《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》以下簡(jiǎn)稱“課程標(biāo)準(zhǔn)”明確指出,化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生核心素養(yǎng)的重要組成部分,全面展現(xiàn)了學(xué)生通過化學(xué)課程學(xué)習(xí)形成的關(guān)鍵能力和必備品格。作為核心素養(yǎng)的重要維度,“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)\"強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過自主探索、合作學(xué)習(xí)和實(shí)踐體驗(yàn),掌握科學(xué)研究的方法,培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。然而,在以傳統(tǒng)講授為主的教學(xué)模式中,學(xué)生往往缺乏探究的空間與機(jī)會(huì),化學(xué)課堂難以激發(fā)其主動(dòng)思考和深度參與?;?dòng)教學(xué)作為一種促進(jìn)師生、生生多維溝通與合作的教學(xué)策略,能夠有效彌補(bǔ)這一不足。
一、科學(xué)探究導(dǎo)向下開展高中化學(xué)課堂互動(dòng)教學(xué)的核心原則
針對(duì)高中生的教學(xué),教師需思考這一群體的主觀意愿、知識(shí)結(jié)構(gòu)、參與熱情等綜合因素而因材施教。因此,在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神目標(biāo)下,教師需確立互動(dòng)主體、參與方式、教師定位三項(xiàng)教學(xué)原則,擺正化學(xué)課堂上師、生、法三者的關(guān)系。
(一)主體性原則
主體性原則是高中化學(xué)課堂互動(dòng)教學(xué)中的首要原則,強(qiáng)調(diào)學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位。在科學(xué)探究導(dǎo)向的教學(xué)模式中,教師應(yīng)為學(xué)生提供充滿探究和挑戰(zhàn)的學(xué)習(xí)環(huán)境,促使學(xué)生主動(dòng)參與到問題的提出、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和探討的過程中。此時(shí),學(xué)生不再是被動(dòng)地接受化學(xué)知識(shí),而是主動(dòng)地通過實(shí)驗(yàn)、思考和討論構(gòu)建自己的知識(shí)體系。因此,課堂教學(xué)設(shè)計(jì)必須以學(xué)生為中心,聚焦學(xué)生學(xué)習(xí)的個(gè)性化發(fā)展,避免單純的知識(shí)傳授。通過激發(fā)學(xué)生的求知欲和好奇心,教師能夠促進(jìn)學(xué)生獨(dú)立思考能力的培養(yǎng),從而讓學(xué)生在互動(dòng)中實(shí)現(xiàn)從“知其然\"到“知其所以然\"的思維躍升。
(二)合作性原則
合作性原則強(qiáng)調(diào)在化學(xué)課堂互動(dòng)教學(xué)中,學(xué)生之間應(yīng)建立緊密的合作關(guān)系?;瘜W(xué)作為一門自然科學(xué),許多知識(shí)的形成和問題的解決離不開集體智慧的碰撞。因此,課堂上的互動(dòng)不應(yīng)僅限于師生之間的單向交流,更應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生之間進(jìn)行有效的協(xié)作。通過小組討論、實(shí)驗(yàn)合作等形式,學(xué)生在相互交流的過程中,不僅能夠拓寬自己的思維視野,深化對(duì)知識(shí)的理解,還能在團(tuán)隊(duì)協(xié)作中培養(yǎng)溝通與表達(dá)能力、合作意識(shí)及社會(huì)交往能力。在實(shí)際的教學(xué)中,教師可以設(shè)計(jì)合作性任務(wù),如分組進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作、共同解決實(shí)際問題等,激發(fā)學(xué)生相互協(xié)作、相互支持的學(xué)習(xí)態(tài)度,營(yíng)造濃厚的學(xué)習(xí)氛圍,從而有效提升課堂的整體學(xué)習(xí)效果。
(三)導(dǎo)向性原則
