摘 要:新課程背景下,培養(yǎng)高中學生的學科核心素養(yǎng)與學科關鍵能力,是教師開展學科課堂教學的主要任務。從高中化學學科教學角度來說,無論是核心素養(yǎng)還是關鍵能力,都是學生在發(fā)揮學習主體性、主動探索問題、思考問題、歸納論證化學規(guī)律與觀點的過程中逐漸形成的。因此,教師應當立足學科教學活動,整合學科知識與學習活動,為學生搭建開放、多層次的學習支架,引領學生在目標指引之下自主學習,掌握學習方法,形成科學意識,發(fā)展核心素養(yǎng);同時根據(jù)問題進行推測分析,在真實情境之下循序漸進探究問題,逐步發(fā)展理解能力、科學探究與創(chuàng)新能力,形成良好的學科關鍵能力。本文根據(jù)山東教育出版社版本教材,分別從培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)方法、培養(yǎng)學生學科關鍵能力策略這兩個維度入手,展開深入探究。
關鍵詞:高中化學;學科核心素養(yǎng);學科關鍵能力
根據(jù)新課程標準中對學科核心素養(yǎng)、學科關鍵能力的闡述,核心素養(yǎng)是學科育人價值的集中體現(xiàn),主要表現(xiàn)為學生對化學知識與技能的掌握、學生的化學思想觀念、科學探究與問題解決能力、創(chuàng)新意識與社會責任等。關鍵能力,是一個多元復雜的系統(tǒng),主要表現(xiàn)為觀察與實驗能力、化學自主學習能力、化學思維能力、學科探究能力與實踐創(chuàng)新能力等。教師培養(yǎng)學生核心素養(yǎng),應當為學生提供明確的導向,充分發(fā)揮學生主體性,讓學生可以發(fā)散思維、自主探索。與此同時,教師可以進一步調(diào)整教學流程,以真實情境、多層次問題為學生搭建支架,促使學生在自主嘗試與探索的過程中逐步提升學科關鍵能力。從某種程度上來說,教師對學生學科核心素養(yǎng)與關鍵能力的培養(yǎng),是相輔相成的。
一、高中化學教學中高中生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)方法
(一)立足學科整體,把握核心素養(yǎng)內(nèi)涵
高中化學教學中,教師要想有效培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng),就應當立足學科整體,先解讀核心素養(yǎng)內(nèi)涵。根據(jù)新課程標準中對高中化學學科核心素養(yǎng)的闡述,可以分別從五個維度進行了解。核心素養(yǎng)的五個維度,各自承載著不同的內(nèi)容,彼此之間互相關聯(lián),既有助于教師明確學生學習活動的指引方向,也有助于教師梳理學科教學脈絡。教師深入解讀學科核心素養(yǎng)五個維度內(nèi)涵,可以先在解讀課程目標時認識每節(jié)課的核心素養(yǎng)培養(yǎng)方向,之后將化學觀念構建與相應的核心素養(yǎng)相整合,以化學觀念構建活動滲透核心素養(yǎng),最后以課堂學習活動落實對學生核心素養(yǎng)的指導與培養(yǎng)[1]。
同時,學生化學觀念的構建,需要化學知識作為載體,比如:“結構決定性質(zhì),性質(zhì)決定用途”這一觀念,要求學生從物質(zhì)的微觀層面出發(fā),了解不同物質(zhì)的結構、組成與性質(zhì),了解三者之間的內(nèi)在關聯(lián)。這個過程就涉及了核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。教師準確把握核心素養(yǎng)培養(yǎng),既可以幫助學生構建化學觀念,也可以讓學生更全面地認識化學概念知識。在“氧化還原反應”課堂上,教師可以根據(jù)本節(jié)課核心概念,為學生創(chuàng)設理解、推理核心概念的條件,如:提供與核心概念有關的化學現(xiàn)象、展示包含核心概念的化學實驗等,讓學生體會氧化條件對氧化還原反應的影響,掌握氧化還原反應的本質(zhì)及其規(guī)律,形成對本節(jié)課核心概念的理解,同時能夠利用概念知識解決相應問題。這個過程,是學生核心素養(yǎng)逐漸形成、外顯的過程。教師只有深入理解核心素養(yǎng)的內(nèi)涵,把握核心素養(yǎng)五個維度之間的關系,才能夠巧妙協(xié)調(diào)化學知識、化學觀念與學生思維,從而真正實現(xiàn)對高中學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
