时间:2023-08-04 17:25:51
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇高中化学学科素养的培养,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
[关键词]高中化学;核心素养;教学认知;教学设计
致力于学生核心素养的提升,已成为世界各国教育领域的共同主题。课堂是课程改革的主阵地,基于核心素养优化教师的教学认知,促使教师转变观念,促进教师专业发展,从而改进教师的教学行为,这是我们所面临的重要且艰巨的任务。没有教师对核心素养的深入理解并在课堂教学中落实,教育改革只能是空谈。
新课程改革已经进行了十余年,但在实施的过程中还存在一些不容忽视的问题和矛盾。当前高中化学教学中存在较为严重的问题是教师受应试教育和传统教学经验的影响,主要围绕着“知识与技能”的一维目标进行教学。[1]教师的育人意识淡薄,育人能力缺失。[2]以教科书为中心,只想准确地把尽可能多的知识传授给学生,帮助学生构建知识体系。学生在学习过程中,只是“旁观者”,学生的热情、主动性、怀疑能力在学习中不断泯灭。化学学科核心素养的提出,对中学化学教师最大的挑战就是——从“教书”转向“育人”,也就是说不能再单纯地从化学学科的角度来理解化学教学,而必须从人的素养提升的角度来理解。2012年2月,教育部颁发《教师专业标准(试行)》,要求学校教育教学活动必须做到全程育人、全员育人。这些都要求化学教师在观念上、思维方式上和教学行为上都要发生重大改变。作为高中化学教师要承担起培养学生核心素养的使命,必须将对发展学生核心素养的诉求,转化为教师的教学理解并付诸实践。在这种新形势下,优化提升高中化学教师的教学认知尤为重要。
二、优化高中化学教师教学认知的流程——以“苯”的教学为例[3]
教学认知的建构和发展必须根植于教学实践。因此,基于一定的主题开展教学活动研究,是培育和发展高中化学教师教学认知的有效途径。本研究在借鉴国内外学者对PCK(学科教学知识)、PCKg(学科教学认知)构成要素研究[4]的基础上,把对教师教学认知提升的重心放在发展学生核心素养的关键要素上,提出了优化高中化学教师教学认知的流程(如图1)。“发展学生的化学核心素养”是进行化学教学的统领性观念,它是确定教学内容、教学目标、教学策略的基础。首先,教师应该对核心素养、化学学科核心素养体系有深入的理解。其次,以发展学生核心素养为主旨,分析教学知识,包括化学教学内容、学生知识等。然后,选择教学内容,准确制定教学目标。最后,根据教学目标精心设计学习任务。课堂情境设计和学生学习活动设计是学习任务设计的关键。通过学生在化学学习中与教学情境持续互动,实现对学生核心素养的培养。
(一)充分理解化学学科核心素养体系
核心素养是21世纪个人终生发展和适应社会变迁所需的必备品格和关键能力。核心素养是对三维目标的传承、整合、提升和发展。[5]学科核心素养是核心素养在特定学科的学科化、具体化、情境化,它关心的是一门学科究竟对一个人的关键能力和必备品格的形成有什么样的贡献,而不只是本门学科的具体知识内容。不同的学科的核心素养有着不同的内容要求,但他们互相联系渗透,共同支撑核心素养的发展。高中化学核心素养是高中学生发展核心素养的重要组成部分,是高中化学教育活动的总目标。发展学生的核心素养,并不是全盘否定知识技能的学习,而是清晰地认识到高中化学对于学生成长独有的意义和独特的价值。化学学科学习的目的,不仅是化学基础知识、基本技能的习得,更重要的是化学基本观念、思想方法、思维能力、价值观和科学伦理观念的形成。[6]
(二)全面分析化学学科教学知识
化学教学知识包括化学教学内容和学生知识等。准确把握高中化学学科教学知识,是顺利完成教学,实现发展学生核心素养的基本保证。1.挖掘整合教学内容教学内容是教师教学认知的基础。化学教师要认真学习新修订的课程标准,融合课程理念,把握化学学科知识体系,树立正确的课程观、教学观。(1)追溯化学知识的产生过程在化学知识的形成阶段,充满了化学家的智慧和科学精神,蕴藏着丰富的认识论和方法论,饱含着宝贵的经验和教训。如“苯”的教学中向学生呈现苯的发现过程、凯库勒苯环结构假说提出的过程,就是科学探索过程的再现。教师追溯化学知识的产生过程,让学生领略创造者的思考,感受想象力和创造力在科学研究中的重要意义;让学生逐步领悟自然科学的探究方法,体验科学理论从“猜测、提出假说——证实或证伪——修正发展”的过程。在这个过程中学生不但学习研究物质的方法,对于培养科学精神品质也具有重要的作用。(2)提炼化学基本观念和思想方法学科基本观念是对学科知识更高层次的抽象和概括,在学生学习具体性知识时起统摄作用。教师在对具体化学知识的分析过程中,要注意提炼知识背后隐藏的化学学科的基本观念、思想方法。如“苯”的教学中抓住苯环的微观结构和宏观化学性质之间的关系,体现有机化学的学习方法,也凸显利用物质的结构推断物质的性质,利用物质的性质推断物质的结构的化学思想观念。运用恰当的方法可以让学生通过学习活动感悟最本质的、最精髓的学科思想。(3)发展化学学科思维能力思维能力在一切能力和核心素养中居统摄地位。在化学教学中应以化学知识为载体,帮助学生学会思考,进行思维训练。如让学生对苯分子的结构进行推测,继而根据分子结构推测苯的化学性质。学生不断进行证实或证伪,感受形成科学结论所需要的证据和寻找证据的途径。在分析解决问题的过程中,通过“证据推理”“模型认知”“实验探究”等方法发展学生的思维能力。[7](4)揭示化学知识的价值培养学生化学学科价值观,是学生终身学习发展的需要,也是化学学科的价值体现。要联系生产生活实际、贴近社会,充分揭示化学知识的价值。如在“苯”的教学中联系苯在生产、生活中的应用以及苯的危害等,使学生感受化学知识学习的重要性,激发学生学习化学的兴趣,促进学生知识的迁移,培养学生的社会责任感、环保意识和绿色化学观念等。2.深入了解学生知识教师在发展学生核心素养中扮演转化者的重要角色,充分了解学生的情况是实现高效率的转化的前提。如“苯”的教学,教师应该了解所面对的高一学生已经具备了一定的实验操作能力和逻辑推理能力。在学习苯的知识之前,学生已经初步掌握了碳碳单键、碳碳双键的结构特征和一些特征反应,“苯”的教学要以此为基础。但此时学生有机知识储备并不多,教学中应注意不能随意补充知识(如苯的磺化反应等),更不能将知识面拓展到苯的同系物等。教师应该观察和深度研究学生,包括知识能力基础、学习心理、认知方式、错误概念、学习困难以及学习效果等。[8]
(三)准确制定化学教学目标
教学目标是实现核心素养培养的重要保障。深入理解核心素养和化学核心素养的本意,根据化学教学内容与特点和学生在某一阶段核心素养的主要内容与表现形式,准确判断教学内容在发展学生化学核心素养中所起的作用,制定具体的教学目标。如“苯”的学习目标如下:了解苯的主要物理性质,掌握苯能燃烧、易取代、难加成的化学性质,培养科学探究和化学实验能力,强化对“结构—性质”关系的认识;参与苯分子结构的探究过程,了解化学科学研究的一般过程和方法,培养科学品质和逻辑推理能力;了解苯的用途、苯的毒性,培养社会责任感和绿色化学观念。该学习目标涉及“宏观辨识”“微观探析”“证据推理”“科学探究”“创新意识”“科学精神”“社会责任”等化学核心素养的培养目标。
(四)精心设计学习任务
精心设计学习任务,是发展学生核心素养的关键。化学教师的主要任务是选择或创设各种情境,为学生提供一个发展探索、交流合作的平台,开展体验式、探究式、建构式的学习,形成思维观念和探究技能,感受化学学习的价值和魅力,发展化学核心素养。在“苯”的学习中,设计的学习任务,如表1。总之,利用某一教学主题对化学教师进行教学认知培育,让教师掌握基于核心素养的教学方式,不但能促进该主题教学的有效性,而且能充分提升教师的教学认知,提高其专业水平。化学教师对教学内容理解越深刻、对学生了解越深入,教学目标把握越准确,设计的学习任务越有针对性,越能发展学生的化学素养。
三、优化高中化学教师教学认知的关键
根据发展学生核心素养对高中化学教师提出的新要求以及现实高中化学教育教学中存在的问题,提升教师的教学认知须注意以下几点:
(一)必须超越化学学科知识理解化学教育的本质
教育教学活动必须从知识本位、学科本位向学生核心素养本位转型。化学教师无论是在教学内容设计还是教学方法设计方面都应该针对化学核心素养的培养目标,从而真正实现为素养而教,让学生获取化学知识,形成化学基本观念,提升化学思维能力。
(二)善于挖掘课程文本中的育人潜能
教材中呈现的只是静态的知识的结果。教师除了要能够从整体上感受和理解知识内容,分析知识的深广度,还要挖掘知识的内涵价值,蕴藏的化学基本观念、思想方法,所经历的思维过程的价值,以及对培养学生的科学精神、情感态度的价值等,从促进学生认知发展的层面来构建教学。
(三)重视学生知识,关注学习活动组织
一定要改变学生无条件接受知识的现状,从关注教师教学任务的完成度转向关注学生学习的达成度。关注学生的化学学科思维能力、品格品性的实际变化。学生是在基本的化学活动中获得经验的,让学生体验知识产生、知识生长、知识应用,提升学生主动学习和合作学习的意识与能力。
(四)突出情境创设的有效性
教师要揭示化学知识的现实背景,强调知识的应用,把知识融入情境之中,促进学生对知识的掌握和理解。情境设计要紧扣化学教学内容,指向要明确具体,避免徒有形式而无实质内容;要符合学生的认知基础和心理发展规律;要有一定的思维负荷,引发学生的高阶思维活动;要新颖多样,有效激发学生兴趣,突破化学知识的重难点。化学教师还需在具体教学实施中观察示范、支持鼓励、启发引导,进行互动和情感交流,增强学生对学习的兴趣,培养学生的品格和科学精神。在“核心素养”背景下:对学生,我们提出发展核心素养;对教师,我们进行基于核心素养的教学认知培育优化,鼓励他们探索发展学生核心素养的教学方法,推动核心素养的落实。将核心素养从一套理论框架落实到具体的教育中,进而真正实现育人功能是高中化学教师面临的重大问题。我们应该借助这一改革的契机,深化对高中化学教育的理解,发挥化学学科的育人功能。
参考文献:
[1]喻平.发展学生学科核心素养的教学目标与策略[J].课程•教材•教法,2017(1):48-53.