導(dǎo)向性原則是確?;?dòng)教學(xué)不偏離學(xué)科核心目標(biāo)的關(guān)鍵。高中化學(xué)課堂互動(dòng)教學(xué)并非毫無自的的自由討論與探究,而是需要緊密圍繞既定的教學(xué)目標(biāo)與科學(xué)探究主題展開。教師在設(shè)計(jì)互動(dòng)教學(xué)環(huán)節(jié)時(shí),應(yīng)依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)與教學(xué)大綱,明確每個(gè)探究活動(dòng)的核心目標(biāo)與期望達(dá)成的教學(xué)效果。這也意味著,教師要時(shí)刻關(guān)注學(xué)生的探究方向是否偏離主題,及時(shí)進(jìn)行糾偏與引導(dǎo),確保學(xué)生在有限的課堂時(shí)間內(nèi)沿著正確的方向進(jìn)行深入探究,使每一次互動(dòng)、每一個(gè)探究環(huán)節(jié)都能為達(dá)成教學(xué)目標(biāo)服務(wù),從而提高課堂教學(xué)的有效性與針對(duì)性,使學(xué)生在科學(xué)探究導(dǎo)向下系統(tǒng)地構(gòu)建化學(xué)知識(shí)體系,提升化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
二、基于科學(xué)探究的高中化學(xué)課堂互動(dòng)策略設(shè)計(jì)
確定了化學(xué)課堂的互動(dòng)教學(xué)原則,還需要新穎而具體的教學(xué)策略將目標(biāo)落于行動(dòng)。分析高中學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn),從情境創(chuàng)設(shè),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的興趣;問題驅(qū)動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)探究的路徑;合作互動(dòng),引領(lǐng)學(xué)生科學(xué)探究的行動(dòng);交互評(píng)價(jià),調(diào)整學(xué)生科學(xué)探究的方法等四個(gè)維度設(shè)計(jì)互動(dòng)教學(xué)策略,實(shí)現(xiàn)“意識(shí)構(gòu)建一思考方式一行動(dòng)體驗(yàn)一反思升華”逐級(jí)遞進(jìn)的學(xué)習(xí)體驗(yàn),活化高中化學(xué)課堂。
(一)創(chuàng)設(shè)互動(dòng)情境:開啟科學(xué)探究之門
在高中階段,學(xué)生正處于認(rèn)知發(fā)展和思維方式轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵時(shí)期,具有較強(qiáng)的好奇心和求知欲,同時(shí)逐漸具備獨(dú)立思考的能力。因此,教師應(yīng)通過生動(dòng)且富有互動(dòng)性的教學(xué)情境,促使學(xué)生在解決問題的過程中逐步形成化學(xué)思維。在這一過程中,教師需要關(guān)注學(xué)生的思維特點(diǎn),注重激發(fā)學(xué)生的好奇心與參與感,最終讓學(xué)生在不斷的思維拓展中形成自主學(xué)習(xí)與科學(xué)探究的能力,開啟科學(xué)探究的大門。
一方面,教師可著力挖掘化學(xué)發(fā)展歷程中的經(jīng)典故事與重大發(fā)現(xiàn),并將其巧妙融入課堂教學(xué)。教師通過創(chuàng)設(shè)富有歷史底蘊(yùn)與文化內(nèi)涵的教學(xué)情境,使學(xué)生穿越時(shí)空,與偉大的化學(xué)家并肩同行,感受化學(xué)家在科學(xué)探究道路上的艱辛與執(zhí)著,激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的敬畏之情與探索欲望。例如,在進(jìn)行人教版高中化學(xué)必修第一冊(cè)第四章第一節(jié)“原子結(jié)構(gòu)與元素周期表\"教學(xué)時(shí),教師可以講述門捷列夫發(fā)現(xiàn)元素周期律的故事,使學(xué)生了解門捷列夫是如何在當(dāng)時(shí)有限的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)下,憑借對(duì)元素性質(zhì)的深入研究和敏銳的洞察力,經(jīng)過反復(fù)排列組合,最終總結(jié)出元素周期律并繪制出元素周期表的,從而讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)探究并非一蹴而就。同時(shí),教師可展示不同時(shí)期科學(xué)家對(duì)原子結(jié)構(gòu)的探索模型,如湯姆孫的“葡萄干布丁\"模型、盧瑟福的核式結(jié)構(gòu)模型等,對(duì)比分析各模型的特點(diǎn)與局限性,引導(dǎo)學(xué)生思考科學(xué)家們是如何基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和理論依據(jù)不斷修正完善原子結(jié)構(gòu)理論的,從而加深學(xué)生對(duì)原子結(jié)構(gòu)與元素周期表知識(shí)的理解,培養(yǎng)其科學(xué)思維與探究精神
