基于模型認(rèn)知中基本原理構(gòu)建核心素養(yǎng)探究

張泳儀

【摘 要】核心素養(yǎng)中的證據(jù)推理和模型認(rèn)知在啟蒙化學(xué)教學(xué)中是重點(diǎn)?；瘜W(xué)原理是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識的基礎(chǔ)，原理的認(rèn)知模式可進(jìn)行輸入式教學(xué)。探究模型認(rèn)知與基本原理構(gòu)建，引起中學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的共鳴。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)素養(yǎng);模型認(rèn)知;原理構(gòu)建;燃燒條件;滅火原理

作為生活在現(xiàn)代社會中的人，衣食住行都離不開化學(xué)?；瘜W(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)貫穿著化學(xué)教學(xué)的始終，而核心素養(yǎng)中的證據(jù)推理和模型認(rèn)知在九年級的啟蒙化學(xué)教學(xué)中是重點(diǎn)，也是難點(diǎn)。如何在教學(xué)過程中實(shí)施化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)，是教師在教學(xué)過程中不斷學(xué)習(xí)、提升的過程。教育部簽發(fā)的《教育部關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》明確提出“核心素養(yǎng)體系”的概念，將“核心素養(yǎng)體系”放在深化課程改革、落實(shí)立德樹人目標(biāo)的基礎(chǔ)地位，并作為未來發(fā)展不可缺少的因素，社會公認(rèn)為是我國未來基礎(chǔ)教育改革的靈魂?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括“宏微結(jié)合、模型認(rèn)知、分類表征、實(shí)驗(yàn)探究”等四個(gè)方面。不同的學(xué)科包含不同的核心素養(yǎng)，又或是同時(shí)包括四方面。在課堂教學(xué)中如何滲透化學(xué)核心素養(yǎng)則是教學(xué)設(shè)計(jì)的核心。

一、教學(xué)中關(guān)于模型認(rèn)知之基本原理的構(gòu)建設(shè)計(jì)探究

（一）構(gòu)建設(shè)計(jì)理論探究

布魯姆將教育目標(biāo)分為六類：從低級0到高級分別為：識記、理解、應(yīng)用、分析、綜合、評價(jià)。淺層學(xué)習(xí)的認(rèn)知水平停留在識記和理解兩個(gè)層面上，學(xué)習(xí)者被動接受學(xué)習(xí)內(nèi)容，對書本知識和教師講授的內(nèi)容進(jìn)行簡單的記憶和復(fù)制，但對其中內(nèi)容卻不求甚解，這種學(xué)習(xí)使學(xué)生在課后不久就忘記了所學(xué)知識。深層學(xué)習(xí)的認(rèn)知水平則對應(yīng)后面四個(gè)層面，指在基于理解的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)者能夠批判性地學(xué)習(xí)知識和事實(shí)，并將他們?nèi)谌朐械恼J(rèn)知結(jié)構(gòu)中，能夠在眾多知識間進(jìn)行聯(lián)系，并將已有的知識遷移到新的情境中，做出決策，解決問題。

（二）構(gòu)建設(shè)計(jì)方法探究

在《燃燒與滅火》這課題中，學(xué)生思維障礙是探究燃燒的條件和滅火的原理，在以往往的教學(xué)中，只是教師講述和實(shí)驗(yàn)，然后就直接讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)得出燃燒的條件和滅火原理，是以教師為主，學(xué)生為輔的教學(xué)方式，是知識輸出與被接受的教學(xué)過程。然而這種老式教學(xué)方式已不適應(yīng)目前的教學(xué)。如何轉(zhuǎn)變成以學(xué)生為主的課堂，如何構(gòu)建對基本原理的模型認(rèn)知是本課題的重點(diǎn)。通過研究證據(jù)和模型掲示客觀事物原型的特征、本質(zhì)和規(guī)律的能力就是證據(jù)推理和模型變化能力。結(jié)合學(xué)生現(xiàn)有的知識水平，聯(lián)系實(shí)際情況及時(shí)調(diào)整自己的教學(xué)設(shè)計(jì)，打造適合學(xué)生的模型認(rèn)知課。人們對自然的認(rèn)識過程需要經(jīng)歷直觀認(rèn)知—抽象思維—實(shí)踐檢驗(yàn)。學(xué)生的知識建構(gòu)、模型認(rèn)知也是漸進(jìn)式、螺旋上升的過程。

老師要把握學(xué)生對模型認(rèn)知的這個(gè)過程，利用實(shí)驗(yàn)探究，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。老師要給學(xué)生提供常見的生活物品，讓學(xué)生自己動手探究，引起了學(xué)生們的極大興趣，最大限度地調(diào)動學(xué)生參與探究的積極性。

