基于科學(xué)素養(yǎng)內(nèi)涵視闕下引導(dǎo)初中學(xué)生化學(xué)認(rèn)知模型構(gòu)建的實(shí)踐與思考

屈鳳霞

摘要：“雙減”背景下，教育回歸校園，教育的歸宿是促進(jìn)學(xué)生的生長(zhǎng)。在初中化學(xué)課堂上指導(dǎo)學(xué)生基于科學(xué)素養(yǎng)下構(gòu)建認(rèn)知模型過(guò)程中，可以幫助學(xué)生將化學(xué)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)化、系統(tǒng)化，借助理性思維、批判質(zhì)疑、實(shí)踐創(chuàng)新解決各種實(shí)際問(wèn)題，從而使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、調(diào)控自我認(rèn)知、健康指導(dǎo)生活的初步能力，同時(shí)轉(zhuǎn)變教師教育的理念。

關(guān)鍵詞：化學(xué)教學(xué);科學(xué)素養(yǎng);認(rèn)知模型構(gòu)建

在化學(xué)教學(xué)中，要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，就要幫助學(xué)生理解各類關(guān)系，如從生活經(jīng)驗(yàn)與化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與化學(xué)事實(shí)、化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)與應(yīng)用、化學(xué)規(guī)律應(yīng)用、化學(xué)與社會(huì)生活，從而形成自己的化學(xué)知識(shí)體系，就要研究和把握學(xué)生的化學(xué)認(rèn)知規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生自主構(gòu)建認(rèn)知模型，在重視基本知識(shí)和技能的基礎(chǔ)上加強(qiáng)實(shí)踐活動(dòng)和探究活動(dòng)，體驗(yàn)和感悟探究的過(guò)程，形成研究問(wèn)題的基本方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

一、關(guān)于科學(xué)素養(yǎng)內(nèi)涵的理解

國(guó)際學(xué)生評(píng)估項(xiàng)目（Programme for International Student Assessment簡(jiǎn)稱PISA）對(duì)科學(xué)素養(yǎng)的定義：科學(xué)素養(yǎng)是使用科學(xué)的知識(shí)來(lái)確定問(wèn)題，得到基于證據(jù)的結(jié)論的能力，以便于理解和幫助做出關(guān)于自然世界的決定，并通過(guò)人類的活動(dòng)做出調(diào)整。國(guó)務(wù)院正式發(fā)布《全民科學(xué)素養(yǎng)行動(dòng)計(jì)劃綱要》提出了科學(xué)素養(yǎng)的定義：“科學(xué)素養(yǎng)是公民素質(zhì)的重要組成部分。公民具備基本科學(xué)素養(yǎng)一般指了解必要的科學(xué)技術(shù)知識(shí)，掌握基本的科學(xué)方法，樹(shù)立科學(xué)思想，崇尚科學(xué)精神，并具有一定的應(yīng)用它們處理實(shí)際問(wèn)題、參與公共事務(wù)的能力?！苯逃靠茖W(xué)、生物、物理和化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)科學(xué)素養(yǎng)解釋相似，認(rèn)為科學(xué)素養(yǎng)包括科學(xué)研究、科學(xué)知識(shí)與技能、科學(xué)態(tài)度、情感與價(jià)值觀。

二、關(guān)于“科學(xué)素養(yǎng)”的研究現(xiàn)狀

近年來(lái)，全世界非常重視初中學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)。國(guó)際學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)測(cè)試大綱（PISA）中提出，科學(xué)素養(yǎng)的測(cè)試應(yīng)該有三個(gè)方面組成：科學(xué)基本觀念、科學(xué)實(shí)踐過(guò)程、科學(xué)場(chǎng)景，在測(cè)試范圍上由科學(xué)知識(shí)、科學(xué)研究的過(guò)程和科學(xué)對(duì)社會(huì)的作用三個(gè)方面組成。我國(guó)國(guó)務(wù)院正式發(fā)布《全民科學(xué)素質(zhì)行動(dòng)計(jì)劃綱要》提出科學(xué)素質(zhì)是公民素質(zhì)的重要組成部分。公民具備基本科學(xué)素質(zhì)一般指了解必要的科學(xué)技術(shù)知識(shí)，掌握基本的科學(xué)方法，樹(shù)立科學(xué)思想，崇尚科學(xué)精神，并具有一定的應(yīng)用它們處理實(shí)際問(wèn)題、參與公共事務(wù)的能力。《普通初中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》提出：化學(xué)課程以提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為主旨，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，幫助學(xué)生了解科學(xué)探究的一般過(guò)程和方法，能用變化和聯(lián)系的觀點(diǎn)分析常見(jiàn)的化學(xué)現(xiàn)象，說(shuō)明并解釋一些簡(jiǎn)單的化學(xué)問(wèn)題。

三、引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建認(rèn)知模型可促進(jìn)科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)

