律动的元素,灵动的青春——落实化学综合实践活动,培养学生创新思维能力

李 娜

(吉林省长春吉大附中实验学校)

习近平总书记曾强调:“创新是一个民族进步的灵魂,是一个国家兴旺发达的不竭动力,也是中华民族最深沉的民族禀赋。在激烈的国际竞争中,惟创新者进,惟创新者强,惟创新者胜”。目前,无论是高校招生制度改革、高中育人方式改革、指导教学的中小学课程标准,还是指导命题评价的高考评价体系,都将目标直指创新人才的培养,直指创新思维的培养,在高中教学实践中必须加强学生创新思维能力的培养与考查,提升学生创新能力,适应新形势下对教育的要求。

《普通高中化学课程标准》(2017年版2020年修订)(以下简称“新课标”)要求培养学生的社会责任感、创新精神和实践能力。化学学科核心素养中明确指出重视开展“素养为本”的教学,倡导真实问题情境的创设,开展以化学实验为主的多种探究活动,激发学生学习化学的兴趣,促进学生学习方式的转变,培养他们的创新精神和实践能力。

化学是一门实用的、创造性的学科,兼具自然科学和社会科学的性质,这赋予了化学学科具有实践的内涵,化学综合实践活动可以实现知识向能力与素养转化,是核心素养形成的路径之一。新课标在“教学提示”和“教学建议”中都提出了大量的实践性活动的要求,要求学生在身体参与和亲身经历中进行学习,把认知与行动、理论与实践、学科知识与日常生活有机融为一体。在日常教学过程中,可以以学科实践活动为媒介,丰富传统的教学方式,建立实践型的新型育人方式,培养学生创新思维能力,这既是新课标的内在要求,也是落实新课标的必然途径。

下面,以笔者所在学校化学组在进行元素周期表学习过程中组织开展的“律动的元素,灵动的青春”化学学科综合实践活动为例,展示在教学过程中,利用综合实践活动提升学生化学学科核心素养、培养学生创新思维能力的基本过程和所取得的成果。本次实践活动的基本流程如图1所示,下面结合本次活动对图1进行具体解读。

图1 实践活动基本流程图

一、活动方案的制定

在组织综合实践活动之前,我们需要结合本学期教学内容与进度,确定实践活动的主题。学科实践活动的主题来源非常广泛,可以来源于某一个探究实验、可以是与所学内容相关的热点问题,也可以来自我们手边的教材。目前新教材的很多栏目都可以作为学科实践活动的出发点,例如教材中设置的“研究与实践”栏目,在该栏目中提供了拓展学习内容的课题、项目研究和活动流程。本次“律动的元素,灵动的青春”化学学科综合实践活动的主题便是来自(2019版)必修一第四章原子结构与元素周期表中的“研究与实践”栏目。在明确活动主题后,需要组内展开讨论,进一步明确活动内容、活动要求、活动时间、参加对象等细节,形成具体的活动方案。下面展示的是本次“律动的元素,灵动的青春”化学学科综合实践活动方案的部分内容。

(一)活动目的

1869年,门捷列夫发现了化学元素的周期性,并在前人的基础上将已知的化学元素按照其各自的性质进行了排列,制定了元素周期表。元素周期表自发现至今已有一百多年,现如今,世界各地的学生都会背元素周期表,它被许多人视为化学领域最伟大的发现。元素周期表给化学世界带来了秩序,并预测了一些当时尚未被发现的元素,为未来的理论研究指明了方向。为充分发挥中小学综合实践活动课程的育人功能,培养学生的创新精神和实践能力,加深对元素间的关系和其中所蕴含的科学方法的认识,在高一年级完成必修一元素周期表、元素周期律以及部分元素的教学后,教师们以此为契机,举办了基于元素周期表背景下的“律动的元素,灵动的青春”化学综合实践活动。

(二)活动内容

此次活动,围绕“元素周期表”这一主题,设计了不同的子主题活动,各子活动的主题如表1所示,由每位任课教师组织和指导本班学生完成2～3个不同的主题活动,学生可以选择独立或小组合作方式完成,活动的设计指向学生的能力进阶,即核心素养的表现水平进阶,学生在完成任务、经历活动的过程中实现化学学科核心素养的发展。

表1 子活动主题与要求

二、活动方案的实施与活动过程的跟踪

在活动方案确定后,根据教学情况、活动时间、参与人员进行活动任务的布置。在活动布置的过程中,教师需要向学生明确具体的活动要求,活动成果上交时间。例如本次活动,授课教师在完成(2019版)必修一第四章元素周期表和元素周期律相关内容的教学后,布置学科活动,学生可以选择独立或小组合作方式从上述展示形式活动主题中选择至少一种形式完成。选择绘制平面元素周期表的同学要求周末完成,以周末作业的形式提交。若选择其他形式,请在活动规定时间前提交作品。

在活动实施的过程中,学生需要根据个人的特长与兴趣,成立合作小组,选择想要完成的任务主题,并进行组内分工。在完成任务的过程中,学生需要借助多媒体等网络资源充分搜集资料,可以尝试通过视频记录实验或模型的制作过程,对某些创意设计提供文字解读,使活动成果更加丰富,也为其他同学提供了学习的素材。

