基于初中化学核心素养在线教学有效性策略的实践研究

曾文雄　陈德权

[摘要]面对疫情，各地政府纷纷迅速行动，实施了各自的“停课不停学”方案。然而在线上教学过程中，现有的信息化教育手段也暴露出一些问题，如“课堂的监管难”“互动不够充分”“学习情境缺失”……这些问题都或深或浅地影响了在线课堂教学的有效性。参考现有的做法，结合研究小组自身的教学经验，本文以在线课堂为研究对象，阐述了基于初中化学核心素养的有效性教学策略。在研究中，先介绍了初中化学核心素养的内容、在线课堂对培养发展初中化学核心素养的可行性分析，然后以具体的教学案例，针对课堂教学中的导入环节、教学过程及课后辅导等方面阐述了自己的意见。通过研究，希望能够对基于初中化学核心素养的在线课堂有效性教学提供一些帮助和启示。

一、引言

一场突如其来的疫情，改变了人们日常的生活学习方式，十四亿人响应国家号召静宅在家，带给了全社会压力和挑战，也带给了我国基础教育绝佳的自我审视、升级提升的空间和机会。面对疫情，各地政府纷纷行动，实施了各自的“停课不停学”方案，迅速调整教学模式，使得师生之间、家校之间可以通过微信、腾讯QQ、钉钉等通讯软件和办公平台开展线上教育教学活动。然而在线上教学过程中，现有的信息化教育手段也暴露出一些问题，如“课堂的监管难”“互动不够充分”“学习情境缺失”……这些问题都或深或浅影响了在线课堂教学的有效性。尤其是化学学科，相比于其他学科，具有十分鲜明的抽象特征，影响其有效性的因素相对比较多，整体教学效果较差，不利于初中化学核心素养的培养与发展。

基于这种思考，研究小组对基于初中化学核心素养的在线教学有效性策略开展了实践研究。

二、核心概念解析

（一）初中化学核心素养解析

《义务教育化学课程标准》（2011年版）要求义务教育阶段的化学教育，要激发学生学习化学的好奇心，引导学生认识物质世界的变化规律，形成化学的基本观念;引导学生体验科学探究的过程，启迪学生的科学思维，培养学生的实践能力;引导学生认识化学、技术、社会、环境的相互关系，理解科学的本质，提高学生的科学素养。基于此，初中化学核心知识应该包括“变化守恒”“三重表征””实验探究”“绿色应用”等。

首先，化学变化是化学科学研究的核心内容，物质在发生化学变化时遵循质量守恒定律，而质量守恒定律是自然界的普遍规律之一，也是初中化学的重点内容，因此“变化守恒”可以作为初中化学的核心知识之一。

其次，对物质进行“宏观—微观—符号”三重表征以及建立三者间的联系是化学学科不同于其他科学特有的思维方式[1]，对于化学启蒙阶段学习化学知识有极大的促进作用，因此“三重表征”也可以作为初中化学的核心知识之一。

然后，化学是一门以实验为基础的学科，化学实验是化学科学研究的基本手段。科学的本质是探究，科学探究是化学家研究化学的方法，也是化学课程要求学生掌握的重要内容和学习方式，所以“实验探究”也应该是初中化学的核心知识之一[2]。

最后，“为学生创设体现化学、技术、社会、环境相互关系的学习情景，使学生初步了解化学对人类文明发展的巨大贡献，认识化学在实现人与自然和谐共处、促进人类和社会可持续发展方面所发挥的重大作用，相信化学必将为创造人类更美好的未来做出重大的贡献。”[3]通过学习化学，让学生认识到化学对人类发展、社会发展的重大作用，形成化学价值观，在应用化学为人类造福的同时，树立人与自然和谐共处的可持续的思想，这可以称为“绿色应用”。这是初中化学的重要理念之一，也是初中化学核心知识之一。

综上，从初中化学核心知识来看，初中化学学科核心素养结构体系包括化学基本观念、化学思维方式、科学探究、化学学科价值与社会责任四个核心要素，如图1。四个核心要素地位是相同的，每一个要素与其他三个要素的关系是等同的，四者的关系是正四面体结构;同时，四个核心要素不是孤立存在的，而是相互关联、相辅相成的;每个核心要素都离不开化学学科核心知识，紧紧围绕着核心知识。初中化学教学必须围绕上述四个方面的培养和提升进行，并将其融入到具体教学内容之中。

（二）在線课堂培养初中化学核心素养的可行性分析

1.在线课堂培养初中化学核心素养的优点

①增大课堂知识的容量，拓展学生的知识面，能将难以理解的抽象生涩的化学基本观念更加直观形象地传递给学生，使学生在课堂上理解并吸引内化的内容增加，从而提高了课堂教学的有效性;

②因为图片和音视频的加入，使一些在普通条件下难以实现并观察到的过程更直观地显现出来，例如微观结构和微观现象，利用视频可以让学生看到用电子显微镜放大几十万倍后的不同物质的构成微粒，这样学生就更容易理解物质的微观构成，并与宏观及化学符号联系起来，从而形成“三重表征”的化学思维;

③利用视频播放实验探究过程，通过调整播放的速度、暂停以及重播，可以让学生更清晰地观察到实验现象和变化的过程，便于学生理解和掌握“变化守恒”;同时，在一些会生成有害物质的实验教学中，联系生活实际讲解环保知识，增强学生“绿色应用”的意识，形成化学学科价值观。

