摘 要:新高考改革是基礎(chǔ)教育課程改革的重要部分,對(duì)化學(xué)教師的教學(xué)能力提出了嚴(yán)苛的要求。新高考實(shí)施后,“一核四層四翼”的評(píng)價(jià)體系成為化學(xué)課堂教學(xué)的重要指導(dǎo)原則,教師應(yīng)在關(guān)注學(xué)生成績(jī)之外,關(guān)注學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)造能力,通過多元化的教學(xué)措施滲透科學(xué)教育。本文立足新高考背景,針對(duì)高中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的途徑,提出幾點(diǎn)策略,以供廣大教師參考。
關(guān)鍵詞:新高考;高中化學(xué);科學(xué)素養(yǎng);教學(xué)策略
科學(xué)素養(yǎng)是學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識(shí)后,正確認(rèn)識(shí)和分析物質(zhì)世界、人類社會(huì)的能力,是學(xué)生應(yīng)具備的基本素質(zhì)??茖W(xué)素養(yǎng)包括科學(xué)意識(shí)、科學(xué)知識(shí)、科學(xué)精神三個(gè)方面??v觀當(dāng)前的高中化學(xué)教學(xué),教師以傳授知識(shí)為核心,對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、綜合素質(zhì)的培養(yǎng)還有一定缺失??茖W(xué)素養(yǎng)是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)容之一,教師作為課堂教學(xué)的主導(dǎo)者,應(yīng)不斷革新教學(xué)理念、教學(xué)方法,引導(dǎo)學(xué)生深度挖掘化學(xué)知識(shí),增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)適應(yīng)高考變革與社會(huì)發(fā)展需要的人才[1]。
一、新高考模式下高中化學(xué)教學(xué)中開展科學(xué)素養(yǎng)教育的背景
(一)新高考對(duì)高中化學(xué)教學(xué)提出新要求
在新高考模式下,教師要想在化學(xué)教學(xué)中滲透科學(xué)素養(yǎng)教育,必須先明確新高考帶來了哪些
變化。
新高考改革將傳統(tǒng)的文理分科調(diào)整為“四選二”或“七選三”,化學(xué)學(xué)科從理科必考學(xué)科調(diào)整為可選學(xué)科。選科機(jī)制的挑戰(zhàn)對(duì)學(xué)生和教師而言都是一種優(yōu)化,一方面,選擇化學(xué)學(xué)科的學(xué)生普遍對(duì)學(xué)習(xí)化學(xué)有一定興趣,或化學(xué)是其優(yōu)勢(shì)學(xué)科,因此在總體上縮小了學(xué)生內(nèi)部成績(jī)差距,教師能更好地顧及學(xué)生整體訴求,設(shè)計(jì)更符合學(xué)生認(rèn)知發(fā)展規(guī)律的教學(xué)方案;另一方面,由于選科受學(xué)生興趣導(dǎo)向,因此化學(xué)課堂教學(xué)氛圍更加和諧,學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性、自覺性大為提升,教師更容易引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立、合作探究,提升教學(xué)成效。
綜合以上變化,新高考對(duì)化學(xué)教學(xué)的要求體現(xiàn)在以下方面:一是要求教師改革教學(xué)理念,認(rèn)識(shí)到新高考的優(yōu)勢(shì)和特征,針對(duì)選科學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)需要、整體水平調(diào)整原有的教學(xué)策略;二是教師應(yīng)利用多元化教學(xué)手段,發(fā)揮學(xué)生特長(zhǎng)優(yōu)勢(shì),提高教學(xué)的深度、廣度,構(gòu)建高效課堂。
(二)新高考模式下科學(xué)素養(yǎng)教育融入化學(xué)教學(xué)具有重要意義
新高考對(duì)化學(xué)教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生成長(zhǎng)目標(biāo)提出了新要求,將科學(xué)素養(yǎng)融入化學(xué)教學(xué)中,具有以下意義:
