袁芳
摘 要:核心素养是教育目标,而大单元教学则可作为学生化学核心素养培养的有力载体,相比于零散的章节教学,大单元教学让教与学、化学核心素养培养更有发挥的空间。相应地,如何做好大单元教学准备,如何在大单元教学中有效落实学生化学核心素养培养,就是每一位教师需要思考的问题,具有极大的研究价值。笔者采用参考文献法、定性分析法、经验总结法、实践调研法等多种学术研究方法,对该问题进行了研究,得出结论:在大单元教学中,应发挥课程导入价值,應构建教师导学以及学生自主、合作、探究学习的模式,发挥信息技术的作用,倡导跨学科学习,应在化学实验中引导学生科学探究,并基于社会与化学的概念,将社会中相关的化学研究、化学现象、化学难题等引入课堂,引导学生探讨分析,拓宽视野,进而培养他们的科学态度与社会责任。本文对实践策略进行说明,并以《化学键 化学反应规律》单元为例配合分析。
关键词:学科核心素养;高中化学大单元教学;教学策略
学科核心素养凝练了化学课程内涵,具有思维层面、实践层面、价值层面等多方面内涵,促进学生在思维和认识上的进阶发展,以及科学探究能力与解决实际难题的能力的发展。并且要看到,大单元教学对化学核心素养有一定推动作用,让教师培养有更大的发挥空间。当然,教师需要做好核心素养目标分析以及大单元教学研究,优化教法,探索当地化、有效化的教育模式。
一、化学核心素养
大方向上的核心素养指的是学生应养成的能够适应个人发展和社会发展的必备品格和关键能力。而深入到不同学科上,则是对学科内容的高度概括,指出学科的特点,也说明学科的育人方向,指出学科“应培养怎样的人才”这一目标。学科核心素养培养的内涵,不再是某一个知识点、某一个技能点的传授,而是学生思维能力的进阶发展以及实际行为的科学研究、解决难题能力的提升。
就高中化学核心素养而言,高中化学新课标五大核心素养结构。在思维层面,“宏观辨识与微观探析”指从宏观和微观两个层面认识化学,化学的微观是原子、分子水平认识物质的组成和结构,而宏观则是从其化学物特征或化学物反应表现来分析;“变化观念与平衡思想”则指的化学特征是时刻变化的,而变化则是动态平衡的,影响平衡的条件是反应的物质、环境条件等;“证据推理与模型认识”则主要指学生基于证据去推理结果的能力,能够基于已有的学习经验去研究未知的化学现象,同时很多化学现象有着特定模型,如各类晶体结构模型、质子守恒模型、电解模型等。“科学探究与创新意识”属于实践层面,要求学生能运用化学实验,去研究未知化学现象,得出化学知识的能力。“科学精神与社会责任”则是价值观层面,促使学生爱上化学,了解化学与社会的联系,养成坚持见解、勇于修正、反对伪科学的科学精神,关注社会上的化学问题、化学研究、化学现象等,履行社会责任[1]。
二、大单元教学
大单元教学设计就是从一个完整的单元的角度出发,根据章节或单元中不同知识点的需要,综合利用各种教学形式和教学策略,通过一个阶段的学习让学习者完成对一个相对完整的知识单元的学习。大单元相比于过去常说的章节教学,范畴更广,教育也大有可为。另外,大单元教学也可以是主题式教学,重构教学内容结构,将教材中重复的、联系的知识结合在一起,重新构成一个主题,围绕该主题展开教学。
大单元教学的教育价值是极大的,涵盖内容更多,课时更长,可供教师重复安排教学内容,优化教学结构。并且,大单元教学将化学知识系统化、整体化地传授给学生,引领学生梳理化学知识,构建化学地图,一些有联系的化学知识自然而然之间加强了联系,避免学生对化学知识认识碎片化,如此一来也必然会让学生优化知识管理,降低学习难度。同时,大单元教学也让化学核心素养培养更有发挥的空间。本文以《化学键 化学反应规律》大单元教学为例展开说明,《化学键 化学反应规律》是鲁科版高一化学必修第二册的第2章内容,包括第1节《化学键与物质构成》、第2节《化学反应与能量转化》、第3节《化学反应的快慢和限度》及微项目《研究车用燃料及安全气囊——利用化学反应解决实际问题》四个章节内容,系统性地带领学生认识化学键的构成以及化学反应规律[2]。
三、大单元教学中,化学核心素养培养策略
(一)重视课程导入的作用