[2]赵学昌.把核心素养内化于课堂[J].教育理论与实践,2016(32):51-53.
[3]朱鹏飞,徐惠.“苯”的教学设计[J].化学教学,2014(1):40-43.
[4]梁永平.论化学教师的PCK结构及其建构[J].课程•教材•教法,2012(6):113-119.
[5]吴星.从三维目标走向核心素养[J].化学教学,2017(2):6-8.
[6]王云生.基础教育阶段学科核心素养及其确定[J].福建基础教育研究,2016(2):7-9.
[7]徐宾.化学学科核心素养的培养策略[J].中小学教师培训,2017(1):61-63.
关键词:学生发展核心素养;科学素养;高中化学核心素养
文章编号:1005C6629(2017)2C0003C05 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
根据教育部《关于全面深化课程改革 落实立德树人根本任务的意见》而的《中国学生发展核心素养》,从文化基础、自主发展和社会参与三个方面,明确了中国学生应具备的、能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。学生发展核心素养的培养需要学科教育的共性贡献与个性贡献,认识和发挥高中化学课程教育对学生发展核心素养的贡献,就必须研究和分析高中化学核心素养的建构视角。
1 从学生发展核心素养建构高中化学核心素养
学生发展核心素养涉及文化学习领域、个体自我发展领域和社会参与互动领域,反映了个体与自我、社会和文化的关系。学生发展核心素养是所有学生应具有的最关键、最必要的共同素养,是每个个体都必须获得的不可或缺的素养。学生发展核心素养的形成,能使学生成为更为健全的个体,能够更好地适应未来社会的发展变化,为终生学习和发展打下良好的基础,并为社会健全和良好发展做出贡献。学生发展核心素养指向对“培养什么样的人”问题的回答,与《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010~2020年)》提出的“促进人的全面发展、适应社会需要”的教育质量根本标准相一致[1]。
化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、变化及其应用的一门基础学科,化学不仅与经济发展、社会文明关系密切,也是材料科学、生命科学、环境科学、能源科学和信息科学等现代科学技术的重要基础,化学在促进人类文明可持续发展中发挥着日益重要的作用。普通高中化学课程是与九年义务教育《化学》或《科学》相衔接的基础教育课程,不仅对科学文化的传承和高素质人才的培养具有不可替代的作用,更重要的是高中化学课程是落实立德树人根本任务、促进学生发展核心素养形成和发展的重要载体。
表1中分析了高中化学课程对学生发展核心素养的贡献,从中可以清晰地看出:高中化学课程对学生发展核心素养的形成和发展具有不可替代的作用,其中既有与其他学科教育对学生发展核心素养的相同贡献,也有其自身的特殊贡献。
在化学科学发展的历史进程中,化学领域的每一个重大的理论进展、每一个重要的发现和发明,都是基于实验研究或经过实验事实检验的,尊重事实和证据、基于证据推理形成结论,从结构与性质相系的视角表征物质的结构和性质,从变化与平衡相统一的视角揭示物质变化的规律,是化学科学重要的科学研究视角和思维方式;创造和识别物质是化学科学的重要特征,化学发展的历史从本质上说就是一部不断创新的历史,创新是化学科学发展的重要动力源泉之一,也是化学学术共同体的思维品质;化学科学发展的成果是人类智慧的结晶,是人类在创造之路上不畏艰险、百折不回、勇于实践创新的结果,化学科学带给我们的不仅是一种知识的进化和思维的启发,还有一种力量的支撑、精神的鞭策和创造的信念。让高中生像化学家那样学习和探究化学科学的原理和方法,像化学家那样用辩证的、历史的和发展的观点分析和解决问题,一定能发展学生的思维品质。
化学科学的任务之一是致力于探明物质世界的规律,这不仅是化学学术共同体坚持实事求是的科学精神、独立思考和勤于探索、敢于质疑和批判的结果,也是化学学术共同体在国际视域下对话与交流、争论与合作的过程中不断创新发展的结果,同样是化学学术共同体中的不同研究方法、不同观念和不同学术理论包容发展的结果。让学生像化学家那样探究和学习化学,能帮助学生发展批判质疑的思想品质,拓展国际视野,尊重世界多元文化的多样性,具有团队意识和互助精神。
源于人类生活、服务于人类生活的化学,与人类的生活息息相关、密不可分,化学科学的发展促进着人类物质和精神文明的进步。运用化学原理和化学技术,解释生活中的化学现象,解决生活中的化学问题,提高人类生存质量和生活质量,是化学科学对人类的重要贡献之一。学生从生活和生产实际中探究和学习化学,既是运用化学原理、观念和方法解释生活中的化学现象和解决生活中与化学相关的问题的过程,也是形成解决未来生活中可能面临的陌生、复杂甚至不可预测的问题的能力的过程。
恩格斯曾经说过,“化学既是关于自然的科学,又是关于人的科学。在当代科学的发展趋势中,它们正在走向统一。因此,化学不仅仅是认识生命与进化的手段,也是人类生存和获得解放的手段”。化学学科发展过程中处处充满的人文情怀和审美情趣,同样发展着学生的“人文底蕴”。当今,人类的生活已经被合成材料、合成药物、农化产品等20世纪最重要的发明所包围,今天及未来都要靠化学来支撑,没有化学的世界是难以想象的,正如美国有机化学家、有机合成之父伍德沃德所说,“在上帝创造的自然界旁边,化学家又创造了另一个世界”。即使在人类社会面临人口增长、能源资源匮乏、环境污染等挑战的今天,这些问题的解决方法和手段绝对离不开化学。化学已经并正在作出不可替代的重要贡献,在应对21世纪人类共同面临的挑战中依然肩负重任。让学生像化学家那样探究和学习化学,不仅能够促进学生成为自然界的创造者、合理利用者和改造者,而且能够使学生成为自然界的友好保护者和绿色化学理念的践行者,实现人类与自然和谐相处和人与自然、社会的可持续发展。
由上述分析可知,提升学生发展核心素养需要让学生学习化学课程。一是化学课程能服务于发展学生的“文化基础”方面的核心素养:让学生了解化学知识、原理和观念,并运用所习得的化学观念和思想解决生活中与化学相关的问题;能让学生形成“尊重事实和证据并基于证据推理形成结论、从结构与性质相联系的视角表征物质的结构和性质、从变化与平衡相统一的视角揭示物质变化的规律”等化学特征思维方式;能让学生从化学科学的发展进程中,形成并发展批判质疑的思维品质和创新意识。二是化学课程能服务于发展学生的“自主发展”方面的核心素养:让学生学习源于人类生活服务于人类的化学,认识化学科学发展对人类生活的贡献和作用,以提高学生的生存和生活质量,激发学生浓厚的学习兴趣和强烈的崇尚科学的志向;让学生像化学家们那样学习和探究化学,不仅学习化学知识,还体验探究过程和方法,掌握科学学习方法,初步形成终身学习的意识和能力。三是化学课程能服务于发展学生的“社会参与”方面的核心素养:让学生像化学家们那样学习和探究化学,学会对话与交流、合作与分享,发展团队精神和合作意识;让学生通过绿色化学理念、STSE相关内容的学习,形成低碳节能的生活习惯,发展应用化学技术解决实际问题的操作技能和能力;让学生通过化学成果对当下和未来社会所作贡献和产生的风险的认识,形成社会责任感和可持续发展的观念;让学生通过食品安全、危险化学品的使用和环境保护等法律法规的学习,形成遵纪守法的行为规范。
2 从科学素养建构高中化学核心素养
化学是自然科学领域的一门重要基础学科,化学核心素养必然是科学素养的重要组成部分。根据科学素养的内涵确定化学核心素养,是化学核心素养建构的重要视角之一。
通常认为,科学是一种知识体系、研究过程和社会建制。科学是人运用实证、理性等方法,就自然以及社会乃至人本身进行研究所获取的知识的体系化结果[2]。虽然人们对科学素养内涵的认识还没有完全统一(见表2),但分析比较不同国际组织和学者对科学素养内涵的共同要素,不难发现,化学核心素养包含化学知识与观念、化学思维与方法、科学探究与实践、科学精神与责任。
化学知识与观念是人类在科学实践中认识物质世界及其变化过程所形成的知识体系和经验总结,是化学学术共同体通过科学探究,运用科学思维与方法,从分子层次对物质的组成、结构、性能和转化规律等进行研究所形成的化学核心概念和学科观念。通过高中化学课程学习,学生能建立构成物质是客观存在的、物质是由元素组成和微粒构成,物质的结构决定物质的性质,物质的转化是有条件的、转化过程中遵循质量和能量守恒等化学学科核心观念。
化学思维与方法是人类化学探索活动中对感性认识材料进行加工处理并形成科学结论的思维方式与途径,是学生顺利学习化学知识和解决化学问题过程中所应用的具有化学学科特质的思维视角和方式。在高中化学学习和化学问题解决中,学生能够结合生活经验,通过观察和实验获取物质及其变化的感性认识,运用分析与综合、归纳与演绎、抽象与概括、假设与建模等方法形成理性认识;能够通过实验等方法获取检验科学结论的证据,并基于证据进行推理;能根据物质的组成元素、构成微粒及微粒间作用力的差异对物质进行分类,能从宏观、微观相结合的视角对物质及其变化进行化学符号等形式的表征。
