作者简介:张传俊(1988~),女,汉族,河南信阳人,临沂滨河高级中学,研究方向:化学教育与教学。
摘 要:核心素养理念指引下,高中化学教学要适应信息化时代人才培养的综合性要求。优化教学模式,驱动学生创新探究,注重化学知识学习,向生活有效延伸,降低学生化学学习畏难心理。基于核心素养发展理念,高中化学教学要坚持以科学性、趣味性、活动性为原则,鼓励学生立足课堂高效推进宏观辨识与微观分析,结合具体的问题建立变化观念与平衡思想,以问题驱动学生创新思维,提高学生模型认知能力,开阔学生学习视野,培养学生科学责任,提高学生化学学科核心素养。
关键词:高中化学;核心素养;探究;创新
中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1673-8918(2023)19-0145-04
随着“双减”政策的落地,高中化学教学要删减难、繁、偏、旧的内容,从激发学生兴趣、调动学生生活经验的角度,关注学生综合学习品质培养,引领学生适应现代社会及科技发展,创新性地学习化学、应用化学。但在高中化学教学中,依然有很多学生对化学知识理解不够透彻,课堂参与感不强,难以实现意义学习。如何唤醒学生学习能动性、围绕具体问题提升学生决策能力、促进学生学用结合,需要教师结合教学实践揣摩反思。
一、 基于发展学科核心素养开展高中化学教学研究的意义
学科核心素养是学生在高中化学学习中所必须具备的关键能力,也是提高学生思维品质、推进高效教学的有效基础。从发展学生核心素养的角度,优化化学教学思路,对教学中遇到的问题进行合理的反思,探索完善对策,能进一步优化教学方式。
(一)助力学生核心素养发展
新的时代背景下,化学教学要为学生长远性发展而服务,基于对学生学习现状的了解,反思当前化学教学存在的问题,为后续高效课堂构建做准备。改变学生生硬记忆的弊端,借助学生已有的知识经验,推进学生迁移应用,从创新性教学方式应用的角度,拉近学生与化学的距离,推进对抽象概念的直观理解。从调动学生自身学习积极性的角度,以自主学习、合作探究助力学生对化学的理解,推进对具体生活问题的实际解决,积累学生化学学习经验,能够顺应时代发展,促进学生关键能力培养,增强学生自我效能感,提高化学学习品质,以科学教学思路为学生化学学科核心素养发展而服务。
(二)有利于助力教师专业成长
新课标理念指引下的高中化学教学对学生综合能力提出了更高的要求,同时对教师执教水平、教学反思意识、新型教学模式开发能力、信息化资源的整合运用意识都提出了更高的要求。教师作为教学活动的组织者、学生学习参与的推进者、学生学习积极性的带动者,要结合教学过程对学生学习情况有效观察。基于核心素养发展的综合要求,探寻有效教学模式。从促进学生全面发展的角度,强化教师自身育人意识,提高教师职业素养。适应信息化时代教学需求,教师要不断学习、更新教学观念、丰富知识储备、提高育人使命感,成长为学生学习的榜样,为学生做好有效的引导和服务,助力学生综合素养全面提升。
(三)有利于为学生成长奠定基础
进入21世纪以来,信息高速发展,社会全面创新,科技的进步,激烈的竞争,多元的机遇,都对创新人才的培养提出了更高的要求。基于发展学生核心素养,创新高中化学教学模式,可以适应社会对人才培养的综合性需求,坚持素养为本,推进学生知识掌握,同时立足学习过程,发展学生探究能力。从问题出发促进学生获得新知,依托项目实践完善学生学习体验,让学生树立化学学习的正确态度。以情景为主线,以问题为线索,以生活为基点,让学生从被动学习向主动探究有效转变,加深知识理解的同时,重视学生自身经验习得,促进学生潜能开发,为学生带来良好化学学习体验,也能促进学生知识迁移。核心素养下化学教学要促进学生从多个角度认知化学、应用化学,为学生品质生活与终身成长有效奠基。