课程导入是一个完整的课堂教学中的重要一环,通常在课前5分钟左右时间,如果教师运用得当,就能够迅速激发学生对于化学学习的热情,学习主动性和积极性更上一层楼,学习效果也就更好。并且长此以往能够培养学生的科学态度,一些化学实际应用场景或话题的引入,还能够培养学生的社会视角,有助于培养学生社会责任感。俗话说“兴趣是学生最好的老师”,学生在有学习兴趣的前提下,学习会有事半功倍的效果。
例如:在《化学键 化学反应规律》单元教学中,在课程导入阶段,提出化学小疑问,或提出化学小故事,比如以车用燃料以及安全气囊的运用作为课程导入的话题,提问学生车用燃料以及安全气囊的作用以及技术,再比如以生活中常见的速热锅中的发热包,再比如生活中铁器生锈以及用白醋去擦拭生锈物品……展示化学世界的神奇之处,向学生提问其原理,激发学生的好奇心[3]。
(二)构建课堂的三层基本架构
1.教师导学
在尊重学生独立学习、自主学习的基础上,教师起着导学的作用,以教学问题为主要载体,对课堂进行整合以提高教学质量。与灌输式教育相比,教师导学更加体现学生自主学习,而学生自主学习,课程知识理解以及化学核心素养培养都会更加完善。因此,教师可在大单元教学课前设计问题清单,问题清单应具有全面性、渐进性等原则,在学生的自主学习中起到导向作用,在课堂上则向学生提出问题,激发学生的学习热情,引导学生围绕教学问题展开自主学习或合作学习。例如:在《化学键 化学反应规律》教学中,教师根据该单元教学内容,向学生提出问题,包括且不限于:1.你如何认识化学键?2.离子键和共价键分别是什么?有什么作用?如何变化?3.总结化合物的构成和分类的关系;4.化学反应的微观和宏观是什么?举一个例子;5.如何判断吸热反应和放热反应?微观和宏观各如何表现?6.从化学能与热能转化关系的角度分析天然气烧水过程、从化学能与电能转化关系的角度分析电池放电过程;7.设计一个原电池,小组合作探讨原电池设计的思路;8.你认为化学反应快慢的因素是什么?不限于教材,围绕这个问题可进行探讨;9.化学反应是单向的还是双向的?10.化学平衡的宏观与微观表现是什么?如何去判定化学平衡?11.化学反应存在限度吗?你接触化学反应限度的例子是什么?说说影响限度的因素是什么?等一系列问题,用作课堂导学[4]。
2.学生自主、合作、探究学习
在教师导学的基础上,学生进行自主、合作、探究学习。学生通过自主学习,对于化学知识点会有更加深刻的理解,化学素养也会在不知不觉间培养出来,这也是新课程标准一直在强调的。并且通过合作学习,学生小组之间可以互相分析观点,互相指正问题,通过合作学习进一步深化知识理解,也解决学习困惑。探究学习则体现在自主学习和合作学习的方方面面。仍以上述《化学键化学反应规律》单元教学教师导学为例,给学生设计学习任务清单,让学生先进行自主学习,对部分内容可进行合作探讨,在此过程中,逐步去获取《化学键 化学反应规律》单元化学知识,化学观念、科学思维素养都会得到培养[5]。
3.关注课堂生成,鼓励学生主动提问
在一定程度上讲,学生自主、合作、探究学习中,会收获化学知识,同时也会产生一些困惑,学生主动提问非常重要,教学不仅仅是教师向学生提出问题,更是由学生向教师提出问题。并且相比之下,后者更加重要,因为前者是预设课堂的体现,后者是生成课堂的体现,前者以教师为主,是教师预期教学内容与目标,后者则以学生为主,才是学生真正未懂的知识所在。爱因斯坦曾经说过:“提出一个问题比解决一个问题更加重要。”
(三)信息化教学提升教育质量
高中化学一些知识内容涉及微观层面的解析,微观层面化学键又是各种堆积、组合的模式,这些内容对学生来说是比较抽象的,导致学生难以理解。在高中化学教学中,如能够利用信息化教学,将抽象的微观层面内容用清晰直观的动画表现出来,助力学生观察和思考,学习势必更加深入,同时学生的化学观念、科学思维也会得到培养。例如:在《化学键 化学反应规律》单元教学中,物质结构微观层面的化学键比较抽象,可利用动画的形式展现出来,让学生更好地认识离子键和共价键在微观层面的差异,让学生理解共价键形成的分子具有一定空间结构,让学生认识离子键和共价键在化学反应过程中的变化过程,分别是如何反应以形成稳定的微观结构的。再比如:化学反应正向、逆向同时进行,以及化学平衡状态,可利用信息技术来展示化学反应的动画,对反应方向用箭头标注,进一步强化学生的认识,将“化学反应同步发生”这一概念深植于学生脑海中[6]。