(二)精心設計教學目標,明確核心素養(yǎng)導向
在培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)視域之下,原本教學目標無法充分調(diào)動學生學習積極性,對于發(fā)展學生思想觀念、探究能力與問題解決能力等核心素養(yǎng)而言效果一般。因此,教師應當在原本教學目標設計的基礎上進行調(diào)整,將學生化學思想元素、核心素養(yǎng)要素融入教學目標中,突出體現(xiàn)教學目標的核心素養(yǎng)導向。這樣的教學目標,可以為學生提供有效引導,讓學生將知識的體驗功能發(fā)揮出來,通過內(nèi)部轉換分析客觀化學現(xiàn)象,并且形成相應的化學觀念,能夠做出正確的價值判斷。設計化學教學目標時,教師應當考慮多方面因素,比如:學生現(xiàn)有認知水平與認知結構、學生心理發(fā)展水平、學生化學學習能力與思維水平、每節(jié)課化學知識的內(nèi)容邏輯等,之后協(xié)調(diào)課程知識內(nèi)容、學生觀念與技能、核心素養(yǎng)之間的關系,以目標指向核心素養(yǎng),為培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)奠定良好基礎[2]。
仍舊以山東教育出版社版本教材高一必修一第二章的《氧化還原反應》這節(jié)課為例,本節(jié)課主要內(nèi)容為氧化還原反應概念,要求學生能夠從微觀化合價升降、電子得失現(xiàn)象等角度形成對氧化還原反應的理解,通過觀察、思考與推理分析得到核心概念,并且將氧化還原反應知識運用到現(xiàn)實問題解決中。根據(jù)本小節(jié)知識內(nèi)容與教學需要,結合學生對化學反應、電子得失的認知水平,教師整合多方面因素,設計教學目標:(1)認識“化學反應可以從有無電子轉移”這一情況,對化學反應進行分類,建立氧化還原反應的概念,深刻理解核心概念;掌握運用化合價升降、電子轉移觀點理解氧化還原反應的方法與思路;掌握基本反應類型、氧化還原分類示意圖的四種畫法,理解基本反應與氧化還原之間的關系。(2)經(jīng)歷從簡單到困難的探索過程,培養(yǎng)學生思維的邏輯性;可以利用對比、類推等方法自主探究,形成探究精神;可以自主提出問題,通過討論交流、分組合作探索氧化還原反應本質(zhì),掌握其特征,能夠從微觀角度理解概念。(3)逐漸形成合作學習思維,提升學生自我表達能力;能夠通過探索氧化和還原的相互依存關系形成辯證唯物主義思想;通過探索氧化還原反應,掌握科學探究基本方法。
(三)調(diào)整課堂引導方式,指引學生轉變學習方法
高中學生化學學科核心素養(yǎng),并不是一朝一夕可以形成的。教師培養(yǎng)學生學科素養(yǎng),應當把握教學環(huán)節(jié),利用多樣化教學活動引導學生自主探究與思考,讓學生經(jīng)歷多樣化的學習過程,形成豐富的學習體驗,并且在這一過程中踐行個人觀念,運用知識與方法解決問題,逐漸內(nèi)化知識,形成問題解決能力、科學探究思維與化學觀念,從而形成核心素養(yǎng)??梢?,教師要積極調(diào)整化學課堂教學引導方式,只有不斷創(chuàng)新引導方式,為學生提供更多樣的學習場域,支持學生獨立思考與合作交流,才能夠真正驅(qū)動學生經(jīng)歷豐富的學習過程,實現(xiàn)核心素養(yǎng)培養(yǎng)設想[3]。
以山東教育出版社版本教材高三選擇性必修三第二章《醇和酚》教學為例,在講解“醇分子結構”時,傳統(tǒng)的引導方法,是給學生展示這部分內(nèi)容文本,直接講解分子結構特征??紤]到這種引導方法的局限性,教師主動創(chuàng)新教學方式,調(diào)整課堂引導方法,采用某化工廠1-丙醇處理工藝化學反應圖文資料作為素材,引導學生觀察真實的“1-丙醇處理”工藝環(huán)節(jié)中所產(chǎn)生的化學反應,引導學生結合已學知識預測醇分子結構的斷鍵部位。相較于直接告訴學生醇分子結構特點,這種真實直觀的引導方式,可以讓學生原有認知發(fā)生沖突,讓學生利用真實存在的工藝材料作為素材,論證推導個人猜想,提出結論。讓學生不僅知其然,更知其所以然,進一步提升學生化學思想觀念水平,提高學生問題解決能力,從而實現(xiàn)對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