另一方面,教師應(yīng)緊密聯(lián)系日常生活中的化學(xué)現(xiàn)象,引導(dǎo)學(xué)生在熟悉的生活背景中領(lǐng)悟化學(xué)的實(shí)際應(yīng)用。具體而言,食品中的防腐劑與保鮮技術(shù)背后的化學(xué)原理、金屬腐蝕與抗腐蝕材料的研究、環(huán)境污染問題與化學(xué)解決方案等,都可以作為教學(xué)中的切入點(diǎn)。例如,在進(jìn)行人教版高中化學(xué)必修第一冊(cè)第三章第二節(jié)“金屬材料\"教學(xué)時(shí),教師可以先展示生活中常見的金屬制品,如鐵鍋、鋁制易拉罐、銅導(dǎo)線等,引導(dǎo)學(xué)生觀察并思考其材質(zhì)特點(diǎn)與用途的關(guān)聯(lián);再引入金屬的化學(xué)性質(zhì)相關(guān)知識(shí),如鐵在潮濕環(huán)境易生銹,引導(dǎo)學(xué)生思考生活中汽車外殼、鐵柵欄等防銹措施;還可提及金屬材料在建筑、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用,以及合金概念,通過對(duì)比純金屬與合金性能差異,解釋為何合金在一些高端領(lǐng)域應(yīng)用廣泛,以幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)的化學(xué)知識(shí)體系,使其深刻體會(huì)化學(xué)知識(shí)與生活、科技的緊密聯(lián)系。
(二)設(shè)置問題驅(qū)動(dòng):引領(lǐng)科學(xué)探究之徑
問題驅(qū)動(dòng)不僅是課堂知識(shí)傳遞的起點(diǎn),更是激發(fā)學(xué)生思考、推動(dòng)探究過程的關(guān)鍵工具。通過合理設(shè)計(jì)問題,教師能有效打破單向傳遞的信息流,轉(zhuǎn)向?qū)W生與教師之間的雙向互動(dòng)。這種互動(dòng)不僅限于學(xué)生對(duì)問題的回答,更體現(xiàn)在學(xué)生提出新問題、探討問題的過程中。這樣,學(xué)生的探究精神能夠得到激發(fā),學(xué)習(xí)過程也更加自主和深刻。
依據(jù)教學(xué)目標(biāo)與學(xué)生的認(rèn)知水平,教師應(yīng)遵循由淺入深、由現(xiàn)象到本質(zhì)、由已知到未知的設(shè)計(jì)原則,構(gòu)建一系列具有邏輯性與啟發(fā)性的問題鏈。例如,在進(jìn)行人教版高中化學(xué)必修第二冊(cè)第六章第二節(jié)“化學(xué)反應(yīng)的速率與限度\"教學(xué)時(shí),教師可從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā),向?qū)W生提問:為什么鐵在潮濕空氣中生銹比在干燥環(huán)境中快?引導(dǎo)學(xué)生觀察和思考反應(yīng)速率的影響因素,促使學(xué)生注意到外界條件如濕度對(duì)反應(yīng)速率的影響。接著,教師可以提出:反應(yīng)物濃度如何影響化學(xué)反應(yīng)速率?為什么濃度較高時(shí)反應(yīng)速率較快?要求學(xué)生理解反應(yīng)物濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系,進(jìn)一步學(xué)習(xí)分子碰撞理論來解釋這一現(xiàn)象。最后,教師可以提出更為抽象的問題:溫度升高如何提高化學(xué)反應(yīng)速率?如何通過溫度變化來改變反應(yīng)速率?引導(dǎo)學(xué)生通過碰撞理論,深入探討溫度對(duì)分子運(yùn)動(dòng)和反應(yīng)速率的影響,并引發(fā)學(xué)生對(duì)反應(yīng)限度的進(jìn)一步思考。通過循序漸進(jìn)的問題鏈,教師不僅能夠促進(jìn)課堂互動(dòng)的多元化與深入化,還能幫助學(xué)生理解反應(yīng)速率的基本概念,激發(fā)學(xué)生深入探討反應(yīng)機(jī)理的興趣,促進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究能力的層次化提升。
在課堂互動(dòng)教學(xué)中,教師不僅要善于提問,更要?jiǎng)?chuàng)建寬松、開放的環(huán)境,鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑,并對(duì)學(xué)生的疑問給予充分的尊重和回應(yīng)。在講解化學(xué)概念或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象時(shí),教師可引導(dǎo)學(xué)生思考:你對(duì)這個(gè)概念還有哪些疑問?這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后可能隱藏著哪些問題?并教授學(xué)生提問的方法與技巧,引導(dǎo)學(xué)生從對(duì)比、因果、類比等角度提出化學(xué)問題。通過長(zhǎng)期的培養(yǎng)與訓(xùn)練,學(xué)生逐漸養(yǎng)成主動(dòng)提問的習(xí)慣,能夠提出具有一定深度與價(jià)值的問題,這些問題成為課堂探究互動(dòng)的重要源泉,推動(dòng)教學(xué)活動(dòng)圍繞學(xué)生的問題展開,真正實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。