二、創(chuàng)設(shè)情境，對比探討燃燒需要的條件模型構(gòu)建

燃燒雖然是學(xué)生日常生活中一種常見的現(xiàn)象，但如何實(shí)踐讓學(xué)生通過自己實(shí)驗(yàn)而得出燃燒的條件？經(jīng)過思考后，決定設(shè)計(jì)成8個(gè)小組，提供不同的物品或條件讓學(xué)生產(chǎn)生燃燒，結(jié)果學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)后，得出要成功的產(chǎn)生燃燒的現(xiàn)象需要具備可燃物和溫度達(dá)到著火點(diǎn)。設(shè)計(jì)如下：

通過此環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)，學(xué)生通過自己的實(shí)驗(yàn)就可以輕易理解燃燒需要可燃物、溫度達(dá)到著火點(diǎn)這兩個(gè)條件，起到獨(dú)立思考、獨(dú)立判斷，辯證的分析，做出選擇和決定。

三、引導(dǎo)設(shè)問，層層深入，構(gòu)建從實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想的認(rèn)知模型

為了進(jìn)一步深化課程改革，優(yōu)化課堂教學(xué)模式，“基于模型認(rèn)知的化學(xué)‘基本概念、基本原理滲透CASES-T教學(xué)模式理論，務(wù)求以證據(jù)推理和模型認(rèn)知的思維引領(lǐng)課堂，讓學(xué)生對化學(xué)事實(shí)近似、形象和整體的描述，進(jìn)而揭示知識的本質(zhì)和規(guī)律。”

利用學(xué)生所學(xué)知識，結(jié)合課本實(shí)驗(yàn)（人教板實(shí)驗(yàn)7-1）進(jìn)行預(yù)測實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或分析，促使學(xué)生將知識學(xué)以活用。同時(shí)引出燃燒需要的第三個(gè)條件：需要與氧氣接觸。設(shè)計(jì)如下：

追問：

a.銅片上的白磷燃燒而紅磷不燃燒，你的依據(jù)是什么？

b.銅片上的白磷燃燒而水中白磷不燃燒，說明產(chǎn)生燃燒除去需要同時(shí)具備的條件除了可燃物、溫度達(dá)到著火點(diǎn)，還需要具備什么條件？

c.若要使水中白磷燃燒，有何方法？（教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）

這樣的設(shè)計(jì)模式就可以讓學(xué)生從已有的知識進(jìn)行猜想，再用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想，構(gòu)成了從實(shí)驗(yàn)中得出原理的模型認(rèn)知。在詮釋了“宏微結(jié)合、模型認(rèn)知、分類表征、實(shí)驗(yàn)探究”等四個(gè)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)具體內(nèi)涵的基礎(chǔ)上，結(jié)合典型的課例，闡述學(xué)科核心素養(yǎng)在課堂中落實(shí)的行動策略，在化學(xué)學(xué)科課堂走向深度學(xué)習(xí)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

四、方法與原理相結(jié)合模型構(gòu)建

以這個(gè)理念，同樣把滅火的原理與方法也利用這種思路進(jìn)行設(shè)計(jì)。如何調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，從實(shí)驗(yàn)中來，回到實(shí)驗(yàn)中去，于是把滅火原理及方法的教學(xué)過程設(shè)計(jì)如下：

探究滅火的原理小組實(shí)驗(yàn)：（各小組有一支蠟燭，并點(diǎn)燃）

請各小組把這支燃著的蠟燭熄滅，你們有多少種方法把它撲滅？你的滅火原理是什么？（讓學(xué)生小組上討論、展示并歸納）

提升及應(yīng)用：

下面是一些滅火的實(shí)例，試分析其滅火的原理

（1）炒菜時(shí)油鍋中的油不慎著火，可用鍋蓋蓋滅或放入較多蔬菜;

（2）堆放雜物的紙箱著火時(shí)，可用水澆滅;油罐著火時(shí)需用水噴淋降溫;

（3）撲滅森林火災(zāi)的有效方法之一，是將大火蔓延路線前的一片樹木吹掉，形成隔離帶。

學(xué)生通過把一支燃著的蠟燭熄滅，采用了多種方法，同時(shí)提升到這些滅火方法的原理，再利用這些原理應(yīng)用到日常生活中常見的滅火。整體上該節(jié)課是從學(xué)生的淺層學(xué)習(xí)入手，從一種被動的學(xué)習(xí)狀態(tài)轉(zhuǎn)變成主動的學(xué)習(xí)狀態(tài)，從淺層生活（要產(chǎn)生燃燒）提升到深層的化學(xué)知識的層面（燃燒的條件），并能夠?qū)⒁延械闹R（如何把燃燒的蠟燭熄滅）遷移到新的情境中（分析滅火實(shí)例），做出決策，解決問題。老師突出了實(shí)驗(yàn)探究和證據(jù)推理以及情感方面等內(nèi)容;能讓學(xué)生從事實(shí)中獲得經(jīng)驗(yàn)，知道原理是什么，然后進(jìn)行運(yùn)用原理;合理利用多種手段，調(diào)動學(xué)生的積極性，提高學(xué)生的參與度，體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的課堂特點(diǎn)。這樣的原理構(gòu)建模型認(rèn)知模式，既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，也讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中構(gòu)建起科學(xué)探究精神。老師從教學(xué)理論的角度出發(fā)，結(jié)合具體化學(xué)的教學(xué)，解釋了什么是“模型認(rèn)知”。掌握了合作學(xué)習(xí)和創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)的精髓，讓學(xué)生對化學(xué)學(xué)習(xí)興趣更濃厚。