二、高中化學課堂中培養(yǎng)學生學科關鍵能力的有效教學策略
(一)創(chuàng)設真實化學情境,提升學生觀察與實驗能力
觀察與實驗能力,是高中化學學科關鍵能力之一。對于學生而言,良好的觀察能力可以促使其發(fā)現(xiàn)日常生活中的化學問題,及時發(fā)現(xiàn)化學活動中的“不同現(xiàn)象”,從而提出疑問,找到探索切入口;而良好的實驗能力可以為其探索觀察結果、驗證個人猜想與觀點提供支持。學生可以通過理解必備知識,獲取信息,進一步分析化學反應的原理,獲得化學基本概念。生動直觀的情境,可以幫助學生自主觀察,支持學生發(fā)現(xiàn)觀察與實驗能力[4]。教師可以根據(jù)課程內(nèi)容,在明確每節(jié)課教學目標與重難點之后,結合核心概念、化學反應規(guī)律等知識點,尋找相應的社會熱點問題、科技前沿成果、傳統(tǒng)文化、生活現(xiàn)象等,依托豐富素材創(chuàng)設主題情境,讓學生在真實的情境中觀察,在復雜的情境下思考與探索。
以山東教育出版社版本教材高二選擇性必修一第三章《沉淀溶解平衡》為例,本節(jié)課主要內(nèi)容為“離子開始沉淀時的pH計算”“離子完全沉淀的pH計算”,要求學生認真細致觀察,發(fā)現(xiàn)沉淀現(xiàn)象的變化規(guī)律,結合物質(zhì)在水中的溶解相關知識點,探索出本節(jié)課核心知識并且形成深刻理解。在這樣的教學要求之下,教師可以引入真實的化學工業(yè)生產(chǎn)活動——去除電鍍廢水中的重金屬離子成分,給學生展示某化工生產(chǎn)活動中這一環(huán)節(jié)工藝,以視頻、圖文資料構建真實化學應用情境。在這一情境之下,教師引導學生觀察:“這個工藝中,去除電鍍廢水中的重金屬離子的方法是什么呢?采用了何種材料呢?”在學生觀察之后,教師發(fā)布兩個活動任務,要求學生理論分析Cr(VI)的轉化過程,思考工業(yè)實現(xiàn)Cr(VI)的轉化的方法。在這一活動中,學生一邊觀察,一邊閱讀材料,獲取關于“沉淀溶解平衡”的素材,在真實情境之下思考“剝離出反應現(xiàn)象”的內(nèi)在原理。本次課堂教學活動,教師為學生創(chuàng)設真實情境,支持學生自主觀察與思考,讓學生從化學實驗探究的角度思考情境內(nèi)某化學工序的內(nèi)在原理,既可以幫助學生深刻理解本節(jié)課核心概念知識,也可以發(fā)展學生的觀察與實驗能力,培養(yǎng)學生學科關鍵能力。
(二)搭建探究問題鏈,提升科學探究與問題解決能力
科學探究與問題解決能力,是高中化學學科關鍵能力的重要構成之一,是學生自主探索化學問題、在問題中獲得更多研究結論的支持性能力。在高中化學教學中,教師應當為學生提供更多自主探究的機會,讓學生萌生證據(jù)意識、有序思維,并且利用證據(jù)、材料解決問題,最終形成相應的關鍵能力。教師可以根據(jù)課程內(nèi)容,在明確化學探究主題的基礎上,圍繞主題創(chuàng)設問題鏈,讓多個問題從簡到難分布,層層遞進,逐漸調(diào)動學生思維,指引學生構建解題模型,解決問題,發(fā)展邏輯關聯(lián)思維[5]。
以山東教育出版社版本教材高二選擇性必修一第一章《化學能轉化為電能——電池》課堂教學為例,教師給學生講解原電池的工作原理,可以根據(jù)教材內(nèi)容,設計由淺入深的問題,形成問題鏈。問題鏈構成:1.為什么在鋅片表面出現(xiàn)了紅色斑點?2.電壓表的讀數(shù)發(fā)生了什么樣的變化?為什么會出現(xiàn)這樣的變化呢?3.雙液原電池中鋅片并未直接接觸CuSO4溶液,但是卻產(chǎn)生了電流,這是為什么?是什么原理導致的?影響因素是什么?4.對比單液電池和雙液電池,影響原電池的因素有什么?5.碳、鋅與氯化鈉不發(fā)生反應,為什么它們可以構成原電池呢?6.日常生活中的哪些材料可以制作原電池呢?