科学探究与实践是人类在认识自然界的过程中,获取证据、建构解释的各种活动和方式,所有科学研究成果都是科学探究与实践活动的结晶,科学探究与实践也是学生学习化学、培养创新精神和实践能力的重要活动方式。通过高中化学课程学习,学生能认识科学探究与实验在化学研究和学习中的作用,能在化学实验与探究中有效地与同伴合作和交流;掌握物质合成、分离和提纯、组成检验和测定、性质和应用等化学实验的方法和技能,能设计和实施简单的实验方案,能对观测的实验现象和数据做出合理的解释;具有将化学研究成果应用于生产和生活实际的意识,能运用科学探究的方法解决或解释生活中与化学相关的简单实际问题。
科学态度与价值观是人类在科学发展过程中形成的对自然、科学实践、科学技术与社会关系的整体认识,是人类活动的道德精神和价值取向在科学研究和实践中的体现。通过高中化学课程学习,学生能保持对物质及其变化的好奇和探究欲望,具有积极地探索科学问题的热情;理解化学科学的人文内涵,赞赏化学科学对提高人类生活质量和促进人类社会发展的作用,能用变化和发展的观念看待化学科学;能初步形成对科学、技术、环境与社会的相互关系的正确认识,尊重生命、关爱自然、崇尚科学,具有用科学伦理道德权衡化学技术成果运用于实践的利弊的意识。
3 从化学科学建构高中化学核心素养
建构化学核心素养必须明白什么是化学。我国著名化学家徐光宪先生是这样定义化学的:化学是用Z方法研究X对象的Y内容以达到W目的的科学。具体地说,化学是用实验、理论和计算机模拟的方法研究原子、分子片、结构单元、分子、高分子、原子分子团簇、原子分子的激发态、过渡态、吸附态、超分子、生物大分子、分子和原子的各种不同维数、不同尺度、不同复杂程度的聚集态和组装态,直到分子材料、分子器件和分子机器的合成和反应,制备、剪裁和组装,分离和分析,结构和构象,粒度和形貌,物理和化学性能,生理和生物活性及其输运和调控的作用机制,以及上述各方面的规律、相互关系和应用的自然科学[3],化学的目的和其他科学技术一样是认识世界和改造世界,但现在应该增加一个“保护世界”。
首先,从本体论的视角看化学可回答化学是什么的问题。化学是探索物质的科学,致力于揭示客观存在的物质的本来面貌,包括物质的组成、结构、微粒的相互作用、聚集状态等;致力于揭示物质通过化学变化转化为新物质的规律,包括物质转化条件,转化过程中的质量和能量的守恒,转化过程的方向、速度和限度等。
其次,从认识论的视角看化学可回答化学是如何研究和认识物质的问题。化学科学发展的历程说明,化学通过观察和实验获得对物质及其变化的感性经验,再从宏观与微观相联系、结构与性质的关系的视角,通过分类比较、分析综合、归纳概括、抽象推理、假设、建模等科学思维方法,形成对物质本质及其变化规律的认识,并将新的认识通过实验进行检验。化学对物质的认识和研究,需要化学相关学科和技术的交叉、融合和渗透,需要团体和国际间的合作和共同发展。
再其次,从价值论的视角看化学可回答化学科学发展理想目标的问题。从化学科学发展的目标看,化学科学是为了认识、改造和保护世界。化学科学在生命科学、能源科学、材料科学、环境科学、航天航空和信息技术等领域的渗透和融合,促进了化学等相关科学的发展,化学与社会、技术、环境等和谐相处过程中促进了人类生活质量的提高和社会进步。
基于化学学科视角建构化学核心素养,可从化学研究方法、研究对象、研究内容和研究目标等方面分析。化学是以实验、理论(数理)和计算机模拟等方法研究物质的,而实验方法是最基础和最重要的研究方法,高中化学教育要发展学生通过实验获取物质及其变化的证据、基于证据推理形成结论的思维能力,发展学生通过实验探究解决与化学相关实际问题的能力;化学研究对象是分子层次的物质,而中学化学课程中所探究的大多数是分子、原子、离子等微粒层次构成的物质,高中化学教育要让学生形成物质结构与性|相联系的科学观念,具有宏-微-符相结合表征物质及其变化的能力;化学研究内容是物质的组成、性能、变化规律及其应用,高中化学教育要让学生形成化学变化是有条件的、化学变化与平衡相统一的学科观念,具有运用观察、实验、理性分析、模型建构等方法探究物质及其变化的能力;化学研究的目的是认识世界、改造世界和保护世界,高中化学教育要让学生形成化学、技术、环境与社会和谐、可持续发展的价值观,发展科学精神和社会责任感。
综合从学生发展核心素养、科学素养和化学课程的学科价值与育人价值等方面分析和建构高中生化学核心素养,我们可以发现:(1)高中化学核心素养应该包含化学学科观念、化学学科思维、科学探究实践和化学学科价值追求等方面。其中,化学学科观念是化学学科知识和原理的高度抽象和概括,处于化学知识的核心位置;化学学科思维是除了一般科学思维外具有化学特征的思维方式,如从结构与性质相联系、变化与平衡相统一的视角分析和解决问题的思维方式等;科学探究实践是以化学实验为主的探究,强调用实验方法探究分子层次物质的结构、组成、性质和变化规律,用实验方法学习和研究化学;化学学科价值追求是基于实证对物质世界的探索和创造,并追求人与自然的和谐、可持续发展。(2)高中化学核心素养是学生在化学课程学习过程中形成和发展的,离开了科学、正确的化学学习过程和学习方式无法形成化学核心素养。学生只有通过自主、合作、探究等多样化的学习方式,才能在学习过程中自主获取化学学科知识、形成化学学科观念、体验化学实验探究的过程、运用化学特征的思维方式分析和解决实际问题、认同和践行化学学习价值追求。
参考文献:
[1]赵婀娜.今天,为何要提“核心素养”[T].人民日报,2016:20.
(一)高中化学课堂有效教学的内涵
有效教学,广义上讲就是指有效率的教学;具体到每个不同学科上,就成为“学科有效教学”;“学科有效教学”除了具有有效教学的一般涵义外,其更多的要受到具体学科特殊规律的制约,又具有更为深层次的涵义。高中化学课堂有效教学是指高中师生在化学课堂上、在一般教学规律和化学学科的特殊教学规律指导下,以最少的教学投入获得“好”的教学效果,使所有学生的化学素养都得到尽可能发展和提高的教学。
(二)高中化学课堂有效教学的特征
高中化学课堂有效性特征,从传统教学论角度会被理解为化学课堂上的教学目标更为明确、内容更为清晰、教学方式更加适当等;但如果从高中化学课堂有效教学涵义角度来讲,它更加关注学生的学、非教师的教,即学生的化学素养得到提高和发展应该是衡量高中化学课堂有效教学的重要标准或者是唯一标准。基于此,我们将高中化学课堂有效教学特征的外在表现归结为提高学生化学素养的三点:一是学生的化学基础知识得到了积累和应用;二是学生的化学实验技能、能力得到了提高和培养;三是学生能够把化学知识的学习与自身生活实际结合起来。
二、当前高中化学课堂教学现状与问题
(一)教师为教而教,而不是为了学生学
就当前高中化学课堂教学普遍存在的一个问题是有教无学,教与学相脱节,教师只是一个人在唱独角戏,甚至是照本宣科完全的将学生的学置于脑后,教师上课只是为教而教,而不是为学生学。学生处于这种氛围,难免是被动的“接受”化学知识,学生的学习主动性受到抑制,学生学习效率低下。
(二)教学流于形式,无系统、计划可言
高中化学课程改革要求要注重学生“三维目标”的培养,要一改传统单一的教学模式,从多个角度、多个维度来促进学生发展。课程改革是好事,但是限于老师对新课改理念的不理解或者理解不够深,为了体现“三维目标”,片面强调教学的形式、过程,而不重化学知识本质,教学改革导致教学流于形式,就其教学系统性、计划性而言则无从谈起。
(三)教学实验探而不究,学习合而不作
新课程改革标准重点关注了高中学生化学实验的学习,要求利用化学实验教学培养学生的实验探究能力;许多老师大量减少了讲授时间,花更多的课堂时间来让学生“探究”。这样做表面上是重视学生探究能力的培养,但是也由于缺乏相应指导、引导,导致学生实际上是探而不究。就实验教学中的合作学习而言,学生在教师的帮助下分成了若干学习小组,但由于学习并没有理解合作学习的本质涵义是“共同参与、相互协作”,导致学生对老师布置的任务是互相推诿、合而不作。
三、高中化学课堂有效教学的实施策略
(一)化抽象为形象
高中化学学科有很多专业性较强的术语、概念,这些术语、概念多是看不见、摸不着,较为抽象、难懂;但是对于高中化学知识的理解又不可替代。因此,需要教师要对于这类化学术语、概念教学进行巧妙设计,将抽象、难懂化为生动、形象,是一种必然而又有效的教学策略。
(二)加强知识横纵向联系
正确、规范书写化学方程式是高中化学重要教学目标之一,但是许多化学方程式的记忆、书写会成为学生学习的一个难题。为了能够成功克服这个难题,就需要教师在讲解化学方程式时,要尝试联系将新的方程式知识与之前学生的结合起来,即利用化学知识横向、纵向的联系关系帮助学生理解、记忆。