一是幫助學(xué)生樹立正確的化學(xué)觀念。新高考改革后,化學(xué)教學(xué)面臨“化學(xué)是什么?到底要學(xué)什么?”等問題,學(xué)生通過對(duì)化學(xué)問題進(jìn)行觀察、推理、計(jì)算,掌握化學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科知識(shí),形成良好的化學(xué)思維與情感態(tài)度[2]。通過學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí),學(xué)生對(duì)化學(xué)概念和體系的認(rèn)知更加清晰,增強(qiáng)理解和學(xué)習(xí)抽象事物的能力,還能在現(xiàn)實(shí)生活中運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決問題,形成主動(dòng)探究的好
習(xí)慣。
二是拓展學(xué)生的思維空間。科學(xué)素養(yǎng)包括科學(xué)知識(shí)、科學(xué)思維等內(nèi)容,學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)、提升科學(xué)素養(yǎng)的過程,就是思維能力、探索能力不斷提高的過程,隨著知識(shí)的豐富,學(xué)生看待問題的視角也會(huì)發(fā)生變化,運(yùn)用科學(xué)思維看待問題、分析問題的能力不斷增強(qiáng)。此外,高中化學(xué)的系統(tǒng)性、邏輯性很強(qiáng),各個(gè)知識(shí)點(diǎn)互相連接并構(gòu)成化學(xué)知識(shí)體系,對(duì)學(xué)生的綜合素養(yǎng)、思維水平提出了很高的要求,無論是基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)還是化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究,都是對(duì)學(xué)生思維能力的鍛煉。
二、新高考模式下高中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的途徑
新高考模式下,在高中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)主要有三個(gè)方面:一是站在全局角度明確科學(xué)素養(yǎng)教育的方式與內(nèi)容;二是站在教學(xué)角度思考滲透科學(xué)素養(yǎng)教育的具體方法;三是探索如何對(duì)科學(xué)素養(yǎng)教育效果進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(一)明確“教什么”
面對(duì)新高考機(jī)制改革,化學(xué)教師必須探索新的教學(xué)方式,明確新高考機(jī)制對(duì)化學(xué)教學(xué)的影響,從根本上理解“教什么”。
1.研讀新高考考綱與新課標(biāo)內(nèi)容
新高考以《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)2017年版(2020年修訂)》為依據(jù),針對(duì)必修、選修、必做實(shí)驗(yàn)三部分課程內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整,對(duì)整體內(nèi)容進(jìn)行增減、優(yōu)化。教師應(yīng)仔細(xì)研讀新高考考綱與新課標(biāo)內(nèi)容,明確教學(xué)目標(biāo):一是以學(xué)科核心素養(yǎng)為中心,將科學(xué)素養(yǎng)教育滲透在各個(gè)課堂環(huán)節(jié)中;二是針對(duì)必修、選修、必做實(shí)驗(yàn)三部分課程內(nèi)容制訂科學(xué)素養(yǎng)達(dá)成目標(biāo);三是圍繞教學(xué)評(píng)一體化目標(biāo)建立三維教學(xué)目標(biāo),培養(yǎng)和增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)知識(shí)、科學(xué)技能、科學(xué)態(tài)度。
2.剖析教材內(nèi)容
首先,新高考方案下,化學(xué)必修一、必修二是學(xué)業(yè)水平考試內(nèi)容,是所有學(xué)生必學(xué)且必考內(nèi)容,高考還包括化學(xué)反應(yīng)原理、物質(zhì)結(jié)構(gòu)性質(zhì)、有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)等選修內(nèi)容,教師在教學(xué)時(shí)必須做到不同階段都有所側(cè)重。其次,人教版化學(xué)教材的內(nèi)容有所更新,刪減了舊教材中脫節(jié)的部分知識(shí),增加了部分前沿科技成果,更重視知識(shí)的整體性、邏輯性,教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生循序漸進(jìn)、逐層遞進(jìn)地進(jìn)行學(xué)習(xí),避免“盲人摸象”的教學(xué)活動(dòng)[3]。
(二)理解“如何教”
