雷迎春
[摘 要]落實(shí)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標(biāo)是化學(xué)教學(xué)的核心任務(wù)。在初中化學(xué)教學(xué)中,教師可通過充分利用化學(xué)實(shí)驗(yàn),使教學(xué)內(nèi)容有序互聯(lián),引導(dǎo)學(xué)生大膽質(zhì)疑和辯論,構(gòu)建化學(xué)計(jì)算模型,促進(jìn)學(xué)生將化學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生活等策略,培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
[關(guān)鍵詞]學(xué)科核心素養(yǎng);初中;化學(xué);教學(xué)策略
隨著《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》框架的正式發(fā)布,我國教育界掀起了面向?qū)W生核心素養(yǎng)、全面深化課程改革的熱潮。核心素養(yǎng)是指學(xué)生在相應(yīng)學(xué)段的教育過程中逐步形成的適應(yīng)終身發(fā)展與社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力,而學(xué)科核心素養(yǎng)則是指學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而形成的正確的價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力?;瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)集中體現(xiàn)了化學(xué)課程學(xué)習(xí)對(duì)發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的重要貢獻(xiàn)[1],主要包括“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”五個(gè)基本方面。深化化學(xué)課程改革、落實(shí)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)目標(biāo)是化學(xué)教學(xué)實(shí)踐的核心任務(wù)。以下將結(jié)合教學(xué)實(shí)踐,闡述在初中化學(xué)教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
一、實(shí)驗(yàn)有趣,推理有據(jù)
化學(xué)實(shí)驗(yàn)作為研究和學(xué)習(xí)物質(zhì)性質(zhì)及其變化規(guī)律的基本方法,是科學(xué)探究的重要途徑,是培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的有效手段。化學(xué)實(shí)驗(yàn)可以有效培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新意識(shí),引起學(xué)生對(duì)探究活動(dòng)的好奇心,培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣,使他們養(yǎng)成注重實(shí)證、嚴(yán)謹(jǐn)求真的科學(xué)態(tài)度,以及獨(dú)立思考、敢于質(zhì)疑的科學(xué)精神。千變?nèi)f化的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以引起學(xué)生的好奇心,其探究過程可使學(xué)生常備探究之意和常獲感悟之樂,對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、分析和推理可使學(xué)生掌握扎實(shí)的理論基礎(chǔ)知識(shí),并形成敢于探索、勇于創(chuàng)新的科學(xué)態(tài)度。
根據(jù)初中學(xué)生的思維特點(diǎn),在教學(xué)中可通過一些有趣的實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,也可通過設(shè)置富有啟發(fā)性、遞進(jìn)性的問題,引導(dǎo)學(xué)生獨(dú)立思考、大膽質(zhì)疑、正確推理,既包括對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的歸納分析,也包括對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)合理性的分析,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、探究能力并學(xué)會(huì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法[2]。例如,在“質(zhì)量守恒定律”的教學(xué)中,教材原有的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是:先在錐形瓶中鋪少量細(xì)沙,在細(xì)沙上放一小塊白磷,瓶塞上插一根鐵絲。然后加熱鐵絲,通過鐵絲引燃瓶中的白磷,同時(shí)塞緊瓶口,待錐形瓶冷卻后稱質(zhì)量,以證明反應(yīng)前后總質(zhì)量不變。在根據(jù)教材設(shè)計(jì)思路演示該實(shí)驗(yàn)時(shí),一名學(xué)生提出該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不科學(xué),理由是“當(dāng)鐵絲引燃白磷時(shí)瓶口還沒有塞緊,可能會(huì)有氣體從錐形瓶逸出,也可能有外界空氣進(jìn)入錐形瓶”。