(四)结构化教学,让学生实时总结
知识是有逻辑的、有规律的,现代教学更加提倡结构化教学,引导学生梳理化学知识,形成化学知识地图,学生学习起来就会轻松很多,有效很多,他们的迁移性学习能力和思维拓展能力都会得到培养,科学思维素养也会随之更加健全。例如:在《化学键 化学反应规律》大单元教学中,以思维导图的形式,让学生分别去制作“化学键”以及“化学反应速率”的思维导图,学生经过观察、比较、分类、分析、综合、归纳等思维路径,科学思维素养更强,对知识的认识也更加清晰。
(五)注重化学实验,展开实驗育人
实验是化学教学中非常重要的模块,能够有效促进学生掌握化学知识内涵,增加学习收获。而在高中化学实验教学中,绝不能让学生按部就班地展开实验,而是要有创新、有创意地展开实验,不是为了做实验而去做实验,而是为了解决实际化学问题而去做实验。并且将实验主导权交给学生,让学生自主实验,进而让学生的组织能力、制订计划并执行、分工协作、有效沟通等“实验探究与创新意识”素养中的关键能力也会更加优秀。
例如:在《化学键 化学反应规律》大单元教学中,引导学生进行“设计原电池”实验,让学生先互相说一说原电池的原理以及设计目标。一般来说,设计方法为:①将原电池分解成两个电极反应,一个发生氧化反应作为阳极,一个发生还原反应作为阴极,两个电极反应之和应等于总反应;②先写出正负极电极反应,再去选择正负极的反应物以及材料;③再选择实验环境、实验设备等,组成原电池。又如:引导进行“影响化学反应速率的因素”实验教学中,鼓励学生大胆猜想影响化学反应速率的因素有哪些,哪些是主要因素,哪些是次要因素,并根据质疑假想的内容设计实验,比如学生猜想温度、浓度、压强、催化剂、光线等,围绕若干设想设计对照组实验,采用同样的反应溶液,采用同样的反应条件而只改变其中一个变量,检测溶液的反应速率,收集所有实验数据,将其归纳整理,来判断影响化学反应的因素有哪些[7]。
(六)拓宽社会视野,发挥价值层面引领
“科学精神与社会责任”亦是应当培养学生的化学学科素养之一,在《化学键 化学反应规律》大单元教学之中,提倡潜移默化渗透的方式落实对学生的价值层面引领。一方面,在教学之中培养学生科学态度,告诫学生尊重科学、热爱科学,给学生讲一讲优秀科学家身上的科学精神,劝导学生养成实事求是的态度,形成钻研求知的态度,不得捏造实验数据,不被伪科学迷惑。另外,列举社会中的化学现象、化学问题、化学研究等,促进学生发展[8]。
结束语
总的来说,核心素养是对化学学科的高度概括,是化学学科学习学生应养成的认识、思维、实践与价值层面的素养。而大单元教学则让核心素养培养有更广阔的舞台。高中化学教师应坚持素养目标,注重方法实施,发挥引领作用,探索契合的、有效的核心素养培养措施,意义重大。
参考文献
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[2]王云生.大单元教学的设计、规划和组织:以高中化学课程教学为例[J].基础教育课程,2022(20):4-12.
[3]赵新一.核心素养视域下高中化学大单元教学的实践研究[C]//廊坊市应用经济学会.对接京津:协调推进基础教育论文集,2022:2859-2861.
[4]李慧.基于提高综合素养的高中化学大单元教学模式实施策略研究[J].考试周刊,2023(1):116-119.
[5]马彩青.大单元教学背景下的化学课堂教学设计以及学习方式[C]//中国国际科技促进会国际院士联合体工作委员会.课程教育探索学术论坛论文集(五),2022:174-176.
[6]杨华军,汤伟.核心素养引领下的高中化学大单元教学探析:以离子交换膜在电化学中的应用为例[J].理科考试研究,2022,29(9):49-51.
[7]顾绍平.基于核心素养的高中化学探究性实验教学策略[J].数理化解题研究,2023(9):99-101.
[8]马东,韩书影,黄丹青.新理念新教材新设计:化学核心素养引领下的新苏教版教材大单元教学设计[J].福建教育,2020(41):30-32.