（一）學(xué)生思維發(fā)展需要掌握認(rèn)知工具

初中學(xué)生在思維發(fā)展上處于形式運(yùn)算階段，已經(jīng)擺脫了具體事物束縛，利用語(yǔ)言文字在頭腦中重建事物和過(guò)程來(lái)解決問(wèn)題。學(xué)生除了利用語(yǔ)言文字外，可以以概念、假設(shè)等為前提，進(jìn)行假設(shè)演繹推理，得出結(jié)論;學(xué)生能夠到思考部分科學(xué)技術(shù)所需要的要素，進(jìn)行可能性的基本運(yùn)算?；瘜W(xué)學(xué)科從主體上屬于自然科學(xué)，但也與邏輯學(xué)、數(shù)學(xué)、社會(huì)科學(xué)緊密聯(lián)系，能夠幫助學(xué)生構(gòu)建化學(xué)認(rèn)知模型，可以推動(dòng)學(xué)生形式運(yùn)算能力的提升，為其人生發(fā)展提供支持。

（二）化學(xué)教學(xué)實(shí)踐需要改進(jìn)授課方法

在現(xiàn)實(shí)化學(xué)教學(xué)實(shí)踐中，由于教師指導(dǎo)不得當(dāng)，多數(shù)學(xué)生未能構(gòu)建出科學(xué)的化學(xué)認(rèn)知模型，學(xué)習(xí)化學(xué)方法不盡合理，甚至較為機(jī)械，不能幫助學(xué)生有效提高創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。

1.缺乏學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣

由于學(xué)生沒(méi)有真正體會(huì)到學(xué)習(xí)化學(xué)的樂(lè)趣，所以面對(duì)這一新學(xué)科只是接受式學(xué)習(xí)、死記硬背、機(jī)械練習(xí)等方式。另外，教師課堂上的授課方式過(guò)于死板、教學(xué)內(nèi)容應(yīng)試、演示實(shí)驗(yàn)少或用視頻代替等，從某種意義上講，化學(xué)興趣的喪失是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的最大敵人。

2.缺乏行之有效的學(xué)習(xí)方法

學(xué)生在課堂上學(xué)習(xí)的基本知識(shí)、技能，如果只是死記硬背應(yīng)付考試，缺少知識(shí)的生成過(guò)程，知識(shí)技能只能停留在書(shū)本上。主要表現(xiàn)：教師在課堂上有效指導(dǎo)的意識(shí)弱，學(xué)生忙著記筆記忽略教師的重點(diǎn)講解、教師演示實(shí)驗(yàn)學(xué)生不注意細(xì)節(jié)、鞏固練習(xí)時(shí)沒(méi)有注意情景的轉(zhuǎn)變等;教師在課堂上缺乏方法的引導(dǎo)，不能從學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生自主探究，使不同水平的學(xué)生都能在原有基礎(chǔ)上得到發(fā)展。 總之，原有的教學(xué)形式難以適應(yīng)當(dāng)前改革的需求，一線教師需要積極研究教學(xué)模式，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的建模教學(xué)勢(shì)在必行。

四、“化學(xué)認(rèn)知模型”的研究現(xiàn)狀與突破

為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，許多國(guó)家的教師在化學(xué)學(xué)科授課中探索建構(gòu)模型和使用學(xué)科認(rèn)知模型，使學(xué)生的學(xué)習(xí)參與度、學(xué)習(xí)興趣、解決問(wèn)題的能力顯著提高。部分國(guó)家還專門(mén)成立了研究小組，同步研究建模規(guī)律，將建模教學(xué)與學(xué)科教材有機(jī)結(jié)合，使學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)與科學(xué)素養(yǎng)同步提高。筆者探索初中化學(xué)課堂中建構(gòu)認(rèn)知模型的研究，以認(rèn)知心理為指導(dǎo)，通過(guò)教師教學(xué)改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方法，在寬松的學(xué)習(xí)氛圍下，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生的邏輯思維能力，促進(jìn)了學(xué)習(xí)效果的提升，為初高中的銜接打下良好的基礎(chǔ)。該認(rèn)知模型分別從概念原理、元素化合物、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等主題探索各自構(gòu)建策略。

每個(gè)主題應(yīng)考慮四個(gè)維度：認(rèn)知內(nèi)容（三個(gè)聚焦）、信息情境（信息形式和問(wèn)題情境）教學(xué)模式（三種模式）、能力層級(jí)訓(xùn)練。每個(gè)課程單元的研發(fā)，都是在這四個(gè)維度之下進(jìn)行，每個(gè)維度的具體選擇和維度之間的組合方式有所不同，相信“適合的才是合適的”。

五、課題研究的初步成效

本課題研究為學(xué)生創(chuàng)造了自主學(xué)習(xí)的條件，促進(jìn)了個(gè)性化學(xué)習(xí)，培養(yǎng)了學(xué)生閱讀、提取有效信息的能力，教會(huì)了學(xué)生探索知識(shí)、拓展知識(shí)、掌握學(xué)科的學(xué)習(xí)能力和思維方法，培養(yǎng)了學(xué)生主動(dòng)探索精神和獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。從課堂學(xué)生作品、前后測(cè)數(shù)據(jù)分析、中考成績(jī)分析表明，學(xué)生的學(xué)習(xí)效率、學(xué)習(xí)能力及創(chuàng)新意識(shí)形成等方面明顯好轉(zhuǎn)，提高了學(xué)生的綜合能力，核心素養(yǎng)得到全面發(fā)展。

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