(三)利用反馈、帮学生当堂消化
一堂完整化学课上教师所讲解的知识,真正的能够完全理解、掌握的学生很少,多数学生都会存在一定的疑惑。疑惑一定程度上是好事,能帮学生融入到课堂教学中,但是如果疑惑长期累积得不到及时的解决,就会对学生后续的化学学习效率、效果产生不利影响;因此,教师要合理利用学生反馈,将更多的学生疑惑消化在课堂上。
(四)巧妙设疑,引导学生思考
古语有云“读书无疑者,须教有疑,有疑者却要无疑,到这里方是长进。”说明了知识始于问题、终于问题的本质。为增强高中化学课堂教学的有效性,就需要老师在教学中巧妙设疑,旨在引发学生思考,并利用学生的分析、思考深化问题,从而启发出新问题,对增进学生学习效果定大有益处。
(五)善于总结,帮助学生理解
通过调查发现,高中许多理科生的数学、物理都能学得很好,但总是被化学拖后腿,学生给出的理由是数学、物理的知识对逻辑思维性要求较高,很多知识可以“推理”,需要记的东西也很少;化学恰恰相反,其知识点多杂,很多知识不通过“逻辑”来理解,只能“死记硬背”;这时就需要教师对纷繁复杂的知识点进行总结,旨在助理学生理头绪、深理解。
(六)勇于革新,培养学生创造力
[关键词]科学精神;学生发展核心素养;化学学科核心素养;化学教材;栏目素材资源
一、基于学生发展核心素养的科学精神的探讨
科学精神培养是科学教育的核心目标之一,但是,在长期的高中化学教育教学实践中,不难发现,科学精神的培养在高中化学课程和教学中是有所缺失的。综观学校里的科学教育,大多数的教师只扮演科学知识搬运工的角色,简单地把科学知识转运给学生,却漏掉了科学家做学问的精神、获得科学结论的方法。在这种简单机械转移知识的灌输式僵化教育下,学生只会把这些知识当作推之四海而皆准的圭臬,科学精神不可得,却养成了独断的精神。这是科学教育幌子下最不科学的教育。[1]科学精神是伴随近代科学的诞生,在传承人类科学思想和知识的基础上,逐渐发展起来的贯串于科学研究与探索的价值理念、意志行为和思维品质的综合。[2]每个时代的科学精神都有其特定的内涵,是人类科学精神中发展的链条。近而言之,当代中学生的科学精神应有其特定的历史内涵,其界定既要考虑到国家特定历史时期的时代要求,又要考虑到当代中国中学生发展现状和特定学科科学知识发展现状,从中提炼出中学生科学精神的基本要素。只有这样,才能为当前中学生科学精神的养成明确方向及实施路径。《中国学生发展核心素养》将“科学精神”作为学生发展核心素养的六大维度之一[3],教育部正在组织专家修订的《普通高中化学课程标准》也将“科学精神和社会责任”作为高中化学学科核心素养的五个维度之一[4]。可见,科学精神的重要性已经得到国家教育部门的高度重视。科学精神的培养必将成为未来高中化学课程改革的重要目标加以落实。科学精神的培养需要基于高中化学课程标准明确的目标规定、内容要求、教材编写中丰富的素材资源和教师创造性的实践才能实现。本文对科学精神培养的讨论采用《中国学生发展核心素养》的描述和界定,即理性思维、批判质疑、勇于探究,并基于苏教版高中化学教材“化学史话”“拓展视野”栏目教学素材资源功能和价值的挖掘,探讨如何在高中化学教育中培养学生科学精神。
二、基于高中化学教材栏目素材资源培养学生科学精神举隅
笔者选择了苏教版高中化学教材“化学史话”“拓展视野”两个典型栏目,从“感悟化学理论曲折发展过程,培养学生理性思维”“辩证全面看待化学的是非功过,鼓励学生批判质疑”“赏析诺贝尔奖获奖者突破性工作,促进学生勇于探究”三个维度管窥高中化学教育过程中学生科学精神的培养。
(一)感悟化学理论曲折发展过程,培养学生理性思维
化学学科的理性思维是指学生能运用化学的科学原理和方法去分析生活中具体化学现象,从中养成科学的思维方式,尊重事实、实证求知的态度。从原子分子论建立至今,化学理论的发展经历了漫长发展历程,从迷茫到雏形,再从雏形到质疑,又从质疑到创新,在创新中不断地完善和发展,建立了许多新的化学发展理论,科学合理地解释了现实中遇到的问题。正如原子结构模型经历了“道尔顿的‘实心球’汤姆生的‘葡萄干面包式’卢瑟福的‘行星式’玻尔的‘旧量子化’电子云”的演变,尽管每个模型的提出在当时解释近乎合理,但随着科学的实践与发展,需要不断地修正完善。任何的真理在特定条件下都有局限性,要理性认识客观规律,崇尚真知,积极探求解决问题的新方法和新途径,突破思维定式,用科学严谨的事实和证据,创立新的科学理论。[案例1]为了解释共价分子的结构,美国化学家路易斯(G.N.Lewis)于1916年提出了共价键的概念。他认为分子中原子间通过共用电子对而使每个原子都达到稀有气体的稳定结构。路易斯的共价键概念初步解释了一些原子形成简单共价分子的过程及共价键与离子键的区别,但其共价键概念有其局限性,它存在下列几个方面的不足:(1)路易斯的共价键概念未能阐明共价键的本质和特性。例如,它不能说明为什么共用电子对能使两个原子牢固地结合在一起。(2)路易斯的共价键概念不能解释许多化合物的中心原子的电子数超过8个仍然很稳定的事实。如PCl5分子中磷原子的电子数是l0个而不是8个。为了解决这些矛盾,德国化学家海勒特(W.Heitler)和伦敦(F.London)等人于1927年首先把量子力学理论应用到分子结构中,后来鲍林等人又加以发展,建立了现代价键理论(ValenceBondTheory),简称VB法(又叫电子配对理论)。1932年,美国化学家慕利肯(R.S.Mulliken)和德国化学家洪特(F.Hund)从不同于价键理论的角度,提出分子轨道理论(Mo⁃lecularOrbitalTheory),简称MO法。20世纪30年代以后,就形成了两种现代共价键理论——现代价键理论和分子轨道理论。苏教版高中化学教材选修模块《物质结构与性质》“拓展视野”栏目中编写了共价键理论从经典到现代的发展历程,每一次跨越,都是在前人研究的基础上,引发不同观点的碰撞,理性辩证地认识前人的研究成果,由表及里,从不同的角度,用不同方法揭示事物发展的内在规律。所以,在教学上要用好这些素材,有条件的学校还可以通过专题讲座、情景剧、讲述化学史故事等途径让学生了解化学理论曲折的发展历程,懂得尊重事实和证据,遵循科学伦理,培养学生理性思维。
(二)辩证全面看待化学的是非功过,鼓励学生批判质疑
《中国学生发展核心素养》对科学精神之批判质疑的主要表现描述如下:具有问题意识;能独立思考、独立判断;思维缜密,能多角度、辩证地分析问题,做出选择和决定等。化学史是一部质疑批判的发展史,正因为有一批又一批科学家不迷信书本和权威,善于捕捉问题,尊重事实和证据,敢于质疑,才能推动科学不断发展。正如普利斯特利和舍勒在发现氧气之后,仍忠实于“燃素说”,而拉瓦锡正因为不盲从、敢于质疑批判,了化学界“燃素说”百年之久的统治地位,掀起了一场史无前例的“化学革命”。科学的发展充满着质疑批判,有成功的喜悦,也有失败的教训,应在质疑和教训中不断发现和解决问题,实现科学的创新发展。[案例2]1948年瑞典皇家科学院将诺贝尔生理学和医学奖授予1939年发现第一种有机农药DDT(俗称滴滴涕)的瑞士科学家米勒(P.H.Müller)。但是,DDT这一历史上最著名的有机氯杀虫剂只使用了20年的时间,便在全世界各地逐渐遭到禁用,因此,有人认为这是一个发“错”的诺贝尔奖。DDT是当时人类首次合成的有机农药,不但具有绝佳的广谱杀虫作用,而且对温血动物和植物基本无毒害,更重要的是价格低廉,可大量生产,以至在世界范围内广泛使用起来,在促进农林业的发展、保障人体健康等方面发挥了重要的作用。第二次世界大战期间,这种DDT有效控制了那不勒斯斑疹伤寒(主要通过虱子传播)在同盟军军营中的早期流行。但是,不久以后,人们发现DDT相当稳定,能在自然界滞留较长时间,而且还借助食物链聚集在动物体内,慢慢形成累积性残留,给人类身体健康以及整个生态环境造成诸多不利影响。因此,从20世纪60年代开始,一批新的农药被合成并替代DDT,DDT逐渐被停止使用,但DDT事件留给人类的思考却是深刻而长远的。苏教版高中化学教材选修模块《有机化学基础》“化学史话”栏目编写了“发‘错’了的诺贝尔奖”等化学史实,用事实和教训告诉学生科学的发展是要经实践检验的。让学生认识到在学习中要拓展知识面,不盲从,敢于质疑批判,勇于实践,尊重事实和证据,科学辩证地分析和解决问题。
(三)赏析诺贝尔奖获奖者突破性工作,促进学生勇于探究
