王生林
[摘 要]新课标倡导“做中学”“用中学”“创中学”,重视开展核心素养导向的化学教学。文章在遵循学生认知规律的基础上,通过“想、说、画、做”四个步骤由简入繁、由易到难、由低到高地引领学生形成一定的学习思路和方法,促进学生化学观念的形成,发展学生的科学思维,提升学生的科学探究与实践能力,让学生核心素养的培养真正得到落实。
[关键词]“想、说、画、做”;核心素养;教学策略
[中图分类号] G633.8 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2023)02-0074-03
2022年4月21日,教育部正式颁布《义务教育课程方案和课程标准(2022年版)》,规定了教育目标、教育内容和教学基本要求,教学内容由知识性内容转向实用性内容,从知识本位转向素养本位。在《义务教育化学课程标准(2022年版)》(本文简称新课标)中,课程理念聚焦学科育人方式的转变,深化化学教学改革,提倡创设真实问题情境,倡导“做中学”“用中学”“创中学”;重视开展核心素养导向的化学教学[1],对化学教学提出了更高、更新的要求。作为化学教师,在教学中要遵循教育教学规律,积极转变教学观念和改变育人方式,改进教学策略;要以核心素养为导向,促进学生学习方式的转变,重视学生学科关键能力的培养,进而提升学生的学科能力和学科思维[2],着力发展学生的核心素养。据此,笔者在初中化学教学过程中,遵循学生的认知规律,通过“想、说、画、做 ”四个步骤,由简到繁、由易到难,按照观察、认识、形成、理解、应用的顺序由低到高,引领学生形成一定的学习思路和方法,让学生核心素养的培养真正得到落实。
一、“想、说、画、做”教学策略的研究背景
(一)世界科技日新月异,人才培养面临新挑战
随着社会的进步和发展,人们的学习、生活、工作方式都在不断改变,以往的育人目标、育人方式已经不能满足社会发展的需求。在教学中,我们要紧紧围绕新课标的育人目标,为学生提供动手操作的平台,发展学生的核心素养,让学生成为具有正确的价值观、必备品格和关键能力的时代新人。
(二)育人方式由“知识本位”转向“素养本位”,突出实践育人
在核心素养导向下,育人方式由“知识本位”转向了“素养本位”,这就要求教师积极创设真实的问题情境,开展科学探究和实践活动,让学生“做中学”“用中学”“创中学”,不断提升自己的核心素养,努力成长为勇于担当、敢于创新的社会主义的建设者和接班人。
(三)新课标要求教育要遵循学生的认知规律,分层落实育人目标
学生核心素养的养成是一个持续的过程,具有连续性和进阶性。教师要结合学生的已有知识经验和认知能力,积极创设教学情境,分层次、分阶段逐步发展学生的科学思维,提升学生的科学探究与实践能力,使学生养成科学态度与责任,让学生核心素养的培养真正得到落实。
二、“想、说、画、做”教学策略的实施——以微粒观的构建为例
新课标明确指出“化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的一门基础学科,其特征是从分子层面认识物质,通过化学变化创造物质”“初步形成基于元素和分子、原子认识物质及其变化的视角,建立认识物质的宏观和微观视角之间的关联”“知道可以通过实验、想象、推理、假说、模型等方法探索物质的结构”[3]。作为重要的化学基本观念之一的微粒观,其核心是从微观视角认识和研究物质性质及其变化。物质的变化就是构成物质的微粒间结合方式的改变,即物质变化的本质就是物质的微观结构发生变化。
教师在教学中要以核心素养为导向,创设真实的问题情境,引领学生由易到难、由浅入深地去构建微粒观,让学生在“想中学”“说中学”“画中学”“做中学”的过程中构建“从微观视角去分析物质的组成与结构”的化学观念,发展学生“把宏观、微观、符号结合起来去认识物质及其变化”的科学思维。
(一)“想”——融合跨学科知识,养成科学态度与责任