1.利用趣味性的導(dǎo)入點(diǎn)燃學(xué)生的科學(xué)熱情
新高考模式下,高中化學(xué)教學(xué)應(yīng)充滿趣味性,能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,也應(yīng)充滿師生間的良好互動(dòng)。教師應(yīng)當(dāng)處理好與學(xué)生的關(guān)系,營(yíng)造開放、高效的課堂情境,以學(xué)生的興趣導(dǎo)入課堂,激發(fā)學(xué)生的內(nèi)驅(qū)力,使學(xué)生快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)。
在“金屬的化學(xué)性質(zhì)”的教學(xué)中,教師可以用充滿趣味的問題進(jìn)行教學(xué)引導(dǎo):“我們都知道,自然界中有很多金屬,那么他們是以怎樣的狀態(tài)存在的呢?”“是以游離態(tài)存在,還是以化合態(tài)存在?”“金、銀、銅、鐵、鋁是人類利用金屬的順序,其中有什么規(guī)律?”通過這些趣味性的問題,學(xué)生們開始積極思考,課堂學(xué)習(xí)氛圍很快就被調(diào)動(dòng)起來[4]。此時(shí)教師再趁熱打鐵,引入有趣的化學(xué)實(shí)驗(yàn):①鋁粉在酒精燈外燃燒;②過氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)。這兩個(gè)反應(yīng)俗稱“吹氣生火”,反應(yīng)現(xiàn)象非常有趣,很容易就吸引學(xué)生的注意力,使學(xué)生透過化學(xué)現(xiàn)象去思考本質(zhì),培養(yǎng)獨(dú)立思考、大膽探索的精神,感受科學(xué)的奧妙。
又如,在《金屬的腐蝕和防護(hù)》一課中,教師可以利用幻燈片展示金屬腐蝕的圖片,并利用數(shù)據(jù)向?qū)W生說明金屬腐蝕造成的損失:“根據(jù)估計(jì),腐蝕引起的經(jīng)濟(jì)損失可達(dá)2800億元人民幣,約占國(guó)民生產(chǎn)總值的4%,并且腐蝕還會(huì)引起環(huán)境污染、安全隱患等問題,給社會(huì)生產(chǎn)、人類生活造成嚴(yán)重影響。”這樣的數(shù)據(jù)可以帶給學(xué)生直觀的震撼,隨后教師再?gòu)奈醺g、析氫腐蝕出發(fā)講述金屬防護(hù)的方法,給學(xué)生留下深刻的印象。
2.利用化學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與探究意識(shí)
實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容,也是化學(xué)教學(xué)的難點(diǎn),圍繞實(shí)驗(yàn)中遇到的問題進(jìn)行探索,有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師可以營(yíng)造類似科學(xué)研究的場(chǎng)景,給學(xué)生提供施展自身能力的機(jī)會(huì),讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中形成科學(xué)思維。例如,在學(xué)習(xí)《水溶液的離子平衡》中“pH”相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí),教師可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)“測(cè)試礦泉水和自來水的pH值”,并在測(cè)試后設(shè)計(jì)改變水酸堿度的方案,思考“是什么影響了水的電離平衡”。學(xué)生一邊實(shí)驗(yàn)操作一邊思考,在不知不覺中實(shí)現(xiàn)了知識(shí)習(xí)得,實(shí)現(xiàn)了對(duì)思維的鍛煉。
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師應(yīng)注意啟發(fā)學(xué)生多動(dòng)腦思考。在預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)時(shí),教師要引導(dǎo)學(xué)生多做設(shè)想;在實(shí)驗(yàn)過程中,要引導(dǎo)學(xué)生多觀察、多思考,尋找現(xiàn)象的根源,認(rèn)真分析。例如,在“氯氣的發(fā)現(xiàn)及制備”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師可以引導(dǎo)學(xué)生沿用舍勒當(dāng)年制取氯氣的方法,將二氧化錳固體與濃鹽酸加熱。
