核心素养下的高中化学深度学习研究

张翠霞 杨家勇

(恩施土家族苗族自治州高级中学,湖北 恩施 445000)

深度学习作为一种新兴的教育方法,能够改变传统化学教学的方式和效果.通过结合核心素养和深度学习,教师可以为学生提供更有意义的学习体验,进而激发学生的兴趣和创造力.

1 核心素养下开展高中化学深度学习的重要性

首先,高中化学深度学习要求学生不仅要掌握基本概念和知识,还要能够思考和解决复杂的化学问题.通过深入学习,学生需要运用批判思维来分析和评估信息,发现问题本质,并提出合理的解决方案.这样的学习过程可以培养学生的批判性思维和问题解决能力.其次,化学深度学习注重培养学生的科学探究和实验设计能力.学生需要通过深入学习,掌握化学原理和实验技巧,并将其应用于实际问题中.这样的学习过程可以让学生深入了解科学研究的本质,培养他们观察、实验设计和数据分析的能力.最后,化学深度学习还可以促进学科之间的融合与交叉.学生在深度学习的过程中,需要结合其他学科的知识和方法,探索化学与其他学科的关系和应用.这样可以培养学生的跨学科思维,拓宽视野,提高终身学习的能力.

2 核心素养下开展高中化学深度学习的教学策略

2.1 强调探究和实践,发展学生科学思维

探究和实践不仅仅是为了获取知识,更重要的是培养学生的科学思维.学生通过提出问题、观察现象、设计实验、分析数据等过程,能够培养逻辑思维、推理能力和判断能力,这种科学思维的培养对于学生的学科发展和未来的科学研究具有重要意义.同时,通过探究和实践,学生可以亲自参与到化学现象的观察、实验和分析中,激发他们对化学的兴趣和好奇心.这种主动参与和探索的过程能够提高学生的学习积极性,让他们更深入地投入学习[1].

以沪科版高二化学上册学习几种定量测定方法中“测定1 mol气体的体积”的教学为例,教师首先可以通过呈现一个实际场景或提出一个引人思考的问题导入,例如:“你曾经在哪些情况下需要测定气体的体积?如何准确地测量气体的体积?”或者展示一段视频,展示测定气体体积的实验过程.接着在课堂教学过程中,教师对测定1 mol气体体积的几种方法进行简要讲解,包括容积法、密度法等.重点介绍各种方法的原理、操作步骤和注意事项.与此同时,学生可以分小组进行探索性实验设计.教师鼓励学生自主思考和探索,让他们提出自己的实验方案.学生可以考虑使用不同的实验装置和技术手段来测定气体的体积,例如,他们可能会建议使用容积瓶、气球或气体收集器等装置来测定1 mol气体的体积.教师引导学生思考每种实验设计的原理、优缺点和适用范围.随后,学生选择一种实验设计方案,并按照设计步骤进行实验操作.教师可以要求学生记录实验过程中的观察结果和测量数据,如气体收集的体积和压强,同时学生还可以计算出1 mol气体的体积,并比较实验结果与理论值的偏差.学生在小组中分享和讨论他们的数据和分析结果.与此同时教师需要引导学生思考实验结果中可能存在的误差来源,并帮助他们深入分析实验设计的合理性.最后,教师与学生一起总结本节课的重点内容,包括不同的测定方法、实验设计的原则、分析实验数据的方法等.教师鼓励学生发表观点,并引导他们进行思考和归纳总结,加深对所学知识的理解和记忆.

2.2 引导思辨和创新,培养学生创新意识

引导学生进行思辨和创新意味着让他们独立思考和质疑已有的观点和理论.学生通过思辨性的讨论和分析,能够培养批判性思维,能够更深入地理解和评价化学知识.通过引导思辨和创新,学生能够尝试不同的思路和方法,培养创新思维和解决复杂问题的能力.此外,思辨和创新需要学生将理论知识应用于实际问题中,并进行实践操作和实验设计.这将培养学生的科学素养和实践能力,从而实现高中化学深度学习[2].

以沪科版高三化学全册化学实验探究中“常见气体的制备和净化”的教学为例,教师首先可以通过提出问题或展示相关实际案例来引发学生思考,比如:“在生活中,你观察到哪些常见气体的制备和净化过程?有哪些实验方法可以制备和净化这些气体?”引发学生的思考和好奇心.在教学过程中,教师需要简要介绍常见气体的制备方法和净化原理,包括实验操作的步骤、反应条件和注意事项等.重点强调制备和净化过程中的创新点和挑战,培养学生的创新意识.接着教师可以鼓励学生进行小组探究性实验设计.例如,学生可以选择其中一种气体(如氧气、氮气等),并自主设计制备和净化的实验方案.在实验过程中,教师鼓励学生观察现象、记录数据,并注意观察和思考实验过程中的创新点和问题.例如,在制备氧气的实验中,学生可以思考如何提高反应的效率,如何减少副反应等.学生根据实验结果进行数据分析,并与小组成员一起讨论实验过程中的观察现象、数据变化和解决方案.教师引导学生分析实验结果的合理性和可行性,鼓励他们提出创新的想法和改进方案.同时,学生可以将实验结果和讨论整理成报告、海报或演示文稿等形式,并进行创新项目展示.在展示过程中,学生可以分享自己的创新思路、改进方案和实验心得,激发其他同学的思考和交流.最后,教师引导学生对整个实验过程进行反思和评价,包括实验设计、操作技巧、数据处理等方面.学生可以总结经验和教训,提出改进的建议,并思考如何将所学知识应用到其他相关场景中.

