核心素养视角下高中化学主题教学探究

2023-08-23 22:31王英
家长·下 2023年6期
关键词:高中化学化学素养

王英

教育改革背景下高中阶段的教学有了新的发展方向,相较于传统“唯分数论”的教学目标来说,新的教育目标旨在培养学生核心素养,使他们能够全面理解和应用所学知识,并具备独立思考和解决问题的能力。而在实现这一目标的过程中,主题教学具有重要的作用。主题教学以具体的主题为核心,通过情境创设、问题导入和实践探究等方式激发学生的学习兴趣和主动性,促进学生的深度思考和综合能力的培养。本文从核心素养视角出发探讨高中化学主题教学的实践,旨在为教师提供一些启示和借鉴。

一、核心素养对高中化学教学改革的价值

随着教育的改革与发展,教育目标有一定的丰富与提升。高中化学作为重点学科之一,教育目标除了需要引导学生掌握化学知识之外,还需要培养学生的化学素养,使学生能够全面理解和应用化学知识,具备独立思考和解决问题的能力。然而,传统的课堂教学往往过于注重知识的灌输,缺乏对学生思维方式和品质的培养。因此,以核心素养视角为出发点,引入探究性学习的理念,将主题教学融入高中化学教学成为一种有效的教学模式。

(一)助力学科融合的价值

传统的学科教学往往存在知识孤岛的问题,各学科之间缺乏联系和整合,导致学生对知识的片面理解。核心素养强调跨学科的思维方式和综合能力,能够促进学科之间的融合,提升学生对知识的整体把握和应用能力。

首先,高中化学涉及物质的多样性和变化规律,培养学生从宏观和微观相结合的视角来分析和解决问题,帮助学生建立跨学科的思维模式。例如,学习化学反应速率和化学平衡,学生不仅能够理解化学反应本身,还能将其与物理学和数学等学科进行联系,形成更全面的認识。

其次,化学是一门实证科学,学生需要通过观察、实验和推理等方法来获取证据,并建立相应的模型以解释化学现象。这种证据推理和模型认知的能力不仅在化学中起到重要作用,也在其他科学领域学习中具有普适性。可见,培养学生的证据推理和模型认知能力,可以促进学科之间的交叉融合,提升学生的科学素养。

最后,核心素养强调科学精神与社会责任。化学与社会、环境、可持续发展等方面有密切的联系。培养学生具备科学精神和社会责任感,使其能够将化学知识应用于解决实际问题,可对社会和环境产生积极影响。这种综合能力的培养不仅涉及化学知识的应用,也需要学生了解和关注其他学科领域的知识和发展,强调科学精神与社会责任。因此,核心素养有助于推动学科融合的发展,培育更全面的学生。

总之,核心素养对高中化学教学改革的价值在于通过培养学生跨学科的思维方式和综合能力,促进高中化学与其他学科的联系和整合,提升学生对知识的整体把握和应用能力,为学科融合的实现提供有力支持。

(二)推动综合发展的价值

传统的化学教学往往注重知识传授,单一的教学目标不仅局限了教学发展,还限制了学生的成长。核心素养则更加注重学生的全面发展,包括认知、思维、情感和价值观等方面的培养,有助于学生在学习和社会生活中实现更加全面的发展。

首先,化学作为一门实验科学,培养学生的科学探究和实验设计能力非常重要。通过设计和实施化学实验的方式,能够提升学生的自主探究的能力,发展创新思维和解决问题的能力。培养科学探究精神和创新意识,不仅有助于学生在化学领域的发展,也为其在其他领域的综合发展提供基础。

其次,学生在化学学习中需要进行实验、观察和分析等活动,前提是具备仔细观察和思考的习惯。反复实验、详细记录实验结果和仔细观察现象,学生能够培养准确性和细致性的思维习惯。这种习惯不仅在化学学科中有益,还可以在学生的日常学习和生活中产生积极影响。

最后,核心素养强调学生的综合能力,包括信息素养、创造思维、批判思维和人际交往能力等。这些综合能力的培养有助于学生在学习和职业发展中更全面地展示自己。总之,核心素养可助力学生全面成长和发展。