二、 核心素养下高中化学教学现状分析
基于对学生学习状态进行有效观察,从师生对话的角度推进学生主体表达,结合问卷调研学生化学学习态度。可知,当前很多学生对化学学习已经树立了正确的观念,能充分意识到化学在生活生产多个领域具有重要应用价值。同时,很多学生已经能够运用化学来解决一些基本的生活化问题。例如应用化学中学习到的知识调配一些常用的清洁剂,结合化学中所学习的电解知识选择一些低污染电池。同时,学生还表现出对化学理论知识认知能力不强、对一些生活资源不能有效挖掘、核心素养发展受阻等问题。
(一)学生化学学习较为被动
虽然学生能够认识到化学在生活中具有广泛的应用价值,也能尝试开展一些化学探究性实验,但很多学生化學学习的目标依然比较机械,迫切希望取得理想的学习成绩,进入心仪的大学。学生不能发自内心地喜欢化学,也不能积极地追根问底去探究化学知识的来龙去脉,学生化学学习的应试心理过强,在学习中缺乏积极主动性,阻碍了学生综合素养的全面提升。
(二)化学解决问题能力不足
高中阶段学生对基础化学的内容已经全面学习,在学生扎实理解的前提下,完全能够应用化学所学知识去解决一些基础性问题。但当前很多学生在应用化学时思路不够灵活,化学知识的提取不够准确,答题正确率不是很高。在解答一些创新性问题时,学生缺乏基本思路,不能够有条理地叙述自己的观点,也难以设计完整的实验过程,验证自己的思路,这使学生在问题解决的过程中频频受到阻碍。还有很多学生对课堂上涉及的一些化学实验原理、实施步骤缺乏准确的理解。学生对化学知识的理解比较机械,自身应用意识难以有效带动。
(三)学生的动手能力不强
高中阶段的化学知识结构体系复杂,对学生综合能力考查比较全面,在化学学习中需要学生手脑并用,不仅要对一些化学的基本性质、周期规律进行有效的记忆,更要从动手实践的角度推进学生主动学习。例如,结合化学学科知识来绘制思维导图,通过实验来对氧化还原理论进行讲解,立足生活、生产、食品检测等多个领域来理解化学的具体应用。突破单纯的课堂教学,让学生融合于生活、社会、科技角度开展有效探究,有助于学生对化学理论的统整性理解。但当前很多学生化学学习的思路比较机械,以做题来学习化学,动手意识不强,对生活中的化学不够关注。对化学学科涉及的一些前沿理论缺乏必要的了解,学生知识面狭窄,影响了学生化学学习的完整性及自身动手实践能力的发展。
三、 发展学生核心素养的化学教学原则
(一)科学性
化学学科是科学家经过大量实验及对客观事实进行严密推理,概括总结而形成的严谨逻辑体系。化学知识的学习要求事实准确,逻辑严谨,素材内容可靠、翔实,因而化学体现出充分的科学探究性。既要尊重客观事实,还要树立严谨认真的求实态度,对化学的科学思想理性审视,知其然并知其所以然,才有助于培养学生的科学思维。化学学科的科学性,可以让学生对化学思想的认知更加全面,辩证地看待问题。以酸碱性为例,很多学生简单地认为酸性溶液中只含H+,碱性溶液中只含OH-,但是学习化学可以明白任何一种溶液中都存在电离平衡,所以在溶液中的H+与OH-同时存在。从对立统一的角度来理解化学,认识化学的变化都是从量变到质变的一个积累过程。化学的反应也是多个过程相互关联,相互制约,达成一种动态平衡状态。对化学知识建立了科学性认知,理解化学的核心概念,助力学生严谨客观学习态度树立。
(二)趣味性