学生在学习分子、原子时,初次接触到微观世界,由于分子、原子等构成物质的微粒是看不到、摸不着的,学生一时难以接受。但是,学生在初中生物学科中学习了细菌、病毒等知识,知道细菌、病毒虽然看不见、摸不着,却是真实存在的。在初中物理学科中,学生学习了电流知识,知道电流是电荷的定向移动形成的,学生虽然看不见电荷,但是知道电荷是真实存在的。将生物、物理等跨学科知识引入化学课堂,可帮助学生想象构成物质的基本微粒——分子、原子等,它们就像细菌、病毒、電荷一样,虽然看不见、摸不着,却是真实存在的,而且是不断运动的。学生通过想象,为微粒观的初步构建奠定了基础。
学生在已有的细菌、病毒、电荷等知识的基础上,借助生活中常见物质的图片、常见的现象、构成物质微粒的图片等素材,大胆想象分子、原子的结构。学生可以把分子想象成一个单球体,也可以想象成一个多球体;可以把原子想象成实心的,也可以想象成空心的……教师应鼓励学生大胆想象。在这一阶段的教学中,教师不需要刻意强调学生的想象是否正确,只需让学生对微粒观有一个初步的概念即可。
通过“想”,学生认识到物质是由许许多多肉眼无法看到的微粒构成的,它们是真实存在的,而且是不断运动的,为微粒观的初步构建奠定基础。学生通过“想”,还可不断提升学习内驱力、想象力和探究欲,激发学习化学的兴趣,培养良好的学习品质。
(二)“说”——在合作与分享中共享学习成果,达成共识,提升语言表达和交流能力及合作学习能力
新课标指出:在科学探究与实践活动中,能与同学合作、分享,善于听取他人的合理建议,评价、反思、改进学习过程与结果,初步形成自主、合作、探究的能力[4]。合作与分享,是在一定范围内进行有组织、有计划的信息交换。一方面,能够有效培养学生的团队协作精神,让学生在主动融入课堂的同时丰富自身的认知思维和情感[5];另一方面,能够让学生在主动与同学分享交流的过程中集思广益,互相补充,寻求正确观念,并提升自身的综合语言运用能力。教学中,教师要积极创造宽松的教学环境,以问题为载体,引导学生独立思考、主动探究与交流分享,努力打造“探究和分享”课堂[6],让学生共享学习成果,相互求证,达成共识。
例如,在教学“分子”时,教师可以让学生小组合作交流,说出自己想象中的水分子和氢气分子是什么样的。在达成共识的基础上,再让学生参照教材提供的相关图示,说出构成氢气和水的最小微粒,以及图中氢气分子和水分子的数目。
通过“说”,学生知道了氢气是由氢分子构成的,每个氢气分子是由2个氢原子构成的;构成水的最小微粒是水分子,每个水分子是由1个氧原子和2个氢原子构成的;分子是构成物质的一种微粒。在教学分子、原子、离子间的转化时,让学生在一定的范围内说出分子、原子、离子相互转化的过程,进而对分子、原子、离子之间的区别与联系有更加清晰的认识。学生不仅知道分子、原子和离子都是构成物质的微粒,而且知道三者之间能相互转化;不仅知道分子是由原子构成的,而且知道离子是由原子得失电子形成的,进而构建分子、原子和离子三者之间的认知模型。
通过“说”,学生展现了自己思考问题的出发点、落脚点及解决问题的思路和方法,在共享学习成果的同时,敢于提出自己的见解,敢于相互质疑,敢于修正别人的错误观点,并勇于正视和纠正自己的错误观点,这些都有助于学生发展自身的科学思维。通过“说”,学生在合作分享、达成共识的过程中不断提升语言表达和交流能力,并且学会聆听,集思广益,相互学习,共同提高,提升了合作学习能力。通过“说”,学生在自主学习的基础上,学会相互评价、反思、改进学习过程和结果,养成了科学的态度。
(三)“画”——运用科学方法进行证据推理,构建化学观念
在前面的环节中,教师借助图片、实验、视频、化学史等学习素材创设教学情境,引领学生认识:水分子不是一个单一的球体,而是由氢原子和氧原子构成的;一个水分子由1个氧原子和2个氢原子构成;水分子中的原子不是随便连在一起的,而是具有一定的结构。学生通过想象初步形成了微粒观,这时学生对微粒观的构建还处于一个模糊的阶段。而“画”可以进一步促进学生微粒观的构建,让学生在亲自动手、亲身感受和亲身体验的过程中对微粒观有一个清晰的认识。