二、基于化学教学改革实现核心素养目标的路径

主题教学以具体的主题为核心,通过模型引导、生活延伸、任务驱动、小组探讨和时事热点等方式激发学生的学习兴趣和主动性,促进学生的深度思考和综合能力的培养。将核心素养融入主题教学,教师可以引导学生从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、科学精神与社会责任等多个维度来理解和应用化学知识,培养学生的思维方式和品质。因此,高中化学教师需要结合新的教学目标,探索新的教学方法,用丰富的教学主题、多元的素养目标为学生提供更有意义、更有挑战性的学习体验,为未来的发展奠定坚实的基础。

(一)模型引导,落实宏观辨识与微观探析素养

在落实宏观辨识与微观探析素养时,模型是一种有益的方法。通过模型,学生可以更具体地理解化学概念,观察物质的微观结构和相互作用,并探究化学反应的机理。此外,模型还可以帮助学生构建示意图,比较不同模型,并培养模型思维和表达能力。这样的实践可帮助学生更好地掌握宏观与微观之间的关系,提升化学素养。

首先,教师可以通过模型将只存在于课本上的内容更具体地展示出来。比如,对于有机分子的结构,教师可以使用球棍模型来展示碳、氢和其他原子之间的键结构。学生可以通过拼装模型来构建不同的有机分子,并观察它们在空间中的排列和相互作用。用模型这一直观的方式帮助学生理解物质的微观组成,既提高教学效率,也激发学生的探究积

极性。

其次,教师可以通过模型引导学生探究化学反应的微观机理,引导学生使用模型解释酸碱中和反应的过程。学生可以使用酸分子和碱分子的模型,展示酸和碱之间的质子转移,解释反应的中间步骤和最终生成物的结构,或使用模型模拟化学反应过程,让学生观察和理解宏观现象与微观结构之间的联系。比如,借助实验或模拟软件展示金属与酸反应时气体的产生。学生可以使用模型来解释金属原子和酸分子之间的相互作用以及气体生成的原因。

最后,教师可以引导学生比较不同的模型,理解模型的局限性和适用范围。比如,对于分子结构,学生可以比较球棍模型和平面投影式模型,并讨论它们在表示立体构型和键角时的优缺点。学生可以通过模型的构建和模拟来观察和解释化学现象,更好地掌握宏观与微观之间的关系,提升化学素养。

(二)生活延伸,落实变化观念与平衡思想素养

化学是一门关于生活的学问,在我们生活的每个角落中都存在化学的影子。在强化学生变化观念与平衡思想素养的时候,教师可以结合生活中的具体内容进行引导分析,让学生在生活中探索化学,在探究中实现素养与能力的双重提升。

以“环境保护和绿色化学”教学为例,教师可以从生活环境问题出发引导学生进行探索,如“酸雨”这一环境问题,引导学生对“酸雨的形成和防治措施”进行探讨。

首先,教师向学生介绍酸雨的概念和形成原因以及对环境和人类健康的影响,让学生了解排放大量二氧化硫和氮氧化物的工业活动、汽车尾气和燃煤等是酸雨形成的主要原因。在这一过程中,教师可以引导学生学习有关硫氧化反应和氮氧化反应的基本知识,结合多媒体动画或者模型指导让学生对所学知识有更深刻的理解和认知。

其次,教师可以引导学生思考如何减少酸雨对环境和人类的危害。比如,引导学生研究并讨论减少二氧化硫和氮氧化物排放的技术措施,如燃煤净化、汽车尾气控制等。还可以了解国际合作和政府政策在酸雨防治方面的作用,如跨国减排协议和环境法规的制定等,拓展学生思维。通过生活延伸的方式,将变化观念与平衡思想融入学生的日常生活和实际问题,加深学生对化学变化的认识和理解,培养探究精神和创新意识,进而实现核心素养目标。

(三)任务驱动,落实证据推理与模型认知素养

在化学教學改革中通过任务驱动的方式落实证据推理与模型认知素养,对学生的学习效果和综合能力的提升至关重要。任务驱动教学方法可以设计一系列的实际问题或探究任务,引导学生基于现有证据进行推理和建立模型,从而深入理解化学现象和规律。

以“化学反应速率”教学为例,教师可以为学生布置“探究化学反应的速率与温度的关系”任务。学生可以根据已有的实验数据分析推理得出结论,建立速率与温度的模型。为了完成这个任务,学生需要收集、整理和分析数据,运用科学方法进行推理和论证,并建立模型来解释观察到的现象。这样的任务驱动学习过程,可以培养学生的证据意识、科学思维和模型认知能力。