五、結(jié)束語

化學(xué)核心素養(yǎng)是未來發(fā)展不可缺少的因素。在課堂教學(xué)中應(yīng)將化學(xué)知識與生活有機(jī)的相結(jié)合，教學(xué)思路明確，教學(xué)設(shè)計(jì)合理，積極有效地改進(jìn)探究實(shí)驗(yàn)，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望。合作學(xué)習(xí)、分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體地位，課堂上化學(xué)氛圍濃厚、學(xué)生學(xué)習(xí)積極性極高，社會生活離不開化學(xué)，只有掌握化學(xué)知識，才能甄別生活中的真善美。有的人利用化學(xué)知識影響正常人們的生活環(huán)境，造假制假;有的人利用化學(xué)知識造福人類，提升人們的生活質(zhì)量。因?yàn)樯鐣畹男枨?，我們不得不在學(xué)生時(shí)代使他們具備必要的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)、思維素養(yǎng)和信息素養(yǎng)等。隨著課程改革的深化，化學(xué)核心素養(yǎng)越來越彰顯其服務(wù)于生活的魅力。課堂要體現(xiàn)化學(xué)核心素養(yǎng)，注重知識的形成過程，在過程中盡量達(dá)到完美的效果。

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教育觀念跟隨著時(shí)代在進(jìn)步，現(xiàn)代的教學(xué)中對學(xué)生的核心素養(yǎng)更加重視?；瘜W(xué)過程中教師要重視培養(yǎng)能力，通過以整理推理和模型認(rèn)知為基礎(chǔ)的實(shí)踐教學(xué)過程提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。本文通過探究化學(xué)實(shí)踐教學(xué)的重要性，得出了以證據(jù)推理和模型認(rèn)知為基礎(chǔ)的化學(xué)教學(xué)方式。問題引導(dǎo)、信息技術(shù)兩種方式提高學(xué)生的證據(jù)推理能力，概念知識理解、給學(xué)生充足的模型認(rèn)知時(shí)間兩種方式培養(yǎng)學(xué)生的模型認(rèn)知能力。

為國家培養(yǎng)有用的高素質(zhì)人才是教育的根本目的，在化學(xué)教學(xué)中教師要重視核心素養(yǎng)的培養(yǎng)教學(xué)，讓學(xué)生真正地理解化學(xué)學(xué)習(xí)的意義。證據(jù)推理和模型認(rèn)知能力對于學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)是非常重要的，證據(jù)推理能夠幫助學(xué)生深入地探究化學(xué)知識，而模型認(rèn)知能力能夠讓學(xué)生將化學(xué)多而復(fù)雜的知識更好地理解利用起來解決化學(xué)問題。在階段，核心素養(yǎng)的教學(xué)離不開這兩個(gè)能力的培養(yǎng)，化學(xué)教師要加強(qiáng)學(xué)生的能力培養(yǎng)，幫助學(xué)生適應(yīng)高難度的化學(xué)學(xué)習(xí)。

化學(xué)是一門概念知識非常多而且很復(fù)雜的科目，知識大多比較抽象，考驗(yàn)學(xué)生的思維能力，而且因?yàn)橛行┲R之間的聯(lián)系并不算密切?；瘜W(xué)教學(xué)中要重視培養(yǎng)學(xué)生的模型認(rèn)知能力，努力讓學(xué)生掌握正確的化學(xué)學(xué)習(xí)方法，提高他們的核心素養(yǎng)。

每個(gè)科目的學(xué)習(xí)都是以知識為基礎(chǔ)的，在化學(xué)教學(xué)過程中，不僅僅要重視為學(xué)生建立良好地知識基礎(chǔ)，還要重視能力方面的培養(yǎng)。學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中自主能力是非常重要的，教師在他們學(xué)習(xí)中起的只是引導(dǎo)的作用，使用合適的教學(xué)策略讓學(xué)生提高證據(jù)推理和模型認(rèn)知的能力。化學(xué)教學(xué)中，教師要注意觀察每個(gè)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，幫助他們在課堂上充分發(fā)揮自身的主體作用，提高他們的自主學(xué)習(xí)能力，為他們?nèi)蘸蟮幕瘜W(xué)學(xué)習(xí)減輕難度，提高他們的核心素養(yǎng)。