賈琦媛 趙春艷

(齊齊哈爾大學 化學與化學工程學院,黑龍江 齊齊哈爾 161006)

化學核心素養(yǎng)涵蓋了化學知識與技能、觀念與思想、能力與意識發(fā)展等多方面要素,展現(xiàn)了化學課程學習對學生未來發(fā)展的重要價值,符合新時代發(fā)展對化學人才培養(yǎng)提出的要求,但學生化學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)不僅僅是通過教師的“教”完成的[1]。探究教學能促進學生發(fā)揮自身主體作用,促使學生主動思考調(diào)動自身知識以發(fā)現(xiàn)、解決問題,歷經(jīng)探究過程形成必備品格、關(guān)鍵能力以及價值觀念,實現(xiàn)化學核心素養(yǎng)發(fā)展。在當前應(yīng)試教育影響下,化學師范生進行教學設(shè)計時仍將以往實驗教學中“教師提供既定實驗方案,學生動手操作完成教學活動”的模式作為探究教學的主要形式,導(dǎo)致探究在發(fā)展核心素養(yǎng)中的作用被削弱[2]?；谏鲜鲈?啟發(fā)師范生以“創(chuàng)設(shè)情境”“提出問題”“猜想假設(shè)”等探究教學的主要環(huán)節(jié)為切入點,以探究教學形式進行教學設(shè)計,由教師和其他同學對其設(shè)計進行評價,引導(dǎo)師范生主動探討核心素養(yǎng)下的探究教學的功能。

1 立足真實情境發(fā)掘驅(qū)動性問題,為素養(yǎng)發(fā)展提供情感支撐

真實具體的問題情境是實現(xiàn)富有靈性的教學的起點,而創(chuàng)設(shè)情境是開展探究教學的起點,也是能否成功開展探究教學的關(guān)鍵。核心素養(yǎng)理念主導(dǎo)下的探究教學在情境創(chuàng)設(shè)的過程中關(guān)注學生生活中的實際問題或社會熱點問題,注重問題的啟發(fā)性、針對性和價值性,將知識內(nèi)容滲透在情境中,以學生熟悉或感興趣的問題為引,激發(fā)學生的探究欲,促使學生發(fā)現(xiàn)埋藏在情境中的問題,為實現(xiàn)學生應(yīng)用知識解決問題做鋪墊。

以“影響化學反應(yīng)速率的因素”為例,情境創(chuàng)設(shè)之初借助多媒體展示,如食物在保存過程中被氧化而腐敗、氨和硫酸等化工制品的生產(chǎn)過程等生產(chǎn)生活中常見的化學反應(yīng),讓學生感受到化學反應(yīng)速率對人類生活的影響,鼓勵學生嘗試找到控制化學反應(yīng)速率的“開關(guān)”,完成情境創(chuàng)設(shè)任務(wù)。

化學知識是化學核心素養(yǎng)培植的載體,相較于傳統(tǒng)實驗探究將問題直白地拋給學生,核心素養(yǎng)理念下的探究教學通過創(chuàng)設(shè)情境啟發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題。源于生產(chǎn)生活的情境問題可以讓化學知識變得鮮活,更能激發(fā)學生的學習興趣。教師在日常生活中應(yīng)留心觀察,為開展探究教學積累豐富的素材,引導(dǎo)學生關(guān)注生產(chǎn)生活中的化學問題,為學生“科學精神與社會責任”等素養(yǎng)的發(fā)展提供情感落腳點。

2 分析信息得出假設(shè)與探究方案,為素養(yǎng)發(fā)展提供科學依據(jù)

假設(shè)不是空想,更不是胡編亂造,要求學生在對所得信息進行分析的基礎(chǔ)上作出有一定科學依據(jù)的判斷或評價。核心素養(yǎng)理念下的探究教學在關(guān)注教師主導(dǎo)作用的同時也強調(diào)學生的主體作用,提倡由學生借助身邊的學習資源主動搜集信息,并對所得信息進行剖析,實現(xiàn)“去偽存真”,在此過程中學生的信息敏感度、自主學習意識得到發(fā)展。

核心素養(yǎng)理念下的探究教學不主張為學生提供既定或完整的探究方案,需要學生以小組合作的形式,基于前期的假設(shè)通力合作,發(fā)揮各自的優(yōu)勢和特長完成探究方案的設(shè)計。在此過程中學生不斷對探究方案進行調(diào)整和優(yōu)化,不僅考查學生相關(guān)化學知識掌握及應(yīng)用情況,更對學生的邏輯思維能力和合作溝通能力提出要求。

以“Fe2+、Fe3+的鑒別與轉(zhuǎn)化”為例,將相關(guān)知識點融入“FeSO4花肥的高效使用”問題中。FeSO4花肥中Fe2+氧化成Fe3+,花肥肥效降低,因此防止Fe2+氧化才能保證肥效。學生首先要掌握Fe2+、Fe3+的鑒別方法,其次需要從“氧化還原”角度對不同價態(tài)鐵離子的化學性質(zhì)進行解讀,最后,基于此前學習經(jīng)驗得出可應(yīng)用還原劑實現(xiàn)Fe2+“保鮮”的假設(shè),并基于假設(shè)選擇還原劑完成探究方案設(shè)計。