此外,教师还可以设计其他的任务,如研究酸碱中和反应的物质量关系、探究气体压强与体积的关系等,培养学生的实验设计能力、数据分析能力和问题解决能力。这种任务驱动的学习过程使学生成为主动的学习者,加深对证据推理和模型认知的理解,并将其运用到实际问题中。借助任务驱动的教学方法,学生仅能够运用已有的知识和经验进行推理,还能提升科学思维、数据分析、模型建立、问题解决的能力,有助于学生的全面发展,为未来的学习和人生发展奠定坚实的基础。

(四)小组探讨,落实实验探究与创新意识素养

在化学教学改革中通过小组探讨的方式来落实实验探究与创新意识素养,是一种富有活力和创造性的教学方法。小组探讨为学生提供合作学习的平台,能够共同设计和执行实验,积极参与问题讨论、数据分析和创新思考,培养实验探究的能力和创新意识。

以“提纯氯化钠”实验为例,首先,教师需要让学生通过分组讨论提纯氯化钠的目标和可能的步骤。学生可以思考如何去除杂质、提高纯度并确保实验的安全性。在这一过程中,每个小组成员可以承担不同的任务,如材料准备、操作步骤设计、数据记录等,通过合作分工,促进组员之间的合作与交流,培养团队合作精神和协作能力。其次,小组根据讨论的结果,设计并执行提纯氯化钠的实验。学生可以选择适当的实验方法和装置进行溶解、过滤、结晶等操作步骤,以获得较高纯度的氯化钠。此时,教师需让小组成员共同分析实验数据,讨论实验结果,并对实验过程中遇到的问题进行思考和交流。学生则可以比较不同组的实验结果,讨论原因和改进措施,培养科学思维和问题解决能力。最后,教师鼓励学生提出对实验方法和步骤的改进意见,引导学生思考如何提高提纯效率、降低成本、减少环境影响等方面的创新想法,培养创新意识和实践能力。

在小组探讨的实验探究过程中,学生能够积极参与实验设计、数据分析和问题讨论,并在不断讨论与研究中实现探究能力与创新意识的提升。

(五)时事热点,落实科学精神与社会责任素养

食品安全问题备受关注,其中食品添加剂的安全性引发了广泛的讨论和担忧。作为化学教学改革中的一部分,教师可以通过关注这一时事热点,落实学生的科学精神与社会责任素养,帮助学生深入理解科学知识与社会问题之间的关联,提高其对科学研究和社会责任的认识。

首先,教师可以提出开放性问题,如“食品添加剂在食品生产中的作用是什么?它们可能带来哪些安全隐患?”鼓励学生积极参与讨论,并从多个角度进行思考和分析。其次,教师可以将学生分成小组,每个小组代表不同的利益相关者,如食品生产商、政府监管部门、消费者等,讨论食品添加剂的使用与安全问题,并对相应的政策和措施进行辩论。在这一过程中,教师可以让学生自主收集有关食品添加剂的安全性资料,并进行整理和分析,形成自己的观点和结论。最后,教师引导学生根据已有的食品添加剂研究设计相关实验,评估其安全性,引导学生讨论实验中可能出现的风险,并提出相应的风险控制措施。

通过以上活动,可以使学生深入了解食品添加剂的使用与安全问题,加深对科学精神的认识和理解。同时,通过探讨相关的社会责任,可以使学生意识到科学知识与社会问题之间的紧密联系,并培养其对食品安全等社会问题的责任感和担当精神。

三、结语

综上所述,高中化学主题教学在培养学生的核心素养方面具有重要的意义。贯彻核心素养理念,教师可以引导学生从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、科学精神与社会责任等多个维度理解和应用化学知识,在丰富教学目标的同时助力学生的成长。然而,在具体实践中也存在一些挑战,如如何设计合适的主题教学活动、如何平衡课程内容与核心素养的培养等。因此,教师需要不断反思和改进教学实践,探索适合学生的主题教学模式,为学生提供更有意义、更有挑战性的学习体验,培养学生的核心素养,为其未来发展奠定坚实的基础。

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