在学生微粒观的构建过程中,“画”的环节可以分为以下三个步骤。第一步,让学生在达成共识的基础上画出H2、H2O、CO2等简单分子的微观结构图。学生在想象的基础上,通过“画”深入理解了分子是由原子构成的,构成分子的原子不是随意结合在一起的,而是按照一定的规律和方式结合在一起的。第二步,让学生画出2H、2H2、2H2O的微粒结构图。通过“画”,学生将化学符号、微粒结构、模型构建三者有机结合起来,对分子和原子有了更加清晰的认识,同时对化学用语是如何确定的、化学用语表示什么意义等有了更深刻的理解。第三步,让学生画出空气、氧气、水等常见物质的微观结构图。学生通过对比构成空气的微粒种类和构成氧气、水的微粒种类,从微观的角度认识了纯净物和混合物。学生通过对氧气和水的微观结构图的对比,学会从微观角度去认识和区分单质和化合物。通过画物质微观结构图,学生学会将宏观物质和微观粒子结合起来,从宏观视角和微观视角去构建物质的分类观,并对固体、液体、气体物质微粒之间的间隔大小有了更深层次的认识。第四步,让学生画水蒸发和水电解的微观过程图,进一步认识原子与分子的本质区别,从微观角度区分物理变化和化学变化(化学变化的实质是原子的重新组合;分子在化学变化中可以分解成原子,原子是化学变化中的最小微粒;原子在化学变化中是守恒的;等等)。可见,“画”有助于学生形成微粒观、物质观、分类观、变化观、守恒观等化学观念,有助于发展学生从微观视角去认识宏观物质的科学思维和基于事实进行推理、构建认知模型的能力,有助于落实学生科学探究与实践、科学思维、科学态度与责任等核心素养。
(四)“做”——建立物质组成与结构相关模型,发展科学思维
“证据推理與模型认知”“科学探究与创新意识”是学生在学习化学过程中需要培养的化学学科核心素养。基于真实情境下的模型构建是落实学生核心素养的重要方法,也是培养学生科学思维的重要途径。
在学生构建微粒观的过程中,教师应引导学生把学到的知识应用于实践,充分发挥想象力,自己动手“做一做”化学模型,体验化学物质的微观结构和化学变化的微观过程。让学生利用生活中常见的物品来制作物质的微观结构模型和演练化学变化的微观过程,可让学生核心素养的养成更深入一个层面。学生通过动手制作模型这一可视化手段,不断深入探索物质的结构,掌握认识物质的组成与结构的思路和方法。学生通过对感性材料(实验、模型等)的感知形成一定的表象认识,再通过对表象的分析、比较、抽象、概括实现对事物的本质认识。例如,让学生用乒乓球、橡皮泥、磁性球等材料制作水、氧气、二氧化碳等常见物质的分子模型。学生在“做”分子模型的过程中,提出一些想法和问题,积极观察、思考、探索,从微观视角去领略物质构成的奥妙,形成利用宏观与微观相结合的方式认识物质的学科思维,更深入地理解物质的微观构成。又如,让学生用大小、颜色不同的磁性球模拟电解水或氢气燃烧的微观变化过程。通过拆分、重组分子模型,学生对“化学反应的实质是原子的重新组合”这一化学观念有了更深层次的认识。
“做”,让学生对于物质的组成、物质的构成、物质的变化等化学观念的建构有了切身的体验。“做”,让学生从更高的层次去建构化学观念,让学生在创意、构思和修正的过程中不断提高动手能力和自主探究能力,培养勇于探究的科学精神。“做”,让学生更加深入地认识物质的组成规律,更直接地了解物质的结构,有助于提升学生的科学探究与实践能力以及科学思维,有助于学生科学态度与责任的形成,为学生的可持续发展奠定坚实的基础。
“想、说、画、做”,让学生的“脑”动起来,让学生的“嘴”动起来,让学生的“手”动起来,让学生的“思维”动起来。在“多想”“多说”“多画”“多做”中,增强教学的实践性,激起学生思维的浪花,使学生思维向新的广度和深度发展。“想、说、画、做”四个层面的活动,可以激活学生已有的知识和经验,帮助学生构建解决问题的认知模型,形成化学视角。“想、说、画、做”由浅入深、由易到难,循序渐进,让学生核心素养的培养逐步得到落实。
[ 参 考 文 献 ]
[1][3][4] 中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准:2022年版[M].北京:北京师范大学出版社,2022.
[2] 许丽君.基于学科关键能力发展的初中化学情境教学探索[J].中学教学参考,2022(18):68-70.
[5] 安强身,魏桂娟.从理念到实践:“合作—分享”教学模式的构建[J].现代教育科学,2019(1):103-108.
[6] 范月娥.打造“探究和分享”数学课堂:以“与二次函数模型有关的最值问题”教学为例[J].中学教学参考,2022(2):4-6.
(责任编辑 罗 艳)