(三)拓展實驗活動環(huán)節(jié),發(fā)展學生創(chuàng)新意識與社會責任
化學實驗教學,是高中化學學科教學活動的重要構成,也是培養(yǎng)學生學科關鍵能力的有效環(huán)節(jié)。在高中化學課堂教學中,教師培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識,讓學生認識到化學對社會的重要性,關鍵在于能否處理好基礎知識與實驗創(chuàng)新之間的關系?;A知識就是指學生利用教材內(nèi)的知識與方法完成實驗操作,對實驗進行探究與總結;實驗創(chuàng)新,就是指學生在理解實驗步驟、化學原理的基礎上,可以從社會生活角度出發(fā),創(chuàng)新實驗方法與思路,從而發(fā)揮化學對社會發(fā)展的價值,踐行社會責任?;瘜W教學中,教師可以根據(jù)課程內(nèi)容,適當拓展化學實驗活動環(huán)節(jié),為學生布置更開放的化學實驗探究任務,支持學生自主創(chuàng)新與嘗試,從而持續(xù)發(fā)展學生創(chuàng)新意識,提升學生社會責任感。
在“應用‘價—類’二維思想制備硫酸亞鐵銨晶體”實驗探究活動中,教師根據(jù)與這個實驗相關的化學知識,整合相關素材與知識點,為學生布置開放的實驗探究任務:1.分析制備硫酸亞鐵銨晶體實驗的理論與原理,完成制備操作,提出疑問與新的想法;2.聯(lián)系生活中使用硫酸亞鐵銨的場景,自主設計制備硫酸亞鐵銨的實驗。
結束語
綜上所述,核心素養(yǎng)與關鍵能力,是高中學生學習化學之后逐漸形成的基本素質(zhì),是其解決問題、自主探索化學的支撐。在高中化學學科教學中,教師可以立足課堂教學整體,同步落實對學生核心素養(yǎng)與關鍵能力的培養(yǎng),提升課堂教學高效性。對于學生來說,核心素養(yǎng)發(fā)展需要充足的素材支撐與大量的探索機會;關鍵能力的提升則需要踐行學科思想、運用學科知識解決問題。因此,今后教師可以根據(jù)課程內(nèi)容,在引入趣味素材激發(fā)學生興趣的同時,創(chuàng)設生動真實情境,在情境之下搭建問題鏈,為學生發(fā)散思維、發(fā)揮素養(yǎng)、利用知識與技能解決問題提供支架,循序漸進提升學生的核心素養(yǎng)水平,夯實學生的關鍵能力。
參考文獻
[1]喻筱玉,胡依婷,高燦,等.“一境到底、問題導學”教學策略在高中化學教學中的應用:以氯及其化合物(第1課時)為例[J].中國教育技術裝備,2024(5):110-114.
[2]張悅,翟宏菊,呂晶銘.基于學科核心素養(yǎng)的化學高考試題分析:以2021年高考全國卷化學試題第28題為例[J].科技風,2024(3):17-19.
[3]高永鳳,林世威.基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的高中化學實驗教學:以“制作簡單的燃料電池”為例[J].廣東化工,2023,50(24):175-177.
[4]王軍翔.化學學科關鍵能力與高考化學學科關鍵能力辨析及其啟示[J].課程·教材·教法,2023,43(9):121-129.
[5]單旭峰.高考化學學科關鍵能力的建構思路、基本內(nèi)涵與考察實施路徑[J].課程·教材·教法,2022,42(6):139-146.