2.3 引入信息化教学,拓宽学生化学视野

信息化教学可以为学生提供丰富多样的学习资源,如教学视频、模拟实验软件、科学数据库等.这些资源可以让学生接触到更多的化学知识和实验经验,拓宽他们的学习视野,丰富化学学习的内容和形式.同时,信息化教学还可以帮助学生将化学与其他学科进行跨学科的融合.学生可以通过信息化工具和技术,将化学知识和技能应用于解决实际问题和现实情境中,培养跨学科思维和应用能力,提高综合素养和解决问题的能力[3].

以沪科版高一化学下评说硫氮的功与过中“硫酸”的教学为例,教师首先可以使用多媒体教学工具或在线数据资源,引入有关硫酸的相关信息、实际应用或化学反应机制的视频、动画等.这些资源可以帮助学生更好地理解硫酸在化学领域中的重要性和广泛应用.接着教师可以鼓励学生使用互联网资源,如在线图书馆、学术搜索引擎等,独立或小组研究与硫酸相关的领域,如硫酸的制备、性质、用途、环境影响等.学生可以收集和整理相关资料,并归纳其重要方面.同时,教师可以组织学生进行小组讨论,分享他们所收集到的硫酸相关信息,并探讨硫酸的功与过.学生可以就硫酸在环境污染、安全与健康等方面的问题展开讨论,提出自己的见解和观点,促进彼此之间的交流和互动.为了让学生更深入地了解硫酸的性质和应用,教师可以引导学生进行实践探究活动.例如,学生可以设计一些简单的实验,观察硫酸的腐蚀性、溶解性等特性,并分析实验结果.通过实践探究,学生能够更加深入地理解硫酸的化学性质.学生可以将实践探究结果和信息研究整理成创新项目报告或演示文稿,并进行展示和分享.他们可以提出自己关于硫酸问题的创新想法、解决方案以及对未来科学发展的思考,从而促进学生的创新思维和能力的培养.在整个教学过程的最后,教师可以引导学生对所学知识和经验进行反思和评价.学生可以总结实践探究、信息研究和讨论的收获和不足之处,并提出改进的建议.教师也可以给予学生反馈和指导,以促进他们的深度学习.

2.4 实施多元化评估,促进学生深度思考

多元化评估要求学生不仅要通过简单的记忆和应用来展示他们的学习成果,还要进行深度思考和综合分析.通过多元化的评估方式,学生需要运用批判性思维、问题解决能力和创新思维等高级认知能力进行学习成果的呈现,从而促进他们对化学知识的深度理解和思考.与此同时,通过不同形式的评估,教师还可以提供全面的学习反馈,指导学生发展他们的学科能力和学习策略,帮助学生更好地进行自我评价和反思.

以沪科版高三化学全册化学实验探究中“物质的提纯与分离”的教学为例,教师首先可以引入“物质的提取与分离”的概念,并提出相关问题,例如:“我们能否通过化学实验的方法将花瓣中的色素提取出来?如何利用适当的实验方法实现物质的分离和提取?”这样可以激发学生的思考和兴趣.同时教师可以指导学生进行实验设计,学生可以自己设计一套实验方案,选择适当的实验方法和仪器,进行物质的提取和分离实验.例如,学生可以通过溶剂萃取、蒸馏、结晶等方法分离和提取花瓣中的色素.学生进行实验操作后,收集实验数据并进行记录.教师引导学生使用科学方法分析实验数据,例如计算提取率、比较不同方法的效果等,激发他们进行深入的思考.通过分析数据和思考,学生可以深化对物质提取与分离的理解.最后,教师可以采用多元化评估方法,例如,观察评估学生在实验操作过程中的技能和安全意识表现,分析评估学生对实验结果的解释和推论能力,与学生进行交流评估学生对实验过程和结果的深度思考能力.教师还可以设计开放性问题、解决问题任务或其他形式的评估来评估学生的分析和应用能力.通过引入多元化评估并结合学生的探究实验和思考过程,教师能够促进学生深度思考,并开展高中化学深度学习.教师在教学过程中充当指导者和评估者的角色,鼓励学生主动探究和合作,创造积极、互动的学习氛围.这样的教学方式可以培养学生的综合素养和创新意识,推动高中化学深度学习的实现.