基于新课标理念的初中化学作业的设计与探索

2023-11-23 09:01曾丹蓉简荣坤
基础教育研究 2023年15期
关键词:作业设计初中化学新课标

曾丹蓉 简荣坤

【摘 要】在新课标理念下,应重新审视化学作业在课程改革中的功能,积极探索形式多样的习题作业,试题命制应由知识立意、能力立意转向素养立意。對此,新课标理念下初中化学作业设计可与传统文化、科普阅读、跨学科学习有机结合,真正使学科教学上升至课程育人。

【关键词】新课标 初中化学 作业设计

【中图分类号】G633.8    【文献标识码】A   【文章编号】1002-3275(2023)15-70-04

作业是极为重要的课程资源,是实施素质教育、提升学生学科核心素养的重要载体,在教学评价中起着关键性作用。《义务教育化学课程标准(2022年版)》(本文简称新课标)强调充分发挥作业复习巩固、拓展延伸和素养提升等功能,重视发展学生的跨学科思维。在新课标理念的指导下,教师应努力探索学生感兴趣的化学作业,创新作业设计形式,激发学生的学习内驱力,培养学生的创新精神与实践能力,充分发挥化学课程的育人功能,从而培养全面发展的人。

一、初中化学作业设计存在的问题

一些教师设计作业容易出现三个问题,一是以复习巩固知识为主要目标,让学生通过机械重复的训练把握考试考点,只重视作业短期的功利价值,忽视学生学习过程的“增加值”,抑制了学生的个性化发展,没有顾及教育的长远价值[1],未能更好地发挥化学作业的育人功能。二是以书面作业为主要形式,类型单一,以课堂知识再现的形式考查学生对基础知识的理解和对基本技能的简单运用,缺乏实践型、阅读型、想象型等作业,学生的综合能力难以得到提升。[2]三是过于强调学科本位,只注重化学学科知识的学习,忽视学科之间的联系性与整体性,缺乏设计综合型和跨学科型作业,不利于学生解决真实情境中的实际问题。

二、新课标理念下化学作业的特点

(一)注重过程,提升素养

新课标理念下化学作业除了保证巩固复习学科知识的基础性功能,还应注重让学生在做题过程中获得积极的情感体验,丰富作业情境,拓宽学生视野,激发学生对世界的探索心理,使作业真正成为学生学习和生活的需要,解决问题的过程成为学生认知水平发展与核心素养提升的过程。

(二)引领价值,形式多样

教育不仅是传授知识技能,而且还应使学生树立正确的价值观念。新课标强调发挥化学作业的教育价值,通过形式多样的作业潜移默化地使学生形成正确的情感、态度、价值观、行为方式等。教师尤其应重视加强爱国主义思想教育,厚植爱国主义情怀,传承中华优秀传统文化。

(三)横跨学科,综合发展

在新课标理念下,作业设计不拘泥于本学科知识点,敢于打破学科界限,以化学学科为中心,多学科融合,培养学生综合运用知识解决真实情境问题的能力,注重创新思维与跨学科素养的发展,着眼于学生的未来发展,强化课程协同育人功能。

三、新课标理念下初中化学作业的设计与探索

(一)与传统文化相结合

中华民族的历史和文明源远流长,科技和文化的闪光点数不胜数,从中华优秀传统文化中汲取营养,创设化学知识应用的作业情境,有助于增强习题的人文底蕴,将感性思维与理性思维有机结合,有效提升学科核心素养。相关例题呈现如下:

例1:不同文字形态中蕴含着古人的化学智慧。

(1)“鹽”是会意字,本义指食盐,食盐的主要成分为(填化学式)。“鹽”字由“臣”“人”“卤”“皿”四个部分组成,颜真卿的《颜勤礼碑》中“鹽”的墨迹如图1所示。“臣”代表盐的生产是由国家管控的,“人”代表人的劳动,“卤”代表盐由人煮卤而成,“皿”是煮盐所使用的器具,与化学实验室中     恰好对应。

(2)金文“卤”字如图2所示,外像鸟巢、内像盐粒之形,其字形似一张展开的滤网,与实验中的操作恰好对应。

(3)“臭”的甲骨字形如图3所示,本义是“用鼻子辨别气味”,上部似鼻子,下部似狗的形状,狗的鼻子是最灵敏的,所以用“自”(鼻)和“犬”(狗)来表示。鼻子能闻到气味从微观的角度解释是因为 。

剖析古字结构,将不同文字形态与化学知识结合,实现语文、历史与化学的知识融合,激发学生做题的兴趣。近年来,将传统文化融入学科教学成为热点,也逐渐成为中学化学学业水平考试的热门考点。传统文化史料中承载着丰富的情境素材,载体形式包括古典书籍(如《天工开物》《梦溪笔谈》《本草纲目》《茶经》等)、古诗词(如《石灰吟》中描述了石灰石、生石、熟石的转化关系,《梅花》中蕴藏着分子运动的有关知识等)、文化遗产(如油纸伞、茶艺、酿酒等)、人文典故(如赤壁之战、虎门销烟等)等。新课标理念下,探索与创新应用形式多样的传统文化史料情境,使学生感受到化学学科的趣味性与深刻性,同时提高其综合运用知识的能力,感受中华传统文化的强大生命力,增强文化自信,以达到化学学科育人的基本要求。