實(shí)驗(yàn)中,教師詢問:“這種裝置制取的氯氣純凈嗎?”學(xué)生在思考后回答:“這種裝置制取的氯氣混雜有氯化氫和水蒸氣”。教師繼續(xù)追問:“應(yīng)當(dāng)如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置?”學(xué)生思考后認(rèn)為:“在發(fā)生裝置后面加兩個(gè)洗氣瓶,分別盛飽和食鹽水濃硫酸除雜”。在實(shí)驗(yàn)中,在教師的引導(dǎo)與啟發(fā)下,學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題,思維能力能得到有效地鍛煉。
3.利用化學(xué)史教育培育學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度與質(zhì)疑的精神
化學(xué)史是科學(xué)史的重要分支,包含了特定的化學(xué)理論知識(shí)的發(fā)現(xiàn)、發(fā)展過程,相關(guān)化學(xué)物質(zhì)、化學(xué)元素的發(fā)現(xiàn)過程,在化學(xué)史上作出了貢獻(xiàn)的化學(xué)家的故事及他們采用的研究方法,也包含化學(xué)工業(yè)對(duì)社會(huì)、環(huán)境、教育的啟示,有著鮮明的人文性,是對(duì)化學(xué)科學(xué)文化的傳承,對(duì)化學(xué)史的挖掘和升華將為化學(xué)課堂教育提供新的指引。
在必修一第二章第三節(jié)“物質(zhì)的量”的教學(xué)中,為了培養(yǎng)學(xué)生大膽質(zhì)疑和批判的精神,教師可以引入“物質(zhì)的量”概念的形成史。18世紀(jì)末拉瓦錫推翻了燃素說,19世紀(jì)初道爾頓提出原子學(xué)說和倍比定律,將化學(xué)研究的對(duì)象從元素轉(zhuǎn)為原子。1900年,德國(guó)化學(xué)家奧斯特瓦爾德提出了“摩爾”概念,用“摩爾”統(tǒng)一“克原子”“克分子”等概念[5]。1961年,國(guó)際純粹和應(yīng)用物理聯(lián)合會(huì)提出引入一個(gè)新量級(jí),并將“摩爾”作為其單位。1971年,第14屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)正式宣布“物質(zhì)的量”為國(guó)際單位制中的基本物理量。
將化學(xué)史貫穿于教學(xué)中,使學(xué)生知曉知識(shí)的來龍去脈,更有利于他們?nèi)嬲莆罩R(shí)。同時(shí),化學(xué)史教育也能讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到創(chuàng)新不但需要能力,更需要細(xì)心和勇氣,達(dá)成科學(xué)素養(yǎng)教育的目標(biāo)。
4.利用信息技術(shù)激發(fā)學(xué)生的探索欲望
信息技術(shù)的發(fā)展給化學(xué)教學(xué)帶來了新的機(jī)遇,教師可通過網(wǎng)絡(luò)獲取更多教學(xué)資源,為學(xué)生制作精美的教學(xué)課件,引導(dǎo)學(xué)生萌發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)與探索欲望。同時(shí),現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)不局限于資源和素材展示,也具有模擬實(shí)驗(yàn)等功能。
在《元素化合物》的教學(xué)中,教師可以設(shè)計(jì)虛擬實(shí)驗(yàn):用水吸收二氧化氮,可將其轉(zhuǎn)變?yōu)橄跛?,消除二氧化氮,那么?yīng)如何除去一氧化氮呢?教師引導(dǎo)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)虛擬實(shí)驗(yàn):向盛有一氧化氮的試管中通入氧氣,試管內(nèi)的液面上升,液體充滿試管,氮氧化物轉(zhuǎn)化成了硝酸。這樣的探究過程富有趣味,學(xué)生也在探究的同時(shí)強(qiáng)化了社會(huì)責(zé)任意識(shí)、環(huán)境保護(hù)意識(shí)。
5.利用課外實(shí)踐活動(dòng)提高科學(xué)素養(yǎng)滲透效果
課外實(shí)踐活動(dòng)是教師的“第二課堂”,教師要抓好“第二課堂”教學(xué),讓學(xué)生通過課外實(shí)踐活動(dòng)認(rèn)識(shí)到化學(xué)知識(shí)無處不在、生動(dòng)有趣,將科學(xué)素養(yǎng)的種子根植到學(xué)生心中,不斷提高科學(xué)素養(yǎng)滲透效果。