《中国学生发展核心素养》对科学精神之勇于探索的主要表现描述如下:具有好奇心和想象力;能不畏困难,有坚持不懈的探究精神;能大胆尝试,积极寻求有效的问题解决方法等。诺贝尔奖的获奖史是一部科学家不懈追求真知,不畏艰难,献身科学的发展史。[案例3]我们知道,物质由分子、原子、离子等微粒构成,分子由原子构成,原子由质子、中子、电子等基本粒子构成。那么,基本粒子可不可以再分?1964年,美国科学家盖尔曼(M.Gellman)设计了夸克模型,提出质子、中子由更小的夸克构成。由于该模型能成功解释许多事实,引起了人们的普遍重视,于是掀起了一股寻找夸克的热潮。1967年,美国斯坦福大学直线加速器中心建成一座长达3km的电子直线加速器。以费里德曼(J.Frideman)、肯达尔(H.Kendall)、泰勒(R.Taylor)为核心的研究小组用此加速器进行实验,最终证明了夸克的存在。这三位科学家也因此获得了1990年的诺贝尔物理学奖。但迄今为止,人们尚未能分离出单个的夸克。随着科学技术的进步,人们对夸克等基本粒子的认识不断深入。美国科学家戴维•格罗斯(D.J.Gross)、戴维•波利策(H.D.Politzer)和弗兰克•维尔切克(F.Wailezek)发现夸克相距很近时,相互间作用力很小,但当距离增大时,相互作用力急剧增大。这解释了人们在寻找单个夸克过程中所遭遇的困惑。为此,这三位科学家荣获了2004年的诺贝尔物理学奖。苏教版高中化学教材重视弘扬不同时期化学领域新成就,重点介绍了不同阶段诺贝尔化学奖获奖案例。如“不对称合成”“卤代烃在有机合成中的应用”“有机物的三维结构”“化学家鲍林”等,这些素材是激发学生的好奇心和想象力的很好载体。好奇心和想象力是科学发现的源泉,是推动人类进步和社会文明发展的基石。在教学中,适时开展“走近诺贝尔奖”主题沙龙活动,让学生通过设计方案、查找资料、沙龙交流等活动,了解科学家在研究中的艰辛与挫折。让学生通过生动具体的史实和身临其境的实验,接受科学精神的熏陶,明白科学的重大发现,不仅要有扎实知识,敏锐的观察力,丰富的想象力,还要有不畏困难、勇于实践的探究精神。
三、研究结论与启示
国家教育部已将“科学精神”作为学生发展核心素养重要组成要素之一,也是高中化学学科核心素养的重要内容,作为一线高中化学教师,未来应该在高中化学教学的细节中更加重视学生科学精神的培养。培养学生的科学精神任重道远,应该从小学科学教育、初中化学教育做起,而高中化学教育是科学精神培养的关键时期。为了实现科学精神的培养,作为教学主导的高中化学教师应该着力加强自身对科学精神的认识和理解,强化自身科学精神教育的责任意识,并充分挖掘高中化学教材中素材资源,通过灵活多样的形式或途径,帮助学生感知、领悟、体验科学精神的核心要义。高中化学教师在化学教育过程中,还须充分考虑不同学段科学教育、科学教育不同学科之间的交叉和融合。作为教师培训机构和教研机构,要充分认识到科学精神培养的重要性,将科学精神、科学文化、科学哲学、科学史以及科学社会学等内容作为重要培训课程内容,帮助高中化学教师提升自身科学精神素养。[5]为推动学生科学精神培养,全社会还要大力开展科学精神普及和科学传播工作,通过图书著作、报纸、电视、互联网、自媒体等多种形式准确、生动地弘扬科学精神,使学生在掌握科学知识和科学技能的同时,逐渐地形成科学精神。
作者:吴云 单位:福建省云霄第一中学
参考文献:
[1]菊农.人格与教育[M]//张君劢,丁文江.科学与人生观.济南:山东人民出版社,1997:241-251.
[2]李醒民.科学的文化意蕴[M].北京:高等教育出版社,2007:215-216.
[3]赵婀娜,赵婷玉.《中国学生发展核心素养》[N].人民日报,2016-09-14(12).
关键词:高中化学;教学方法;教学课堂要求
对于一名学生来说,高中化学这门科目需要学生学习更多的化学内容,记忆的化学知识点也更加丰富,并且学生对化学知识的理解要更复杂。换句话说,高中化学教学和初中化学教学不同,需要教师在更短的时间里,教导学生更多的化学内容和更复杂的化学知识。基于时代的不断进步,为了让学生的学习符合当今社会的基本化学知识和培养学生的化学基本敏感度,高中化学的课堂教学应该做出相应的改变,让高中化学课堂教学变得更加灵活、更加有趣。同时,高中化学教师还要培养学生把已经学习过的化学知识运用到生活中,去解决生活中实际问题的能力。这需要高中化学老师拥有灵活的化学教学手段,并且坚持利用多媒体去不断拓展学生的眼界。那么,高中化学课堂教学应该从哪些方面进行改变?改变后的高中化学教学课堂能够达到的目标是什么?这些需要我们去一一阐述。
一、让高中化学课堂教学变得生动、灵活
高中化学是一门非常枯燥的自然学科,需要学生记忆的学习内容也是学科中的最多之一,并且高中化学的学习时间非常久,高中化学的学习贯穿着学生的整个高中学习生涯,所以为了让学生在这么长得时间里有足够的耐心和毅力去学习化学,高中化学教师应该注意激发学生的化学学习兴趣。因此高中化学教学课堂一定不能死气沉沉,要有生气,要营造一种良好的化学学习氛围,并且高中化学是一门理论与实践紧密结合的自然学科,其课程的情景创设和调控直接对高中化学的教学质量产生着重大的影响。
高中化学实践要想做好,那么化学理论首先要扎实。学生在学习化学理论知识的时候,化学老师不能“照本宣科”,如果高中化学老师教学时照本宣科,那么学生对化学知识点就不能深入了解并且灵活运用,这会对高中化学的实践造成一定的影响。所以高中化学教学应该创建多种化学模拟情景去教导学生学习化学理论知识,让学生可以以一种舒适的心态深入学习高中化学的理论知识。
当学生对化学理论知识已经学习扎实的时候,就要开展高中化学的实践活动。高中化学的实践活动需要调动学生参与的积极性,让学生自发、主动地去探索化学反应的原理,并且牢记化学反应所涉及的化学知识,同时可以通过化学实践活动的开展,去学习化学的探索方法,以及去培养学生的化学探索思维。因此高中化学实践活动的取材十分重要,高中化学实践活动的取材应该更加贴近生活,让学生在实践后有恍然大悟之感,从而更加了解生活中所涉及的化学知识。这种取材模式可以培养学生对化学的敏感度,让学生了解生活中的化学常识,培养学生的化学素质,同时化学取材还有一定的趣味性,能够让学生在化学实践中得到愉悦的感觉,让学生期待化学实践的开展。只有得到明显的化学反应,才能简单地知道化学实践的进行是成功还是失败。
当高中化学教学课堂对学生来说不再枯燥和无味,学生对化学的学习积极性一定会大大增加,并且可以打破学生对高中化学错误的理解。同时化学老师可以在学生学习化学的过程中激发学生对生活中相关化学方面的事物的探索欲望,从而让学生掌握基本的化学学习素质,以及一定的化学思考方法和化学探索方法,这对学生以后的化学学习打下了坚实的基础和探索方向。同时,高中化学老师可以利用一些现代科技的工具(如:多媒体)帮助学开拓眼界,这会对学生以后的化学学习帮助很大。
二、高中化学教学中的情感态度与价值观教育
高中化学教学模式应该有其独特的化学情感态度和化学价值观,高中化学教师可以通过展现他们对化学的独特的情感态度和价值观去培养学生的科学素养,而培养高中学生的科学素养是整个世界的自然科学教学的一个共同目标。高中时期是一个人的情感态度和价值观形成的重要阶段,化学教师的教学的情感态度和价值观严重影响着高中学生对化学学习方面的情感态度和价值观的形成,如果高中化学老师对于高中化学的教学态度是积极的,那么学生对化学的学习态度也是积极的;如果高中化学老师轻视化学的相关教学,认为只要进行大量的化学题的练习就可以达到高中学生的化学学习目的了,那么学生对高中化学课的听课态度也是消极的和轻视的,反而倾向于自己使用“题海战术”去简单满足得到高分的唯一目标。如果高中化学老师认为化学教学可以变得生动有趣,可以化繁为简地进行高中化学教学,那么学生也会觉得学习化学是一件有趣的事,也可以简单地去了解和记忆。
所以老师在进行高中化学教学时,应该把枯燥的课本转变得生动而有趣,并且增加一些自己的观点,让学生可以简单理解和记忆化学知识点。同时高中化学老师可以举一些相关的、有趣的化学例子来加深学生对化学知识点的理解,以及高中化学老师可以给学生讲一些化学典故和化学故事去增加学生对化学学习的热情和兴趣。
一、提高课堂互动水平,提升学生的课堂参与度
课堂互动水平在很大程度上影响着课堂教学的效果,在很大程度上影响着课堂教学的质量.传统教学模式下,教师在进行高中化学课堂教学的过程中,为了赶进度,为了应对高考,很少开展课堂讨论,很少会以课堂讨论的形式去进行教学.在这种教学模式下,学生很容易在课堂中迷失,常常会出现教师讲的多、学生学的少这一现象,不但没有提高课堂教学的效率,还阻碍了对学生思维能力的培养.科学素养要求在教学过程中提升学生的科学思考能力,提升学生的知识探究能力,而无论是提升学生的科学思考能力还是提升学生的知识探究能力都需要建立在一个较好地活跃的课堂教学环境的前提下.因此,教师在进行高中化学课堂科学素养有效教学的过程中,提高课堂互动水平,提升学生的课堂参与度是教学的关键性环节.例如在进行高中化学“化学反应速率与限速”的教学为例,教师可以设置一系列课堂讨论问题,层层递进地通过问题引导学生以课堂讨论的方式进行该章节的学习,例如“影响化学反应速率的因素有哪些?”“其中外因有哪些?内因有哪些?”“浓度、温度、催化剂对于化学反应速率的影响?”“如何调控化学反应的快慢?”从而提高高中化学课堂互动水平,提升学生的课堂参与度.