傳統(tǒng)實驗探究中的假設(shè)多是學生基于反應(yīng)現(xiàn)象直接提出的,核心素養(yǎng)理念下的探究教學倡導(dǎo)讓學生結(jié)合問題或反應(yīng)現(xiàn)象自主搜集信息,以對信息的綜合分析為前提得到假設(shè),充分的信息基礎(chǔ)更能體現(xiàn)假設(shè)的科學性。在自主制定探究方案的過程中,學生在確定最佳探究方案的過程中實現(xiàn)了對自身化學知識的綜合應(yīng)用,“科學探究與創(chuàng)新意識”等素養(yǎng)也得到發(fā)展。

3 落實探究方案,溝通現(xiàn)象與本質(zhì),為素養(yǎng)發(fā)展提供思維助力

核心素養(yǎng)理念下的探究教學除了要求學生具備依據(jù)探究方案完成操作的實驗技能外,還強調(diào)引導(dǎo)學生主動思考,分析化學現(xiàn)象或變化產(chǎn)生的根本原因,即關(guān)注現(xiàn)象和變化之下的微觀本質(zhì),讓學生建立起可觀測的宏觀的化學反應(yīng)現(xiàn)象與肉眼不可見的反應(yīng)的微觀本質(zhì)間的聯(lián)系,避免出現(xiàn)學生僅從宏觀或微觀的單一視角思考問題的情況,構(gòu)建化學學習的學科思維。形成化學學科思維,促進學生構(gòu)建自身知識的內(nèi)在邏輯體系,是建立核心素養(yǎng)培養(yǎng)的思維路徑[3]。

以“堿金屬化學性質(zhì)的比較”為例, 學生對元素周期表中元素的位置有所了解,完成了Na元素化學性質(zhì)的學習,在此基礎(chǔ)上讓學生進行實驗,取綠豆大小的金屬K投入滴有酚酞溶液的水中,觀察反應(yīng)現(xiàn)象并同金屬Na與水反應(yīng)的現(xiàn)象進行對比,進而啟發(fā)學生思考金屬K與水反應(yīng)程度更劇烈的原因,最后啟發(fā)學生從原子結(jié)構(gòu)的角度對其進行解釋。實現(xiàn)學生在宏觀層面發(fā)現(xiàn)問題,在微觀層面解釋問題。

核心素養(yǎng)理念下的探究教學注重引導(dǎo)學生觀察宏觀實驗現(xiàn)象的同時從微觀視角對化學現(xiàn)象產(chǎn)生的原因進行解讀,打破宏觀與微觀、現(xiàn)象與本質(zhì)間的“壁壘”,促進其形成“宏微結(jié)合”的思維方式,發(fā)展“宏觀辨識與微觀探析”素養(yǎng)。

4 進行證據(jù)推斷,得出合理結(jié)論,為素養(yǎng)發(fā)展提供有效支點

學生通過對實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)等證據(jù)的解析與判斷得出合理結(jié)論的過程,是整個探究活動的點睛之筆,需要學生快速回顧此前探究活動得到的全部信息,結(jié)合自身知識和相關(guān)學習經(jīng)驗對原假設(shè)作出判斷。核心素養(yǎng)理念下的探究教學主張學生主動思考,對實驗現(xiàn)象、數(shù)據(jù)等進行推敲,在此過程中學生的邏輯思維得到訓(xùn)練,有助于學生突破表象思維、實現(xiàn)深入思考、達成深度學習,這正是核心素養(yǎng)發(fā)展的重要條件[4]。

以“水果電池的制作”探究活動為例,要求學生探究不同電極材料對水果電池電壓的影響。學生首先參照“銅-鋅”原電池的反應(yīng)原理為水果電池選擇不同的電極材料,再通過更換電池電極觀測水果電池電壓變化情況,最后基于對電壓變化情況的分析得出結(jié)論,金屬電極活動性差距越大,水果電池電壓越大。

通過證據(jù)推斷得來的結(jié)論是學生深入思考的產(chǎn)物,有助于理解知識和提高學生獲取知識的能力,形成素養(yǎng)發(fā)展的有效支點。

5 結(jié)論

以核心素養(yǎng)理念指導(dǎo)探究教學的實施,可以更好地發(fā)揮探究教學的育人功能,成功開展探究教學能促進學生核心素養(yǎng)全面發(fā)展[5]。學生在情境問題的驅(qū)動下主動思考得出合理假設(shè),根據(jù)假設(shè)設(shè)計實驗方案并加以實施,觀察、解釋實驗現(xiàn)象得出對應(yīng)結(jié)論等系列活動,實現(xiàn)了化學課堂的重心從讓學生掌握具體知識向推動學生形成受用一生的關(guān)鍵能力、必備品格和價值觀念的轉(zhuǎn)變,讓核心素養(yǎng)的發(fā)展落到實處。師范生結(jié)合教學內(nèi)容進行教學設(shè)計時,在探究活動不同環(huán)節(jié)著重發(fā)展學生不同的核心素養(yǎng),為其尋找最佳的生長空間,培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。

倡導(dǎo)化學師范生在對化學核心素養(yǎng)的內(nèi)涵和外延深入解讀的基礎(chǔ)上,以探究教學的形式進行教學設(shè)計,能有效促進師范生對探究教學在發(fā)展學生核心素養(yǎng)中的作用的正確認識,提高其開展探究教學的能力,推進高素質(zhì)師資隊伍建設(shè)的進程。