教師可以組織學(xué)生在課外動(dòng)手實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證學(xué)過的知識(shí)點(diǎn)、化學(xué)現(xiàn)象、化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提高學(xué)生的動(dòng)手能力,加深學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。例如,教師可以組織學(xué)生在課外表演化學(xué)魔術(shù),如“手指著火”“魔術(shù)左右手”“可樂噴泉”等,這些趣味性的化學(xué)魔術(shù)能激發(fā)學(xué)生探究興趣,使學(xué)生主動(dòng)分析現(xiàn)象背后的化學(xué)知識(shí)與原理;教師也可以組織學(xué)生在課外根據(jù)學(xué)到的化學(xué)原理制作一些常見的化工制品,如香皂、除臭劑等,讓學(xué)生體驗(yàn)化學(xué)知識(shí)的實(shí)用。教師也可以組織學(xué)生在課外開展一些探究性的化學(xué)活動(dòng),如“如何使用常見液體去除鐵銹”等,很多學(xué)生會(huì)想到可樂等“酸性”液體,這樣就培養(yǎng)了學(xué)生良好的探究意識(shí)、創(chuàng)新意識(shí),促進(jìn)了學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成。總體來說,課外實(shí)踐活動(dòng)內(nèi)容、形式是豐富多樣的,教師要組織學(xué)生積極開展豐富多彩的課外實(shí)踐活動(dòng),在探究活動(dòng)中提高科學(xué)素養(yǎng)滲透效果。
(三)探索“如何評(píng)”
評(píng)價(jià)是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的總結(jié),也對(duì)課堂教學(xué)具有指導(dǎo)作用。為了凸顯科學(xué)素養(yǎng)教育,教師應(yīng)對(duì)評(píng)價(jià)機(jī)制進(jìn)行優(yōu)化,把科學(xué)素養(yǎng)作為一個(gè)維度,納入評(píng)價(jià)體系中,對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)過程、學(xué)習(xí)成果進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。
具體來說,教師在評(píng)價(jià)時(shí),應(yīng)重點(diǎn)評(píng)估學(xué)生以下幾項(xiàng)能力:一是,學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力,即學(xué)生能否從常見的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)和探索其背后的化學(xué)原理,從科學(xué)的角度看待現(xiàn)象、知識(shí)、事物。二是,學(xué)生提出假設(shè)的能力,即對(duì)現(xiàn)象、事物背后的科學(xué)原理、化學(xué)原理進(jìn)行合理的猜測(cè)、假設(shè)。三是,學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力,即學(xué)生是否有能力獨(dú)立、合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,驗(yàn)證自己的猜想。四是,學(xué)生實(shí)施探究的能力,即學(xué)生的探索活動(dòng)能否取得預(yù)期的成果,或從探索中總結(jié)了哪些經(jīng)驗(yàn)、心得。通過在課堂表現(xiàn)、作業(yè)設(shè)計(jì)中納入以上指標(biāo),實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)達(dá)成情況的全面評(píng)價(jià)。同時(shí),也要多元化評(píng)價(jià)主體,把學(xué)生自評(píng)、小組內(nèi)學(xué)生互評(píng)也作為評(píng)價(jià)的方式,讓評(píng)價(jià)更加客觀、多元。
結(jié)束語
綜上所述,在新高考改革、新課程改革不斷深入的今天,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是社會(huì)發(fā)展的需要。對(duì)此,教師應(yīng)緊緊圍繞新高考考綱、新課程標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)每一節(jié)課,潛移默化地向?qū)W生滲透科學(xué)知識(shí)、科學(xué)思維,引導(dǎo)學(xué)生形成積極向上的情感態(tài)度和價(jià)值觀,具備可持續(xù)發(fā)展的能力品格與核心素養(yǎng)。
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本文系賀州市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2023年度課題“新高考背景下學(xué)生高中化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的實(shí)踐研究”(課題編號(hào):KTLXB004)。