二、引入科学教学方法,提升学生科学素养水平
许多学生在进行高中化学学习的过程中,往往出现记不牢,记不住现象,而且将其归结为高中化学知识杂而乱,这种观点是十分错误的.造成这种现象的主要原因在于教师在进行高中化学教学的过程中缺乏一定的科学教学方法,在讲解知识点时往往采用简单的灌输方式,从而导致学生对于高中化学知识缺乏一定的理解,只能够靠死记硬背,降低了学生的学习效率.因此在进行高中化学课堂科学素养有效教学的过程中,教师在讲解知识点的时应当多引人一些科学的教学方法,提升学生对化学知识的理解,让学生在理解的基础上进行记忆,提升学生的科学素养水平.例如在进行非金属化合物的知识讲解时,可以采用联系的教学方法,将非金属化合物的性质与金属化合物的性质进行对比,让学生更为深人,更为系统的理解化学知识,让学生在理解的基础上进行知识记忆.再例如教师在进行元素周期律知识的讲解时,教师可以引导学生由个体到整体,再由整体到个体的方式去进行元素周期律知识点的记忆、建立科学的教学方法,提升学生的科学素养水平.
三、设置探究性的问题,培养学生合作探究能力
高中化学时一门以实验为基础的学科,许多化学知识都来源于化学实验.因此,高中化学是一门探究性较强的学科.教师在进行高中化学课堂科学素养有效教学过程中,应当多设置一些探究性的问题,让学生以小组为单位,对探究性问题通过合作探究的学习方式进行探究性学习.素质教育更为注重对学生探究性能力、实验能力以及创新精神的培养,更为注重学生综合素质的发展.培养学生的探究能力、实验能力以及合作学习能力一直以来都是现代教学的核心目标.学生是学习的主体,因此整个教学过程应当要围绕学生进行,要以学生学习能力的提升为中心进行.在高中化学课堂教学中设置探究性问题,不但能够较好地体现学生的学习主体地位,还能够给学生进行独立思考的机会,能够更好地促进学生探究能力的提升,让学生在合作探究的过程中掌握学习的方法,让学生由“学会”转为“会学”.例如在进行“金属矿物开发利用”的教学时,教师可以设置探究性问题“工业上制备金属铝,采用电解熔融的月203(加冰晶石时)而不电解熔融的AICI,;而工业上制备金属镁,则采用电解熔融的MgC几,不采用电解Mgo的原因是什么?”让学生以小组为单位,通过资料查询以及小组讨讨论的方式去进行探究性学习,培养学生的探究性精神以及合作学习精神.总之,现代教育更为注重对学生科学素养的培养,更为注重对学生学习能力的培养,而在高中化学课堂中进行科学素养教学则体现了综合素质教育对课堂教学的要求,体现了学生在学习过程中的主体地位在高中化学课堂中对学生进行科学素养培养不但有利于学生综合素质的全面提升,还能够提高课堂教学的有效性,提升高中化学课堂教学的质量.
关键词: 高中化学实验课 教材改革 地位 教学功能
随着义务教育的实施,高中化学课程改革已迫在眉睫。这项改革是一项整体性的配套工程,它涉及教育观念的转变、课程结构的调整、学科体系和内容的优化、教学模式和方法的更新,以及教学评价的完善,等等,既要与高中课程整体改革合拍,又要考虑化学的发展和高中化学的特点。化学是一门以实验为基础的学科。实验对于高中化学教学任务的完成具有不可替代的作用,无论是传授知识、训练技能、发展能力,培养科学态度和科学方法,还是进行政治思想教育和品德教育,都离不开化学实验。
一、实验教材的改革
改革实验教材的主要问题是要转变实验教学的价值观念,明确实验教学的作用不只是为了训练学生的基本操作技能或者验证某些知识,而是具有多种功能。应使化学实验贯穿于教材的各个环节,如新课的引入,重点、难点的突破,设疑和研讨,小结和复习,习题和课外活动等,以尽可能地发挥实验教学的综合效益。
二、化学实验的地位及内容的变化
在传统教学中,化学实验的价值定位有一定偏差,在技能训练上过于专业、刻板。在化学实验内容的设置上通常出现“三多三少”,即学科本位多,贴近学生生活实际和社会实际的少;验证性实验多,探究性实验少;着重于认知性实验的多,注重过程体验的少。在高中新课程实施之际,化学实验的地位及教学功能等发生了明显的变化。
1.新课程中的地位变化
(1)实验目标的变化
《高中化学课程标准》中,多处涉及了有关化学实验的课程目标。化学实验目标不再是单一为知识和技能而设,而是强调了实验探究能力和实验情感态度与价值观,完善了实验目标的三个维度,使之更趋全面。
(2)实验权重的变化
从表1可见,在高中化学课程“内容标准”和“活动与探究”中实验所占权重很大,这足以说明化学实验是高中化学课程的重要内容。化学实验除了分散在必修和选修七个模块中外,还集中体现在“实验化学”专设模块中。这种设置在以往的教材中从来没有过,也又一次证明了化学实验在高中新课程内容中占有重要位置。人教版新教材的第一章为“从实验学化学”,这一变化使“化学实验”从幕后来到了幕前,地位发生了根本性的变化。课本中这样说:“化学是一门以实验为基础的自然科学。科学规律是通过自然现象的发现、探究和反复验证形成的。化学研究主要用的是实验方法,所以,学习化学离不开化学实验。掌握实验方法及完成化学实验所必需的技能,是学好化学的关键。”
(3)实验设计的变化
转变学生的学习方式是课程改革的基本要求。在教学中引导学生进行自主学习、探究学习和合作学习,帮助学生形成终身学习的意识和能力。而探究学习又是转变学生学习方式的重要途径。探究学习的方式主要有两种,一种是实验探究,另一种是调查、讨论等活动。在这两种方式中,实验探究是通过实验来进行的一种探究方式,这种方式学生更喜欢、更易接受。
2.新课程中教学功能的变化
以化学实验为基础是化学学科的重要特征之一。化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。《高中化学课程标准》对其教学功能的主要表述是:①引导学生通过实验探究活动来学习化学。②重视通过典型的化学实验事实帮助学生认识物质及其变化的本质和规律。③利用化学实验史实帮助学生了解化学概念、化学原理的形成和发展,认识实验在化学学科发展中的重要作用。④引导学生综合运用所学化学知识和技能,进行实验设计和实验操作,分析和解决与化学有关的实际问题。由此可见,新教材中化学实验的教学功能是大有潜力可挖的。
(1)化学实验有助于激发学生的探究兴趣;
(2)化学实验有助于创设生动活泼的教学情境;
关键词:科学精神;高中化学;化学教育;渗透
中图分类号:G633.8 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2017)10-0023-01
高中化学课程标准明确指出,高中化学教学应当以学生和社会发展需求为基础,突出自身学科优势,把科学探究作为课程改革的重心,将学生学习化学知识、掌握专业技能的过程,转变为理解化学、探究化学并形成科学价值观的过程。在高中化学教学中,教师应主要从化学学科的基础知识、科学探究能力以及化学科学品质这三方面入手,提高学生的化学科学素养。
一、注重夯实基础,掌握化学基础知识
化学基础知识以及基本实验技能,不仅是化学学科科学素养的基础,同时还是形成科学价值观的重要载体。因此,教师想要培养学生的化学学科素养,夯实基础知识和基本的实验技能是至关重要的一步。首先,创设情境,激发学生学习兴趣。在化学课堂中,教师创设适当的教学情境,可以起到引人入胜、提高学生学习积极性的作用。学生在一定的情境中学习化学知识,印象会更深刻、理解会更深入。教学情境的素材,一般来源于化学实验、生活中与化学相关的问题、化学科学史、相关图片或视频等。许多生活中的素材,都可以引入到化学课堂,从而引发学生思考与讨论,并成为教学中的亮点。例如,在教学生石灰的性质时,教师可以把生活中很常见的“自热米饭”作为一个很好的例子。通常来说,人们把盒子里面的几个小包裹撕开、盖上盖子,不一会儿米饭就热了。这是由于“自热米饭”的包装下面有一块生石灰,当人们把水袋撕破后,生石灰遇水沸腾产生热量,米饭就热了。其次,培养学生的科学探究能力。学生在学习化学知识时,不仅要知道结论,还要了解产生结论的实验过程,这才是高效的化学学习方法。因此,化学教师要重视引导学生进行探究式学习,这有助于培养学生的科学探究能力,提高学生的动手操作能力、思维能力以及创造能力。在化学教学过程中,教师要根据化学课程内容设置不同形式的探究性问题,然后通过演示和讨论来促使学生进行探究,提高学生的自主探究能力,让学生亲身感受科学研究的乐趣。
二、注重方法,培养科学探究能力
首先,要让学生在问题探究中学习。问题教学法是化学教学中常见的一种方法,它的步骤包括:提出问题、查阅资料、对资料进行分析和讨论、研究现象背后的原因、整理并得出结论。解决化学问题的一般方法在这个流程中有很好的体现,在这样循环往复的探究性学习中,学生的化学知识也就逐步巩固,并逐步形成科学探究能力。例如,在教学钠和水的反应时,教师可先为学生演示一遍实验,然后提出以下问题:钠为什么会浮在水面上?为什么钠会变成一个明亮的小球并在水面上游动?实验中的响声是从哪里来的?提出问题之后,教师让学生自行准备、查阅资料,然后在小组内讨论,最后在班级内展示讨论成果。其次,在讨论中提高解决问题的能力。讨论法也是化学教学中常见的方法,它的主要流程是:根据问题提出假设,然后运用所学知识对假设进行验证,随后通过组内讨论达成一致意见,最后找到合m的解决方法。通过组内讨论,学生可以在相互交流中碰撞出思想的火花,加深对问题的理解,提高解决问题的能力。再次,加强习题练习,掌握科学方法。除了课堂上的讲解,课下的习题练习也可以很好地帮助学生拓宽知识面,促使学生更好地掌握基础知识,领悟更多的解题技巧,培养学生灵活应变、融会贯通的能力。比如在审题时,学生通过阅读文字、数字以及图表,可以培养自身的阅读能力以及问题分析能力,同时还可以完善自身的知识体系,学会灵活运用所学知识进行解题。
三、注重精神引导,培养良好的科学品质
良好的科学品质,是科学素养的重要组成部分。在化学实际教学中,有很多方法可以培养学生的科学品质。首先,教师要起到良好的模范带头作用。在实际教学中,化学教师应做到诚实坦荡,如果发现课件或者板书有知识性错误,要敢于及时纠正。在为学生演示实验时,教师要严格遵守实验规范流程和动作要求,如实记录实验数据。教师若严格要求自己、以身作则,就能对班级内形成良好的学习氛围起到推动作用。其次,注重联系化学科学史。除了基础知识和实验操作,教师还要结合教材搜集相关资料,让学生了解化学发展史。学生现在学习的化学知识,是前人一丝不苟孜孜不倦地进行实验、分析、探究、总结出来的精华。要通过科学史的讲解,让学生感悟前人为追求真理而不畏险阻、乐于奉献、勇于探索的精神,并自觉传承下来。
四、结束语
纵观科学发展史不难发现,崇尚科学、尊重科学的品质是在实际操作中逐渐培养出来的。化学教师要让学生通过实践来学习科学知识、掌握科学方法、锻炼实际操作能力,让学生在实践中体会化学的乐趣。要通过问题的分析与解决,激发学生的创新灵感,提高学生的操作能力,培养学生踏实认真、实事求是的品质,从而培养学生的科学精神。
参考文献:
[1]张爱玲.在高中化学课堂教学中渗透创造教育[J].运城高等专科学校学报,2002(03).