在活动实施的过程中,教师需要全程跟踪指导,辅助班级学生选择合适的活动主题,对学生提供的实验方案进行审核,确保可行性和准确性;对学生设计的作品给予合理的评价与建议;解决学生在实验过程中遇到的难题,为学生活动的圆满成功提供保障。

三、活动成果的收集

在活动过程中,任课教师需要及时督促学生按时完成任务,并按时保质保量提交作品。如果班级每个主题有多个作品提交,可以在班级内部进行评选,推选出最优作品上交年级。作品收集后,汇总到备课组,进行后续评比展示。下面展示的是本次“律动的元素,灵动的青春”化学学科综合实践活动的部分成果:

元素周期表,方方正正,排列井然有序,世间所有元素之间的规律在这张表里“明明白白”:每一纵列元素性质的相似性,每一横行性质的递变性……它指导着人们将化学元素的家族不断扩大。同时神秘的元素周期律也激发了同学们的创作灵感,燃起同学们的创作热情。在本次活动中,同学们在元素周期律的理论指导下,展开想象描述出自己心目中的元素周期表(如图2所示)。

图2 学生作品节选(一)

学生们不仅仅局限于各种风格的平面元素周期表,而且从生活中取材,动手制作了三维立体的元素周期表模型,还有的同学利用电脑合成技术,制作精美的元素周期表,在动手制作的过程中,既培养了学生的知识运用与动手实践能力,又加深了学生对元素周期表的理解和记忆(如图3所示)。

图3 学生作品节选(二)

学生们将图片、文字、色彩、空间等要素进行完美的结合,以海报的形式介绍了元素周期表中多种元素的发现史、性质、应用的相关内容;通过对有关化学元素的视频进行录制和剪辑,将视觉和听觉结合到一起,让观看者更立体地感知元素的世界;将化学元素融入文学创作之中,利用多种化学元素的谐音创作了藏头诗等文学作品(如图4所示)。

图4 学生作品节选(三)

在本次活动中,学生们充分发挥自己的创造力,施展自己的才华,将所学的元素周期表和元素周期律的相关内容设计成歌曲、衣服、钥匙扣、冰箱贴、笔筒、十字绣、灯谜、对联等多种多样的创意产品。只有你想不到,没有学生做不到。只要你敢想,元素周期表也可以为我们的生活增添一抹化学独有的色彩,增添一份化学独有的乐趣(如图5所示)。

图5 学生作品节选(四)

四、活动成果展示与评价

每次活动后期,我们需要将学生们的作品向全体同学进行展示,展示的形式可以多种多样,例如海报可以在学校展示栏统一粘贴展示,视频类可以年级统一播放,模型或实物可以在教学楼设置展台统一展示等。展示活动既是对参与学生辛苦付出的肯定,也是活动意义的进一步升华,激发更多学生参与学科活动的热情。在展示的过程中,可以鼓励年级同学和老师进行投票,对活动成果进行评比。奖项的设置可以是常规的一、二、三等奖,也可以根据活动成果设计特色奖项,例如最具创意奖、最强动手能力奖等,让每一个学生的活动成果都可以获得肯定。例如本次活动,在活动后期,由备课组将各班推选的作品按照不同的活动主题进行归类,并在年级所在楼层进行展示,同学们的创意设计制成实物进行展示,展示的过程中设置投票箱,由学生和老师投票,评选出特等奖5名,一等奖10名,二等奖20名,优秀奖若干,颁发奖状以及化学学科特色奖品,如化学仪器、化学元素的胸章、钥匙扣等。在活动结束后,班级层面,任课教师需要在班级对活动进行总结反思,由学生们在班级内部对活动中的收获进行分享,使整个活动圆满结束;年级层面,备课组可以对活动进行总结,形成图文并茂的文案,在学校官网或微信公众号等平台上发表。

“教书育人在细微处,学生成长在活动中”。此次“律动的元素,灵动的青春”主题化学综合实践活动鼓励学生由理论走向实践,并使学生在活动中体验快乐、获得成长,从而引导学生热爱探索、热爱科研、热爱生活;同时,也为化学学科的学科教育、实验教学和创新人才的培养开辟了新路径。

教师职责不仅仅是传道受业解惑,还需要为学生搭建展示的平台,激发学生内在的潜力,培养学生的综合能力,让学生在感受学科魅力的同时树立信心,挖掘自身潜能,立志成为国家需要的人才。因此需要身为一线化学教师的我们,在教学实践中丰富教学手段,结合化学学科的特点,将学科实践活动与日常教学相融合,组织有特色的学科活动,让学生在学科实践活动中培养科学探究的精神,提高创新思维能力,真正落实立德树人的根本任务,为国家输送创新型人才;让学生在高中学习生活中,树立从事科学研究的远大目标,以尘雾之微,补益学术之山海;以荧烛末光,增辉科学之日月。以立信于天,专注于能的态度,不啻微芒,造炬成阳的志向,将创新精神汇入日常,以更加饱满的状态投入未来的学习和生活中。