进入高中阶段化学探究要兼顾学生兴趣,彰显化学课程本身的趣味性,让学生在化学中化繁为简,化抽象为具体,将理论与实验有机结合。从具体实验入手,培养学生良好的步骤意识,从生活化学入手,让学生体验探究尝试的趣味性。对一些基本问题、基础实验分析共性,探索其中核心关系,激发学生创新热情,让学生一步一个脚印地扎实学习。在直观而趣味的学习中发展学生核心素养,推动学生知识掌握与实践尝试有机融合,降低化学学习的枯燥感。结合小组合作、综合性项目探究、家庭小实验等多种方式引导学生掌握化学实验原理,高效理解学科知识,提升学生化学学习的参与感,凸显化学学习趣味性,深度激发学生探索创新的热情,体现化学学科的创新性,还要重视让学生提出自己的见解,表达自己的困惑。结合实验中学生遇到的问题,师生开展对话讨论,从培养学生良好观察意识、促进学生严谨客观学习态度养成的角度,推进化学学习的学以致用。坚持从实践中理解掌握,通过化学理论的综合应用促进学生心智发展。通过具体问题的科学解决,帮助学生领悟化学的实用性价值,进一步提高学生化学探究的热情,推动核心素养理念有效落地。
(三)活动性
高中化学教学要体现活动性原则,通过具体的学习活动,吸引学生关注的目光,调动学生的好奇心,促进学生主体情感融入,在活动过程中实现素养的提升。整个活动的推进落实,要有明确的目标,围绕目標让学生自主选择方法,完善实验过程,推进学生之间合作对话,对实验的整体思路有效理解。在学习活动中凸显学生自身主体性价值,引导学生总结活动经验,获得完善学习启发,实现活动探究、素养发展、能力提升有机融合。围绕活动项目,让学生意义探究,将活动映射日常生活,推动学生学会应用化学知识解决具体问题。还需要完善活动过程,重视活动评价,对学生的知识掌握、科学态度、责任意识、情感素养全面考核。提高学生化学学习的自觉性,并结合活动过程形成良好的讨论氛围,升华学生对化学的理解,为学生拓展探究提供有效指导。以脱氧剂这一生活常见物品为例,在学生所接触的一些食品,如月饼、薯片中都有一些脱氧剂小包。还有一些日常生活用品,如保温杯、衣料、皮毛、精细仪器中也有脱氧剂。结合这一常见物品,可以让学生探究脱氧剂的主要成分有哪些,能够脱氧的原理是什么,对物品有哪些直接作用。结合这一主题,还可以继续延伸脱氧剂应该如何回收利用,避免造成资源浪费。
四、 核心素养理念下高中化学教学的积极对策
(一)以问题科学分析提高学生宏观与微观辨识能力
高中化学中,学生对一些宏观知识理解起来比较容易,例如一些化学反应涉及的颜色变化,但对微观化学知识难以用肉眼直接辨别,学生学习起来也比较困难。这就需要教师帮助学生找到恰当的衔接点,推进学生宏观辨识与微观分析,完成化学知识的合理建构,培养学生良好的化学思辨意识。以物质的量为例,是帮助学生将微观粒子与宏观质量联系起来的一个重要的中间量。它涉及了摩尔质量、阿伏伽德罗常数等一些基本的常量关系,是比较难理解的一个知识点。教师可以指引学生先称出1kg小米,接着让学生尝试用简单的方法来估测一粒小米大概有多少克?这时候就可以顺利引出新概念以水为研究对象,通过1L水让学生想一想水的微观粒子质量为多少,再引出物质的量这样一个新单位。通过类似的模式,由小米向水分子有效过渡。再结合多媒体技术展示,让学生理解水分子的结构组成,结合元素周期表理解相对原子质量,计算水的相对分子质量。帮助学生从宏观向微观实现有效过渡,开展微观探析,让学生化学思维更加连贯,有效降低对新知识的理解难度。
(二)结合化学变化类的问题探究理解化学平衡思想
