观、微粒观、变化观、结构观和能量观,这是研究物质的认识视角。
在课程开发的时候,对于尚未系统学习化学的初一初二的同学通过动手实验,播撒化学知识的种子,帮助学生建立一定的知识表象,在建立时,有意识将化学观念贯穿在课程内容的开发中,使学生通过课程内容的学习,形成一些学科观念。
学习的最终目的并不在于知识本身,对初一初二学生通过综合实践活动接触化学知识,进行校本课程的学习,其目的是将化学知识作为载体,建构学生头脑中化学的认知结构,将习得的分析、推理等方法去解决生活中遇到的和所学书本知识类似但又不完全相同的问题,从而结出科学素养的种子,才能提高全民族的科学素养。
如在课程内容中,将宏观物质与微粒以及化学用语联系在一起,使学生形成表征物质“宏观一微观一符号”的观念,知道世界由物质组成,物质由元素构成的等。由点及面,当学生再接触到类似的知识时,能够找出它们的共性,从而可以进一步学习相关的更多知识,学习视野就此打开,知识和观念同步自然生长起来。
4.在知识和观念的引领下,收获科学素养的果实
科学素养是指掌握了足够的科学术语和科学原理,并能运用这些知识准确评价各种信息,正确作出各种决策以及能有效地参与各种公共事务。
具备科学素养的公民,能够在面临浩如烟海的科学信息时,去粗取精,去伪存真,精确地作出评价,并运用这些知识处理和解决生活中的各种困难和问题,跟上科学发展的最新步伐,更好地应对各种工作的挑战。
在培育科学素养果实的过程中,知识是种子,实践是土壤,观念是树干。“美丽化学”校本课程开设的目的不在于让学生掌握艰涩难懂的学科内容,而是依托综合实践活动的载体,引导学生在实践中学习知识,在实践和知识的学习中,培养学科观念,在评价与反思中建立化学学科素养,培养学生对化学知识的理解,让科学素养能自然生长。
如在生物八年级下册课本最后一章中有综合应用探究技能进行环境污染的调查,这个调查可以跟化学校本课程的综合实践活动结合在一起开展,促使学生将各学科知识进行融合,学会综合分析,科学应对,在理性思考、质疑探索中求真求实。
德国教育学家第斯多惠指出:“教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞。”“随风潜人夜,润物细无声”在看似不经意的探究学习中,科学方法和科学精神悄悄在学生的心中发芽、生长、开花、结果。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准(2011年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2012:3
[2]张向荣.初中化学前期启蒙学习内容的研究与开发[J].化学教与学,2020(2):2-4
[3]郝京华,路培琦.义务教育课程标准实验教科书科学(3年级一6年级)[M].北京:教育科学出版社,2007
[4]王祖浩,王磊.义务教育化学课程本标准(2011年版)解读[M].北京:高等教育出版社,2012:36-51
[5]M.J.帕迪利亚(美)科学探索者:科学探究(第三版)[M].杭州:浙江教育出版社,2016:13-28
[6]匡廷云,曹惠玲.义务教育教科书生物(7年级-8年级)[M].南京:江苏凤凰科学技术出版社,2012
*本文系苏州市十三五规划课题《“美丽化学”校本课程研发与实践研究》研究成果(课题编号:192005221)。