(二)与科普阅读相结合

中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于新时代进一步加强科学技术普及工作的意见》,强调各类学校要强化科普工作责任意识,学校要加强科学教育,不断提升师生科学素质,积极组织并支持师生开展丰富多彩的科普活动。对此,习题作业可以科普短文为情境,让学生阅读蕴含科学知识与科学概念的文本,获取并掌握科学知识与科学概念,强化科学认知,锻炼阅读、处理与整合信息的能力,运用已有知识解决真实情境问题的能力等,与素养立意的价值观念相符合。相关例题呈现如下:

例2:阅读下面科普短文,回答问题。

石墨烯是一种蜂窝状晶格结构的新材料,具有优异的光学、电学、力学特性,在材料学、微纳加工、能源、生物医学和药物传递等方面具有可观的应用前景,被认为是一种未来革命性的材料,因此世界各国对石墨烯都给予了很高的关注。未来中国的石墨烯市场将占据全球石墨烯市场份额的一半以上,成为全球石墨烯行业发展最强有力的推动力量,在全球石墨烯市场上占据主导地位。

(1)石墨烯可用于制作新能源电池,利用了石墨烯的性。

(2)石墨与石墨烯物理性质差异较大的原因是。

(3)石墨烷可通过石墨烯(Cn)与氢气在一定条件下反应得到,是一种饱和的碳氢化合物,具有分子式(CH)n。写出化学方程式。

在学习碳单质及其性质时,教材只是简单介绍了新材料的化学成分及其应用,学生对石墨烯充满好奇及疑惑。以习题的形式对石墨烯进行补充介绍,既丰富了课堂内容,又满足了学生的好奇心,解决了学生的疑惑。学生通过做题了解到石墨烯能使人类的未来具有无限多种可能,并且石墨烯的研究对于提高我国国际竞争力也有重要意义,从而感受化学学科的魅力,体会化学对于社会进步发展的巨大贡献,感悟民族智慧,增强文化自信,为祖国未来发展作贡献。化学是一门基础性学科,知识体系较为庞大,义务教育阶段的化学课程重在让学生掌握基础化学用语、概念、常识,启迪学生的化学思维。因此,教师在教学过程中可能会对一些拓展知识一笔带过,如可燃冰、自来水的消毒、水垢的产生、人工降雨、酸雨的产生等。通过呈现科普短文的方式进行拓展补充,以丰富完善学科知识,有助于培养学生的学科兴趣。此外,还可以通过呈现科普阅读的方式破除封建迷信,帮助学生树立正确的社会主义核心价值观念。相关例题呈现如下:

例3:“鬼火”是什么?

蒲松龄在短篇小说《聊斋志异》里常常提到“鬼火”,过去迷信的人还将其说成是阎王出现时的“鬼灯笼”。那么“鬼火”究竟是怎么回事呢?其实是人与动物的骨骼里含有磷元素,尸体腐烂后会生成磷化氢(PH3),磷化氢的燃点很低,会在空气中自燃,发出蓝色的光,生成五氧化二磷和水。燃烧的磷化氢随风飘动,因而有时会见到“鬼火走动”。

(1)(夏天/冬天)“鬼火”更容易出现,是因为。

(2)写出磷化氢(PH3)自燃的化学方程式。

(三)与跨学科学习相结合

新课标新增了跨学科主题,规定该主题学习活动不少于总课时的10%,并设计了10个跨学科实践活动。由此可见,新课标既注重学生化学学科核心素养的提升,又强调化学学科与其他学科的联系。与传统作业相比,跨学科习题作业更具统整性、探究性、开放性,有助于丰富学生思考问题的途径,发展学生的系统思维,培养综合分析与解决实际问题的关键能力,促进核心素养的发展。跨学科习题作业设计需关注以下两点:

1.以化学学科为中心,多学科相互融合渗透

在新课标理念的指导下,以化学学科为中心,将不同学科知识融合渗透,打破学科之间的壁垒,以培养整体思维与分析思维有机融合的跨学科思维。相关例题呈现如下:

例4:如图4所示,在密闭容器中放置一个装有水的烧杯,水中悬浮着一个塑料小球和一根新鲜带叶子的树枝,枝条上的叶子恰好露出水面,将该容器在黑暗处放置数日。

在黑暗条件下,树枝通过作用会释放出,写出该物质与水反应的化学方程式 。放置数天后,塑料小球会处于

状态。

A.沉到底部 B.漂浮在液面

C.仍处于悬浮状态 D.无法确定

这道题将二氧化碳的化学性质(化学知识)与呼吸作用(生物知识)、密度(物理知识)的相关知识进行串联,不同学科信息之间相互关联补充。学生做题时需要从多学科视角分析,灵活运用知识,进行证据推理,即呼吸作用生成CO2,CO2与水发生反应,使溶液密度增大,进而改变浮力,促进系统思维的发展。