一、初、高中化学的脱节
初中化学新课程提出的五个学习主题(科学探究、身边的化学物质、物质构成的奥秘、物质的化学变化、化学与社会发展),表明初中化学教育是对公民科学素养的化学启蒙教育。它并非是高中或大学化学专业教育的预备教育,教学的知识内容大多来源于学生日常生活,其内容编排遵循从感性认识逐渐上升到理性认识的规律,教材用语比较简练有趣,易为学生所理解、接受和掌握。总体而言,知识内容少,层次要求低,是初中化学的特点。
普通高中化学课程标准规定“普通高中化学课程是与九年义务教育阶段《化学》或《科学》相衔接的基础教育课程。”高中必修化学,是学习化学科学核心内容的基础教育,高中化学必修模块提出的六个学习主题(熟悉化学科学、化学实验基础、常见无机物及其应用、物质结构基础、化学反应与能量、化学与可持续发展),突出了化学学科知识的教学;多数选修模块(化学反应原理、物质结构与性质、有机化学基础、实验化学)以化学学科体系为线索,为化学专业学习提供基础,帮助学生了解、掌握在社会生产生活广泛应用的化学知识。由于课时紧,学习容量相对较大,必修化学的教学内容,起点高,容量多,叙述简明扼要,知识理解接受难度加大,习题难度也较大。化学新课程已开始注重整体设计初、高中化学的学习要求和内容,但初中毕业生要适应高中化学学习还是有一定难度的,需要一个过程。
二、学生的不适应
1. 学习内容的不适应
初中化学学习内容主要是启蒙性和常识性的基础化学,对思维能力要求低;高中化学虽仍为基础化学,但其知识容量与思维难度均高于初中。特别是在基本概念和基础理论的教学方面,高中教师一旦在难度上把握不好,很容易造成学生对高中化学学习的畏难心理。
2. 教学方法的不适应
初、高中化学教师的教学风格与教学方式不尽相同,高中教师若在抽象思维和逻辑思维的教学上把握不好,很容易导致学生对高中化学学习的不适应。
3. 学习方法的不适应
高中化学对学生自学意识和自学能力的要求较高。若教师不注意学习方法的指导,学生不能较快探索出适合自己的学习方法,则难以适应高中紧张的化学学习。
三、应对策略
1. 抓好教材教法的衔接
在起始阶段召开研讨会,主要讨论如何培养学生养成良好的学习习惯、如何引导学生掌握正确的学习方法,激发学生学习兴趣作为高一衔接教学的重要任务。
(1)上好实验探究课,激发学生学习兴趣,引导学生主动参与学习活动。
化学学科本身就是一门实验性学科,中学化学教学尤其要培养学生的实验观察能力和分析能力,实验探究课有利于培养这些能力,所以教学中我们会尽可能地上好实验探究课。当然,实验探究课上老师应给学生明确的目标,适时指导,鼓励学生通过实验发现问题,寻找规律。
(2)精心备好起始课,尽可能使课堂生动、活泼、有趣。
在课堂教学上如何调动学生学习热情,体现学生主体地位?我认为一定要留足时间让学生看书、思考,让学生在老师的指导下探讨问题,提出问题,通过交流、整理,他们的知识会得到升华,要坚决杜绝教师单纯传授知识,那样只能使课堂枯燥无味。
2. 指导学生学习策略的衔接
为了激发学生学习的自主性,并确保学习的可持续性,从高中化学第一节课开始,我们就把培养好的学习习惯、自学意识、自学能力作为化学教学的重要目标。
(1)立足课堂教学,抓好学法渗透。教学过程中,我们注重将知识传授与学法指导有机地融于整个教学过程。例如,实验课时指导学生观察现象,传授实验操作和实验设计方法,抓好化学实验的衔接;讲评课时指导学生分析思路探索规律,传授思维的方法,搞好思维方式的衔接;自习课搞好自学策略的衔接,将知识探究和学法探究融于整个教学过程,调动了学生学习化学的积极性,保证了学生学习化学的高效率和可持续性发展。
(2)引导学生进行自我测评,优化学习品质。没有科学的态度不可能有科学的成果。为培养学生良好学习品质,我们指导学生进行阶段小结,帮助学生从“情感态度”、“方法习惯”等方面进行自我测评,使学生了解到不良习惯对学习的消极影响,懂得了“态度决定一切”,引导学生通过对学习活动的不断反思,优化了学习方法和思维品质,保证了学生学习的持续进步,促进学生的化学学习进入自我完善的良性发展轨道。
关键词:高中化学;实验探究;策略;效率
新课标的要求是基于化学学科特点而定的,“以实验为基础”是化学学科的基本特征,通过化学实验能够让学生获得直接而生动的感性知识,进而更好地理解、掌握和巩固化学知识,提高化学综合能力。因此,在新课程改革的基础上,高中化学教学要以化学实验为主,通过多种探究活动,让学生成为课堂的主体。
一、当前化学实验存在的问题
化学实验教学软硬件水平较低。一方面,高中化学实验硬件水平低,主要指学校实验室条件,一些学校实验仪器配备落后,实验药品更新不及时,还存在部分药品缺少或过期的情况,致使学生无法实现化学实验操作。另一方面,高中化学实验软件水平低,指的就是实验人员少,综合素质不高。部分学校化学实验室配备人员少,不能够及时地完善和管理实验设备,影响学生实验的进度和效果,不能完全及时进行。此外,学校对化学实验教学认识不足。一方面是学校领导不重视,虽然新课程改革实施多年,但应试教育的升学压力是学校领导关注的中心问题,在一味追求成绩的同时不可避免地忽视了学生科学素养的培养,领导对化学实验教学重视不够,影响着化学实验教学水平。另一方面,学科教学对化学实验教学认识不足。一些教师认为化学实验危险、麻烦而忽略一些演示实验,有些教师不注重学生观察能力的培养,只注重实验现象和结果的描述,学生没有机会参与到实验过程中,学生的操作能力得不到提高,学生的科学素养得不到激发和培养。
二、针对目前化学教学环境的一些应对策略
1.从态度上重视演示实验教学,提高学生的学习兴趣
化学实验能够培养学生的观察能力、逻辑能力、创新能力等,让学生通过实验现象所观察和思考得来的知识内化,进而进行应用。从学校领导到学科教师都应从态度上进行转变,在完善化学实验教学的软硬件条件基础上,学科教学必须给予实验教学足够的重视,把学生实验纳入课堂教学中,通过化学实验操作让学生学会正确的化学实验基本操作技能,增强学生的直观感受,通过实验教学,提高学生学习兴趣,整合化学实验教学,全面提升化学教学综合教学有效性。例如,在进行氨气极易溶于水的演示实验中,让学生了解喷泉的应用原理,看到酚酞溶液变红,学生一方面产生了学习兴趣,另一方面初步奠定化学知识,从而提高化学教学的有效性。
2.从实践上敢于尝试,让学生参与演示实验,培养学生的探究意识
新课标要求学生要做课题的主人,在高中化学实验教学中学生更是实践的主体,而不是被动的、消极的接受知识,积极主动的探究是新课标的核心。教师在进行化学实验教学过程中,应为学生创造更多的实践机会,尤其在课堂上,学生动手实验操作是学生提高自主探究意识和创新意识的重要途径。例如,盐溶液的酸碱性、金属与酸或碱的反应、镁带在二氧化碳中的燃烧等一些教师演示实验,可以由学生亲自操作。教师同时也要做好课前的指导,确保实验操作顺利进行。在课堂上演示实验,使课堂气氛变得活跃和轻松,学生注意力更加集中于化学实验,教师更需要给予科学的引导,确保学生通过实验获得相应的化学知识,而不是只顾化学实验的效果而不去思考其知识原理。
实验在化学教学中占有重要地位,实验是化学的灵魂,是让学生领略化学魅力的途径,也是激发学生学习兴趣的手段,更是培养和发展学生思维能力和创新能力的关键。
参考文献:
关键词:高中化学 实验教学 见解
中图分类号:G633.8 文献标识码:A 文章编号:1673-9795(2014)02(c)-0177-01
新课程的化学实验教学,也是一种实践教学。“以实验为基础”是化学学科的基本特征,化学学习离不开实验。就高中化学实验教学的意义进行了阐述,其实验教学有利于学生认识、掌握、理解化学知识,在新的课程理念下化学实验教学增强演示实验的探索性,增设边讲边做实验,帮助生形成化学概念,获得化学知识和实验技能,培养观察和实验能力,还有助于培养实事求是、严肃认真的科学特度和科学的学习方法。促进学生的全面发展,目前高中化学实验教学中还存在着一定的不足之处,使我们必须要加以重视和改进的,文章就此进行了分析。
1 探究实验―教学新思路