(三)開展小組合作:匯聚科學(xué)探究之力
化學(xué)學(xué)科的復(fù)雜性要求學(xué)生能夠從多個(gè)角度分析和解決問題,而小組合作正提供了多維度思考的機(jī)會(huì)。每個(gè)小組成員根據(jù)自身的優(yōu)勢(shì)和興趣分工,互相啟發(fā),共同克服實(shí)驗(yàn)中的挑戰(zhàn),最終通過集體智慧得出科學(xué)結(jié)論。這一過程中,學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)不再是單向的知識(shí)接收,而是通過互動(dòng)與交流,真正實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的內(nèi)化與升華,更在無形中培養(yǎng)了科學(xué)思維與探究能力。
為了最大化合作的效益,教師在活動(dòng)開始之前,需充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、個(gè)性特征和興趣愛好,合理進(jìn)行差異化分組,小組規(guī)模以4\~6人為宜,確保每個(gè)小組都能夠形成具有互補(bǔ)性的團(tuán)隊(duì)合作結(jié)構(gòu)。例如,教師可將思維活躍、善于創(chuàng)新的學(xué)生與邏輯嚴(yán)謹(jǐn)、注重細(xì)節(jié)的學(xué)生分在同一小組,將表達(dá)能力強(qiáng)的學(xué)生與動(dòng)手能力強(qiáng)的學(xué)生搭配在一起。同時(shí),小組內(nèi)成員應(yīng)明確各自的角色與職責(zé),如組長(zhǎng)負(fù)責(zé)組織協(xié)調(diào)、記錄員負(fù)責(zé)記錄討論過程與結(jié)果、匯報(bào)員負(fù)責(zé)向全班匯報(bào)小組探究成果等。如此,學(xué)生不僅能在合作中獲得知識(shí),還能通過與他人不同視角的碰撞,形成對(duì)化學(xué)知識(shí)更深層次的理解。
小組合作的核心在于“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”。在小組合作探究過程中,教師需為各小組提供明確的探究任務(wù)與必要的學(xué)習(xí)資源,并引導(dǎo)小組內(nèi)成員圍繞探究任務(wù)展開討論,共同制定探究方案,分工合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)收集與分析等工作,逐步解決探究過程中遇到的問題。例如,在進(jìn)行人教版高中化學(xué)選擇性必修3第三章實(shí)驗(yàn)活動(dòng)1“乙酸乙酯的制備與性質(zhì)\"教學(xué)時(shí),教師首先為每個(gè)小組明確實(shí)驗(yàn)任務(wù),即“探究不同反應(yīng)條件下乙酸乙酯的產(chǎn)率和純度”,并提供所需的實(shí)驗(yàn)器材反應(yīng)回流裝置、蒸餾裝置等(如圖1、圖2所示)。
在實(shí)驗(yàn)過程中,若遇到反應(yīng)產(chǎn)率低或雜質(zhì)較多等情況,學(xué)生可結(jié)合反應(yīng)條件,探討如何優(yōu)化實(shí)驗(yàn)步驟,如調(diào)節(jié)反應(yīng)溫度、時(shí)間或催化劑的使用等。教師在此過程中起到引導(dǎo)和監(jiān)督的作用,及時(shí)為學(xué)生提供必要的技術(shù)支持,并引導(dǎo)學(xué)生在遇到問題時(shí)進(jìn)行自主思考和團(tuán)隊(duì)協(xié)作,以拓寬學(xué)生的化學(xué)思維視野,進(jìn)一步提升課堂互動(dòng)的效果與質(zhì)量。最終,通過小組合作,學(xué)生不僅能夠理解乙酸乙酯的制備原理,還能通過親自參與實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)分析,實(shí)現(xiàn)從理論到實(shí)踐的完美結(jié)合,提升自身的科學(xué)探究能力。
(四)實(shí)施交互評(píng)價(jià):護(hù)航科學(xué)探究之旅
在高中化學(xué)課堂中,科學(xué)探究的核心是激發(fā)學(xué)生對(duì)未知世界的好奇心和批判性思維能力,而交互評(píng)價(jià)作為一種動(dòng)態(tài)、多維的評(píng)價(jià)方式,為學(xué)生的探究之旅提供了全方位的支持??茖W(xué)、有效的交互評(píng)價(jià)策略不僅能夠提升學(xué)生的參與度,還能促進(jìn)學(xué)生的知識(shí)內(nèi)化和技能外化,為課堂互動(dòng)注入持續(xù)動(dòng)力。