其他學(xué)生也由此展開了激烈的討論:“那怎么天平還是平衡的?”“天平的靈敏度太差了”“有沒有辦法將實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)得更科學(xué)?”“用塞子直接塞住”“瓶塞會(huì)不會(huì)被沖出?”“在瓶口套一個(gè)氣球”“白磷怎么才能燃燒起來?”“白磷著火點(diǎn)很低,可以用熱水使其燃燒”……在不斷的質(zhì)疑與思考中,一個(gè)新的實(shí)驗(yàn)方案逐漸形成了。教師引導(dǎo)學(xué)生思考:“用氣球?qū)㈠F形瓶口套住是否嚴(yán)謹(jǐn)?”學(xué)生又想到氣球會(huì)受到浮力的干擾。最后通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),白磷剛?cè)紵龝r(shí)氣球膨脹,但錐形瓶冷卻后氣球卻被“吸”進(jìn)了瓶中,學(xué)生又興致盎然地對(duì)新現(xiàn)象進(jìn)行了分析和質(zhì)疑??梢?,實(shí)驗(yàn)的趣味性不僅取決于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象本身,還取決于教師是否能夠及時(shí)根據(jù)課堂生成的問題進(jìn)行有效點(diǎn)撥和設(shè)問,并鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表觀點(diǎn)、提出問題,自然地將學(xué)生引入問題情境,使學(xué)生在實(shí)際問題中思考,形成探究意識(shí)和推理能力。
二、內(nèi)容有序,知識(shí)有聯(lián)
化學(xué)課程要求學(xué)生能從不同層次認(rèn)識(shí)物質(zhì)的多樣性,并對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類;能從元素、原子、分子水平認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化,能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析和解決實(shí)際問題。因此,知識(shí)結(jié)構(gòu)化是促進(jìn)學(xué)生從化學(xué)學(xué)科知識(shí)向化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵,要求化學(xué)教學(xué)要做到內(nèi)容有序和知識(shí)有聯(lián),兼顧學(xué)生的知識(shí)建構(gòu)順序與學(xué)科知識(shí)邏輯順序,進(jìn)行單元整體設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)化教學(xué)[3]。
初中化學(xué)的知識(shí)點(diǎn)多而繁雜,在學(xué)習(xí)中容易遺漏或混淆。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生將知識(shí)聯(lián)系起來,從整體了解其背景與脈絡(luò),幫助學(xué)生系統(tǒng)地了解和掌握學(xué)科知識(shí)。例如,在“溶液”的教學(xué)中,可引導(dǎo)學(xué)生用概念圖(見圖1)整合并理解知識(shí),并通過聯(lián)想法對(duì)相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行補(bǔ)充與完善,建構(gòu)知識(shí)體系。
三、課堂有辯,作業(yè)有思
“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),都要求學(xué)生具有分析、歸納、判斷、推理、演繹等思維能力。為此,教師要善于創(chuàng)造民主的課堂氛圍,鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑和辯論??梢越M建學(xué)習(xí)共同體,開展小組合作學(xué)習(xí),以此培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力以及合作與競(jìng)爭的意識(shí),讓學(xué)生在辯論與反思中發(fā)展辯證思維和反思能力,提高元認(rèn)知水平。利用微課、學(xué)案等幫助學(xué)生開展自主學(xué)習(xí),也是促進(jìn)小組合作學(xué)習(xí)的有效方法。創(chuàng)設(shè)條件讓學(xué)生在課堂上通過獨(dú)立思考、同桌互助、小組交流、班級(jí)展示、教師點(diǎn)撥等教學(xué)環(huán)節(jié)掌握基礎(chǔ)知識(shí)并提高思辨能力。在課堂上要允許學(xué)生質(zhì)疑、反駁、修正錯(cuò)誤,讓爭論、質(zhì)疑、分享成為課堂的常態(tài),逐步培養(yǎng)學(xué)生樂學(xué)、善學(xué)的品質(zhì)。可在班級(jí)設(shè)置“化學(xué)擂臺(tái)”,讓“擂臺(tái)”成為學(xué)生解決難題的重要途徑,形成“兵教兵、兵強(qiáng)兵”的教學(xué)常態(tài),促進(jìn)學(xué)生辯證思維的發(fā)展。還可引導(dǎo)學(xué)生對(duì)錯(cuò)誤推理或判斷進(jìn)行反思,包括錯(cuò)誤原因、正確解法、相關(guān)知識(shí)、對(duì)解決同類問題的辦法歸類等,在此基礎(chǔ)上,對(duì)每個(gè)階段的學(xué)習(xí)情況也要進(jìn)行反思,進(jìn)而發(fā)展元認(rèn)知能力。這對(duì)學(xué)生未來更好地適應(yīng)社會(huì)環(huán)境具有重要意義。