④办公平台直播授课与传统教学相比，特别之处还在于支持直播回放，如图2。由于线上直播授课的整个过程，都可以被记录下来，一些在直播过程没听懂的学生，能通过课后回放来进行知识点巩固。这一点也是直播课的一大优点，让错过上课的学生也有机会同步课程。

⑤课堂练习和课后作用可借助教学APP，热门的教学APP普遍覆盖了初中所有的知识点，每道题包含了题目内容、知识点和题目类型、难度、易错选项等的题目参数数据，实时提供做题报告和题目的优质解析，支持老师在手机上为学生布置作业，当学生完成练习时，老师也将实时获得每一个学生的练习数据，以及班级整体练习情况的评估分析数据，根据反馈及时调整教学策略，从而帮助老师提高教学效率。另外，如图3所示，除了支持老师全班统一布置作业外，还包括“一对一出题”的功能，这为个性化辅导提供了可能性。[4]

2.在线课堂培养初中化学核心素养存在的问题及应对策略

①长时间的线上教学，学生注意力难于集中

线上教学最大的难点就在于长时间的教学，很难集中学生的注意力。这也是线上教学与传统教学最大的区别。可汗课程的统计结果和脑科学研究表明，人注意力集中的有效时间一般在10分钟左右。因此，线上教学“活动”不能停，5-10分钟抛出一个问题让学生回答，在网络正常的情况下多与学生“连麦”，通过正向的激励提高学生的注意力，同时也增加了师生之间的互动;另外，设计吸引眼球的、富有趣味性的、与教学内容相关的化学小魔术，激发学生的兴趣，也可提升学生的注意力。

②线上教学对实验操作的动手能力的培养效果不理想

受条件限制，线上教学对学生实验操作能力的培养效果不理想，一是可借助智慧教育平台虚拟仿真实验和其它类似的需学生动手完成的FLASH动画;二是安排家庭小实验，通过亲身体验，充分感受化学的魅力，提高实验操作能力。

三、开展线上教学实践研究

为了让实践研究更富有科学性和普遍适用性，研究小组分别在增城和番禺的两间中学开开展了基于初中化学核心素养在线教学有效性策略的实践研究。

（一）开展线上教学的流程

1.课前准备：做好课件，备好教案，将教案和课件有机结合起来。对于学生，提前告知，做好课前准备，并将教案提前发到学生手中，让学生结合课本进行预习，随后检查学生的预习效果，根据学情开展线上教学，突出重难点。

2.直播授课：提前五分钟在化学学生群里发布上课通知，提前进入直播平台，并调试好。每讲完一个知识点后，开展互动提问，好让学生参与进来，掌握学习情况。根据学情讲解学生存在的主要问题和未消化的知识要点。

3.课后作业：利用教学APP将作业下发到每个学生的手中，给学生时间独立思考和完成作业，之后集中讲解，收集学情，在线答疑。

（二）案例说明

根据研究需要及笔者的教学经验，选择了人教版九年级化学中第五章第一节《质量守恒定律》这节课作为案例进行说明：

环节一、创设情境引入，发现、提出问题

环节二、探究小苏打与柠檬酸混合后，質量是否会发生变化

环节三、质量守恒定律的微观本质分析

环节四、课堂小结

（三）实践研究效果分析

基于初中化学核心素养的在线课堂有效性教学策略的实践研究，一定程度上解决了初中化学在线课堂上实际碰到的一些困难和问题，提高了初中化学在线课堂教学的有效性，加强了对学生初中化学核心素养的培养，使学生对学习化学的兴趣和积极性都得到了很大程度的提升，体现在疫情期间学生的成绩并没有退步，还略有进步：在学期中，通过对不同区域不同学校的不同班级疫情前后的成绩进行t-检验： 成对双样本均值分析，分别得到表1和表2。

从检验结果分析，表1和表2的泊松相关系数都>0.9，说明量表的信度理想，可信度较高，有参考价值;表1和表2的检验概率值P都明显小于显著性水平0.05，说明差异显著，开展了实践研究教学后，班级1的平均分高了3.52分，班级2的平均分高了7.362分，可见实践研究的开展对学生的成绩有显著影响。这说明，开展基于初中化学核心素养在线教学有效性策略的实践研究后，学生成绩有了较为显著的提高。

四、总结

综上所述，基于初中化学核心素养的在线教学要充分发挥线上教学的优势，在教学设计上教师必须准确把握初中化学核心素养培养的基本要求，以学生为中心来设计教学过程，在线课堂上通过设疑提问连麦吸引学生的注意力，多以正面激励调动学生的积极性和主动性，在家庭小实验和虚拟仿真实验的过程中，必须让学生独立完成，只有这样才能锻炼和提高学生的初中化学核心素养，才能提高在线课堂教学的有效性。

参考文献

[1]赵东旺. 重视化学教学“三重表征”突破化学用语学习困难[J]. 新课程研究（职业教育）， 2007（09）：178-179.

[2]刘永祥. 核心素养理念下化学“粗盐提纯”实验再探究[J]. 中学课程辅导：教师教育， 2018（12）：1-1.

[3]刘林， 朱斌， 彭蜀晋. 论新课标下中学化学教学中的环境教育[J]. 课程教育研究， 2014， 000（019）：174-175.[[4]曾文雄.基于微信与猿题库开展初中化学课外自主合作学习的实践探究[J].广州广播电视大学学报，2016，016（006）：81-85.