一方面,交互評(píng)價(jià)的形式要多樣化,體現(xiàn)過程性和生成性。傳統(tǒng)的課堂評(píng)價(jià)往往偏重于結(jié)果,容易忽略學(xué)生在探究過程中展現(xiàn)的思維路徑和創(chuàng)新潛能。
因此,教師可以將課堂互動(dòng)設(shè)計(jì)為“探究日志”“組間評(píng)價(jià)”“動(dòng)態(tài)反饋\"等多維評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)。例如,在進(jìn)行人教版高中化學(xué)選擇性必修1第三章實(shí)驗(yàn)活動(dòng)2“強(qiáng)酸與強(qiáng)堿的中和滴定\"教學(xué)時(shí),教師可設(shè)計(jì)交互評(píng)價(jià)表(見表1),涵蓋實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作實(shí)施、數(shù)據(jù)處理及結(jié)果展示多個(gè)維度,用于支持學(xué)生的科學(xué)探究與合作學(xué)習(xí)。
另一方面,交互評(píng)價(jià)的實(shí)施應(yīng)注重評(píng)價(jià)反饋的閉環(huán)性和改進(jìn)性。評(píng)價(jià)的最終目的是促進(jìn)學(xué)生在探究中的持續(xù)進(jìn)步,教師需在每次交互評(píng)價(jià)后給予及時(shí)、具體的反饋,并引導(dǎo)學(xué)生將評(píng)價(jià)結(jié)果內(nèi)化為進(jìn)一步改進(jìn)的方向。例如,在進(jìn)行人教版高中化學(xué)選擇性必修1第二章實(shí)驗(yàn)活動(dòng)1“探究影響化學(xué)平衡移動(dòng)的因素”教學(xué)時(shí),教師在評(píng)價(jià)過程中發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生對(duì)數(shù)據(jù)記錄不夠嚴(yán)謹(jǐn),分析中缺乏邏輯性,于是針對(duì)性地設(shè)計(jì)“數(shù)據(jù)處理與分析\"專題練習(xí),要求學(xué)生重新整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并嘗試用圖表展示平衡移動(dòng)規(guī)律。在后續(xù)實(shí)驗(yàn)中,教師通過設(shè)計(jì)包含數(shù)據(jù)處理與實(shí)驗(yàn)結(jié)論的綜合性探究任務(wù),將前期評(píng)價(jià)的結(jié)果融入新任務(wù),使學(xué)生在應(yīng)用中檢驗(yàn)改進(jìn)成效,從而實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)與探究的閉環(huán),強(qiáng)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)技能與科學(xué)探究能力。
三、結(jié)語
在以科學(xué)探究為導(dǎo)向的高中化學(xué)課堂中,互動(dòng)教學(xué)策略的有效實(shí)施是深化化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要途徑。通過將科學(xué)探究作為教學(xué)的內(nèi)核,教師能夠設(shè)計(jì)多樣化的互動(dòng)形式,引導(dǎo)學(xué)生從被動(dòng)接受知識(shí)轉(zhuǎn)向主動(dòng)發(fā)現(xiàn)規(guī)律,從而提升學(xué)生的學(xué)科理解力與實(shí)踐能力。在此過程中,師生互動(dòng)、生生互動(dòng)、學(xué)生與教材及實(shí)驗(yàn)情境的多層次互動(dòng)共同構(gòu)建了一個(gè)動(dòng)態(tài)的教學(xué)生態(tài),為實(shí)現(xiàn)高效課堂提供了堅(jiān)實(shí)支撐。然而,互動(dòng)教學(xué)的實(shí)施仍面臨諸多挑戰(zhàn),例如教師的教學(xué)設(shè)計(jì)能力需要進(jìn)一步優(yōu)化,學(xué)生的自主探究能力尚待培養(yǎng),課堂管理與時(shí)間分配也需要更加精準(zhǔn)地平衡。對(duì)此,教師應(yīng)秉承問題驅(qū)動(dòng)與情境創(chuàng)設(shè)的教學(xué)理念,以化學(xué)知識(shí)體系為依托,靈活運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù),創(chuàng)新互動(dòng)模式,保障課堂探究活動(dòng)的深度與廣度。