2.与跨学科实践活动相辅相成

作业设计将跨学科实践活动融入与之对应的知识板块,使跨学科实践活动的育人价值能最大化发挥。在跨学科实践活动开始前,可将本活动涉及的理论知识以作业的形式呈现,起到课前预习和查缺补漏的作用,或是明确课前需要查阅的相关资料及准备工作。在实践活动中,可设置引导性任务,明确需要解决的问题,确定活动需要收集的资料和辅佐性证据,引导学生思考,培养科学思维。在实践活动后,设置作业考查学生将理论知识运用于实际的能力,以巩固学生在跨学科学习活动中的实践成果与收获,促使学生及时反思自己在知识技能、思维方法和情感态度方面的不足。教师还可将知识点进行变式,引导学生举一反三,培养学生解决问题的关键能力和必备品格,凸显义务教育阶段化学学习的综合性和实践性。

例如基于新课标跨学科实践活动案例1“基于碳中和理念设计低碳行动方案”可设计以下跨学科作业,辅助课堂教学活动的开展。

【任务一】“知”碳中和

查阅资料,回答问题:①碳中和是什么?②为什么要实现碳中和?实现碳中和的意义?③如何实现碳中和?

课前让学生以资料查阅的形式自行阅读了解有关碳中和的基本概念和重要意义,明确低碳行动中的“碳”是CO2,体会CO2排放量过多对生态环境产生的影响,认识到实现碳中和的必要性及紧迫性,增强环保意识和责任意识。

【任务二】“析”碳中和

查阅资料,以小组为单位制作自然界碳循环示意图。

任务二第一部分——二氧化碳从何处来?

(1)自然界中的动植物呼吸作用:细胞中的葡萄糖(化学式C6H12O6)在酶的作用下与氧气反应生成二氧化碳和水,其化学方程式为      。

(2)化石燃料的燃燒:①化石燃料主要有、、,属于能源(可再生/不可再生)。②煤的主要成分是 ,写出其产生CO2的化学方程式 。③天然气的主要成分是,写出其产生CO2的化学方程式。

(3)实验室制取CO2:①实验室用 和 (填药品名称)制取二氧化碳,化学方程式为。②实验室制取气体装置如图5所示。发生装置的选择:根据 的状态及 来选取。由于 是态,是态,反应条件是,因而选择(填序号)作为发生装置。收集装置的选择:根据生成气体的 及

来选取。CO2密度空气,溶于水,且会与水反应,因而选择(填序号)作为收集装置。

任务二第二部分——二氧化碳能到哪里去?

(1)生物固碳:绿色植物通过光合作用吸收CO2,该过程将能转化为能。

(2)土壤固碳:土壤是地球上最大的陆地碳仓库,通过结合大气中的二氧化碳将其转化为一种稳定的含碳化合物,并将其长期储存在土壤中,是实现土壤健康与碳中和双赢的做法。

(3)化学固碳:小组设计实验探究比较海水、石灰水、氢氧化钠溶液的吸收效果,并完成表1。

以碳中和為大概念,将以CO2为核心的碳及其化合物的相互转化的知识内容进行高度概括及整合,建立以CO2为核心的知识结构框架,发展学生的系统思维。此外,碳中和还蕴含“致中和”的中庸思想,使天地万物各得其所,各遂其生,传递人与自然和谐相处的生态自然观,体现知、情、意、行的统一。[3]

【任务三】“行”碳中和

小组合作讨论,试从个人、国家、国际的角度制订低碳行动方案,并分析方案的可行性,完成图6“碳中和”天平。

上述跨学科作业以碳中和理念为指导思想,融合化学、生物、地理、道德与法治等学科的相关内容,与跨学科实践活动相互配合补充,推动跨学科活动的顺利实施,促进课程学习从一维走向多维、从知识学习走向问题解决、从学科本位走向功能落实的转变,培养学生从化学学科及跨学科视角分析和解决实际问题的能力,注重将问题解决线、知识逻辑线、认知发展线紧密结合,促使学生实现知、情、意、行的统一[4],为学生的终身发展奠定基础。

教师应基于新课标理念重新审视化学作业在课程改革中的功能,积极探索形式多样的习题作业,试题命制应由知识立意、能力立意转向素养立意,设计学生乐于参与且能获得积极情感体验的作业,着眼于学生学科能力的综合考查,面向未来发展的需要,真正使学科教学上升至课程育人。

【参考文献】

[1]郭浩芳.化学作业呼唤“量体裁衣”:新课程背景下高中化学作业设计的问题与思考[J].化学教育,2011,32(12):28-30.

[2]梁少娟.浅谈新课改背景下初中化学作业设计[J].中学生数理化(教与学),2019(2):54.

[3]胡久华,褚童,王静波,等.大概念统领的项目式学习:基于碳中和理念设计低碳行动方案[J].化学教育(中英文),2022,43(9):6-14.

[4]胡久华,张恺琦.《义务教育化学课程标准(2022年版)》解读:化学与社会·跨学科实践[J].化学教育(中英文),2022,43(15):13-18.

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