高中化学学习涉及了大量的化学变化,探究化学的本质,理解化学变化的一些规律,学会对化学反应进行调控,应用化学原理解决具体问题时,又需要学生具备基本的平衡思想。尤其是在一些综合性问题分析中,不断变化,动态平衡,会贯穿整个化学反应的始终。只有学生树立了良好的变化与平衡思想,才能对一些化学的结论理性分析。同时在化学变化的控制层面,也能找到有效的切入点。通过增加反应物促进产物生产,通过催化剂加快反应速度,都需要让化学反应动态平衡,在化学变化发生的过程中,还有一些不变的物质,如能量守恒、元素守恒、电荷守恒。这些利用具体的数据解答问题,可以帮助学生在化学数据计算中找到切入点,实现问题的快速解决,所以对每一个化学实验或每一个典型例题都要从变化与平衡的角度进行分析,这可以让学生问题解决能力大幅增强。例如,在合成氨这部分知识学习中就涉及了大量变化与平衡的思想。如下面的说法:工业合成氨采用铁触霉做催化剂,能提高氨气的含量。就需要让学生从变化与平衡的角度来分析最终化学产物的含量多少只与反应物有关,催化剂的加入改变的是化学反应的速率,但是不会对产物含量产生影响。所以掌握了化学平衡移动的原理,就可以帮助学生快速进行正确判断和理论应用。再比如下面的问题:为了提高合成氨的生产效率,下列做法正确的是( )。A. 寻找氮气新来源;B. 研制低温高活性催化剂;C. 研制耐高温高压材料建造合成氨塔;D. 寻找清洁能源为合成氨高效供能。在看到这个问题时,很多学生容易被C选项所迷惑,但整个合成氨的过程中要想提高生产效率,研究更多低温高活性催化剂的效果更好。这样的一些题目难度不大,试题考查的针对性也非常强。学生需要对化学反应的速度、化学反应的本质、化学平衡等概念进行准确区分,才能在不同问题解答时灵活应对。
(三)以模型认知驱动学生推理探究
在化学核心素养培养中,对学生的证据推理与模型认知有非常高的要求,化学学习需要学生建立较强的证据意识,并学会围绕问题模型科学推理,让学生具备化学探究的热情,助力学生学习创新。例如铁是常见的化学元素,亚铁离子与三价铁离子之间的相互转化是学生学习理解的一个难点。教师可以从生活问题入手让学生进行有效探究。生活中有很多缺铁性贫血病人需要補充铁剂改善贫血问题,请学生思考一下:他们应该补充哪种铁剂?结合化学课堂上所学的知识,学生很容易能够联想到人体内具有血氧功能的为Fe2+血红蛋白,补充铁剂必须要选择Fe2+。接着就可以引入项目探究,让学生想一想如何设计实验证明补铁药剂中含有Fe2+。结合氧化还原的相关知识,Fe2+与氢氧化钠溶液反应会产生白色沉淀,白色沉淀被氧化后转为红褐色沉淀,证明补铁剂中含有Fe2+。这时候可以让学生进一步想一想Fe3+如何才能还原为Fe2+,并进一步为学生延伸资料卡片补铁剂与VC同服有利于铁元素吸收,让学生设计实验探究VC是否能够还原Fe3+。从生活问题入手,引出课程探究主题,围绕Fe2+与Fe3+之间的相互转化,让学生猜想验证,寻找论据,形成完整的思维链条,有效地培养学生的科学探究意识。在合理预设、实验验证、方案总结过程中,推进学生化学学科素养全面提升。借助这一问题模型还可以进一步检验市面上的一些补铁剂是否合格,推进学生科学态度与社会责任意识养成。
五、 结语
总之,高中化学学习要为学生生活实践和未来长远发展服务。教师要利用课堂创设有效教学情境,并运用有效教学方式,以增强学生科学认知,降低学生理解难度。学生要学会应用化学来解决各类问题、具备良好模型意识、提高化学探究责任感,促使自身在化学学习中有兴趣,有动力,有目标,有方式,进而循序渐进地促进自身核心素养的全面提升。
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