四、分析有理,計(jì)算有法
“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”要求學(xué)生具備較強(qiáng)的化學(xué)思維、推理判斷能力、分析計(jì)算能力、理解和建模能力。化學(xué)計(jì)算是一種模型,通過構(gòu)建化學(xué)計(jì)算模型,有利于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維。因此,在教學(xué)中要做到分析有理和計(jì)算有法。
初中化學(xué)計(jì)算主要涉及化學(xué)式計(jì)算、溶液相關(guān)計(jì)算、化學(xué)方程式計(jì)算等。在化學(xué)方程式計(jì)算方面,除了指導(dǎo)學(xué)生掌握基本方法,還應(yīng)傳授學(xué)生分析的策略。例如,教師在多年的教學(xué)實(shí)踐中總結(jié)出一套高效的化學(xué)方程式的計(jì)算步驟。一是找純凈物:代入化學(xué)方程式計(jì)算的質(zhì)量必須是參加(或生成)純凈物的質(zhì)量。二是尋求轉(zhuǎn)化:分析是否可將題目中的已知條件轉(zhuǎn)化為參加(或生成)純凈物的質(zhì)量。三是尋找差量:當(dāng)前面兩個(gè)環(huán)節(jié)都無法求解時(shí),思考化學(xué)反應(yīng)前后為什么物質(zhì)總質(zhì)量發(fā)生了變化,是由于氣體的逸出或沉淀的生成導(dǎo)致質(zhì)量變小,還是因?yàn)榻饘侔l(fā)生置換反應(yīng)導(dǎo)致質(zhì)量發(fā)生變化,并以此尋找物質(zhì)之間質(zhì)量發(fā)生變化的關(guān)系。四是設(shè)未知數(shù):當(dāng)前三種方法都無法求解時(shí),思考是否可以假設(shè)雜質(zhì)的質(zhì)量為x,并基于題設(shè)條件找到已知條件和未知量之間的關(guān)系,分析并找到解決問題的方法。此外,還需注意化學(xué)方程式的質(zhì)量守恒定律,某些特殊化學(xué)方程式的計(jì)算可以根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前后元素質(zhì)量不變進(jìn)行考慮。以上步驟,教師要引導(dǎo)學(xué)生親自發(fā)現(xiàn)并加以運(yùn)用,而不是直接告知并讓他們記住。
化學(xué)計(jì)算屬于程序性知識(shí),教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生經(jīng)歷“記憶—理解—應(yīng)用—分析—評(píng)價(jià)—?jiǎng)?chuàng)造”的過程[4]。化學(xué)計(jì)算也能反映出學(xué)生的思維品質(zhì),教師要著重關(guān)注學(xué)生的思維過程與解決問題所采取的策略。
五、應(yīng)用有展,評(píng)價(jià)有境
化學(xué)與生產(chǎn)、生活、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展密切相關(guān),對(duì)社會(huì)發(fā)展以及人類生活質(zhì)量的提高具有深刻影響。“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”素養(yǎng)是在不斷解決問題的過程中形成的。因此,化學(xué)教學(xué)要注重內(nèi)容的生活化、問題化與情境化,做到“應(yīng)用有展,評(píng)價(jià)有境”,不僅要讓學(xué)生掌握相關(guān)的化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),還要提高學(xué)生應(yīng)用化學(xué)知識(shí)的能力,使他們能夠解釋生活中常見的化學(xué)現(xiàn)象,以此培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任。
在評(píng)價(jià)方面,應(yīng)緊緊圍繞化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展水平和化學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)開展,注重過程性評(píng)價(jià)和結(jié)果性評(píng)價(jià)的有機(jī)結(jié)合。不僅要針對(duì)記憶、理解和運(yùn)用知識(shí)等方面進(jìn)行評(píng)價(jià),更要對(duì)學(xué)生的分析能力和創(chuàng)造能力進(jìn)行評(píng)價(jià)。要將化學(xué)認(rèn)知能力評(píng)價(jià)放在真實(shí)復(fù)雜的教學(xué)情境中,如將新聞背景、科技創(chuàng)新、國際視野和地域文化融入化學(xué)教學(xué)情境,在考試中創(chuàng)設(shè)情境性問題等,使學(xué)生養(yǎng)成關(guān)注科學(xué)問題的習(xí)慣。
綜上所述,初中化學(xué)教學(xué)要將學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)放在教學(xué)工作的核心位置,并注重與其他學(xué)科的相互聯(lián)系,使化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)融入學(xué)生整體核心素養(yǎng)的發(fā)展中。
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(責(zé)任編輯 郭向和)