实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。化学实验室是学生学习的最有效和收获最丰富的场所,培养化学科学素质。在实验探究活动中,围绕着核心问题,学生充满了假设预期。在实验探究教学中,教师的职责应是越来越少地传授知识,而越来越多地激励思考,然后通过自己的活动或是教师引导的活动搜集各种证据,并对证据、假设、问题之间的关系形成科学解释和推理,当问题、假设、证据之间都匹配自洽的时候,学生会得到合理的科学结论。化学探究实验,学生的主体地位不容忽视,所以在化学实验教学中让学生参与其中是必不可少的。在实验进行的开始阶段,教师要正确引导学生,讲明此次实验的基本步骤,实验要点,注意事项等,先让学生以观察为主,弄清实验本质后,再将学生分成小组进行下一步的具体实验操作。通过改进实验,激发学习兴趣,增强自主意识,极大地调动了学生的积极性,而且有助于加深对知识的理解和记忆,使科学探究能力得到了进一步提高,培养创新意识。对于拓展化学实验的功能,提高学生的科学素养。并且开发学生的思维,培养学生的实验创新意识,并且具有十分重要的意义和价值。
2 改进实验内容,培养学生的探索创新能力
素质教育的最终目标是人的全面发展,使学生学会学习、学会生活、学会劳动、学会做人。创新能力是一个人综合素质的最好体现,创新教学的主要目标是想方设法让学生积极、主动地思维,提高学生的课堂参与能力。化学实验趣味化改进,为化学课堂增加教学容量,拓展教学空间,丰富感性材料,活跃课堂气氛,激发学生兴趣,起到了事半功倍的教学效果。化学实验的设计过程实质上是一个探索、创造的过程。例如通过镁与盐酸反应放出大量热的实验认识氢分子共价键的形成过程。要打破学生实验“照方抓药”的实验习惯,就应对实验内容进行调整,适当增加具有趣味性、应用性、创新性的内容,增加学生自选试剂、自己组装实验装置并完成实验的实践机会。这种学习过程是有意义的学习过程,符合中学生的认知特点和心理活动规律的过程。化学实验教学只有真正落到实处,才能激发学生学习化学的兴趣,也才能对培养学生的科学思维。因此,实验教学有利于提高学生化学实验能力、实验设计能力和实验知识综合应用能力,是培养学生探究能力,提高科学素养的有效途径。
3 合作性
在高中化学教学中采用合作学习策略能有效地提高学生学习化学的兴趣。高中化学教学中用合作学习教学方法,将极大地提高学生的学习效果,加强学生的合作意识。合作学习作为一种有效的教学手段,在教学中已得到较为广泛的运用。因此,教师要注意对学生合作态度和技能的培养。
(1)注重创设学习情景,激发探究欲望,有计划地、有步骤地培养学生掌握学习科学的方法、探究科学的能力和养成良好的科学态度。使学生亲近化学,感到学习化学的快乐,体现出化学与现实生活的联系。(2)为了增加学生观察的机会,鼓励学生多做实验,实验室应向学生开放。(3)在实验教学中,教师应按照学生的认知规律,通过学生的分组探究实验,有利于提高学生的动手能力。为了有效地激发学习兴趣,教师应针对不同的教学内容,通过分工协作,有利于学生沟通能力的形成。学生在和谐、宽松、民主的环境中,自主、合作、创造性地学习和实验的同时又培养了学生的创新能力,让学生自己设计、操作实验,创设丰富生动有趣的实验现象。提高他们的综合能力,同时丰富多彩的化学实验又带领学生去快乐地学习化学这门科目。
4 以趣味故事创设情境,激发兴趣
学生是学习活动的主体,教师是知识的传播者,教师要结合学生的心理特征和知识水平,在化学教学过程中,教师要准确掌握创设情境的目的,充分挖掘趣味因素,创造轻松的教学情境,在传授这些知识的时候,有利于学生既有一定的感性认识,又从感性认识上升到理性认识,符合学生的认知水平。在情景教学中,学生一旦成为学习的主动角色,就会由此辐射开去,主动接纳知识,主动想象探究,主动操作,从而进一步增强主体意识。使学生为之动情,即集中了注意力、乐于求知,努力调动学生学习化学的主动性和积极性,同时又巩固和加速记忆所学的知识。
5 结语
化学实验教学是培养学生创新思维与能力的重要课程,是培养学生创新能力的最重要课堂手段。对化学实验进行创新,有利于更好更切实际地实施素质教育,有利于培养学生创造能力和创新精神。在高中化学教学中,为了加强学生综合能力的培养,应该更加重视让学生独立地设计和进行实验。化学实验教学只有真正落到实处,采用层次化的教学阶段,循序渐进,又需要借助必要的教具和数字化教学手段,真正发挥化学实验教学的创新意义。任重而道远,需要化学教师的不懈努力。
参考文献
[1] 许晓.建构主义学习理论对中学化学实验教学的启示[J].安徽教育学院学报,2002(3).
[2] 周胜师.高中化学新课改中如何进行研究性学习[J].考试周刊,2009(33).
[3] 中华人民共和国教育部制订.普通高中化学课程标准(实验)[M].人民教育出版社,2003.
关键词:高中化学;实验教学;实验教具创新
G633.8
《基础教育课程改革纲要(试行)》的颁发标志着我国的基础教育课程改革正式进入试点阶段,同时也标志着新课程的实验工作全面启动。
要贯彻和实施新课程改革最重要的是教师彻底转变教育观念,要把先进的教育理念融合在教学活动中,用理论来解释、指导实践,用实践来充实、完善理论,确保两者的统一。然而彻底改变观念又谈何容易!因此,目前我国高中化学实验教学现状却不容乐观,尤其是偏远地区。
面对这样的问题,作为高中化学教师的我必须要思考化学学科的特点,目前化学教学的现状,以及我们应该如何解决这种困难!
一、国内外中学化学实验的现状分析
《化学―一门实验科学》的问世,标志着中学化学实验教学由讲授走向科学探究。书别强调了化学教学中实验的重要性,意在培养学生通过实验获得和体验化学知识的能力,使实验与讨论相结合,真正体现化学实验的重要性。
在美国,将中学化学实验室和教室进行了合并,在实验中推演理念,在理念支撑下动手实验。课堂实验也主要采用验证性实验和探索性实验教学方法,使化学实验真正成为化学知识学习的重要工具。
英国中学化学实验室虽然没有和教室合并,但是他们实验室的利用率高达90%以上。实验教学更多的是围绕加深学生对化学知识的理解而进行,实验教学不可避免地要让学生对观察到的现象作出解释,同时加强科学方法的训练
二、 我国中学化学实验教学和研究现状
我国化学实验教学中有几个问题较为突出:一是化学实验学术化倾向严重,脱离学生的生活实际;实验教学目的不明确,过分孤立地强调实验技能的熟练化,忽视科学思维训练和实验能力的培养;二是验证性实验太多而探究性实验则相对较少;重视认识性结果,忽视学生的过程性体验。三是缺乏实验教具的改进与创新,大部分学校的化学教师只是停留在演示实验上,从而使学生丧失了学生自主实验和探究实验的能力。因此,作为新课程背景下的教师,在高中化学实验教学设计中,更应当考虑实验教具的创新以及实验过程的设计!因为化学是以实验为基础的自然科学,一堂高水平的实验课是培养学生探究能力、情感态度与价值观能力以及科学上的实验方法的重要的影响因素!
三、化学是一门以实验为基础的自然科学
化学是一门以实验为基础的自然科学,以实验为基础是化学这门学科的基本特征①。因为化学实验教学对于学生的知识技能、科学素B以及情感态度与价值观的培养都起到了至关重要的作用。
化学是一门研究物质及其变化规律的自然科学,化学学科的产生、形成及其发展都是建立在科学实践(实验)基础上的。科学实验是化学学科的灵魂,是化学科学赖以生存和发展的基础。可以说“没有实验,任何新的东西都不能深知”①。倘若化学课堂上不做化学实验,再有才华的学生也学不好化学。也不会养成良好的科学态度、坚毅的科学品质。因为学生科学的世界观、科学的方法论及良好学风的形成都是与化学实验教学紧密相关的。正如我国著名的化学教育家戴安邦教授所说,“在化学教育中无论如何强调化学实验的重要性,都不过分;”那到底什么是以实验为基础?中学化学课堂应该如何理解以实验为基础的实验课堂改革呢?
高中化学新课程倡导中学化学实验应以探究活动为主,验证性实验为辅助,意在使学生能够体验科学家探究科学实验的过程。并致力于培养学生的创新精神和实践能力,为的是多角度突出化学的学科特征,更好地发挥实验的教育功能”具体包含:
(1)引导学生通过自主探究实验学习化学。例如,通过探究NaCl溶液导电原因来引导学生正确认识电解质。
(2)利用化学实验史实帮助学生了解化学概念、原理的形成和发展,认识实验在化学学科发展中的重要作用。例如,在电解质的概念教学中加入电解质的概念的发展史,引导学生了解科学精神、科学态度及科学方法。
(3)重视通过典型的化学实验事实帮助学生认识物质及其变化的本质和规律。例如,通过呈现难溶电解质在熔融状态下是否导电的实验数据,引导学生对电解质的概念重新下定义,并试图让学生完善其性质及规律!
以实验为基础的高中化学实验教学设计与化学实验设计是有区别的。更要考虑实验教学创新和实验教具改进!而且在实验改进上遵循科学发展史,探究其科学本源(当然这对化学教师的学科素养要求较高),这样对孩子们的化学学科素养的培养将至关重要!
四、基于化学史与创新实验教具的教学设计: