彭光明

【摘 要】本文結合教學實踐,主要從問題鏈教學、實驗探究、化學史的教學等視角論述基于核心理念下的高中化學教學策略,以推進學科思維發展,強化實驗探究意識,培養學生的科學態度和科學精神。
【關鍵詞】核心素養 高中化學 探索實踐
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2017)12B-0025-02
高中新課標改革的核心是培養學科核心素養和發展學生的核心素養。基于核心素養下的高中化學教學探索,教師需要明確核心素養的概念,通過有效的教學手段培養學生的學科品質和學科能力。也就是說,高中化學教學的目的在于提高學生的化學素養,培養學生科學的思維方法。因此在化學教學過程中,教師不僅要教給學生化學知識,而且還要幫助學生認知化學學科的本質,揭示化學學習的重要意義及其社會價值,增強學生的社會責任感,發展實驗探究能力,提高學生的動手實踐能力。
核心素養,就高中化學學科而言,它是指學生具有化學學科特質的關鍵能力和品格,是學生發展核心素養的重要組成部分。高中化學學科核心素養包含“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”“實驗探究與創新意識”“科學精神與社會責任”等內容。高中化學教學主要是通過知識與技能、過程與方法、情感態度和價值觀等來發展學生的核心素養,那么,在具體教學實踐中,教師如何基于核心素養開展高中化學教學呢?
一、利用問題鏈,構建化學知識體系,推進學科思維發展
在高中化學教學中,問題鏈是指教師根據一定的化學教學目標,結合學生的認知水平和規律,在教學中將化學知識、思維能力和化學素養的培養要求,轉化為環環相扣、相互關聯的一系列問題。問題鏈能夠呈現知識的整體性,并以環環相扣的鏈狀形式表現學科思維、能力級別并逐層推進,是培養學生化學思維的有效方法。
例如,“離子濃度大小比較”,它是高二化學選修 4《化學反應原理》的一個內容,是基于學生學習了弱電解質的電離規律、鹽類的水解規律以及學生掌握了溶液中三類守恒規律的基礎上,對溶液中離子濃度的大小進行比較分析。該內容教學難度較大,教師在教學時要遵守循序漸進的原則,相應地,可以設計遞進式的問題鏈展開教學。將實驗探究、模型認識、宏觀與微觀相結合等化學學科核心素養進行融合,發展學生的化學核心素養,構建化學核心素養觀念。設計的遞進式的問題鏈如下。
1.學生分小組討論分析滴加(稀鹽酸溶液滴加到稀氨水中)過程中,溶液 pH 值的變化情況,并畫出相應的坐標圖。同時思考以下問題:
(1)當稀鹽酸溶液是 0 時,溶液中的溶質只有稀氨水,那么溶液中存在哪些離子?這些離子的物質的量濃度大小順序如何排列?請寫出質子守恒、電荷守恒的表達式。
(2)當稀鹽酸溶液是 10 毫升時,溶液中的溶質構成有哪些?離子的物質的量濃度大小情況如何排列?
(3)當 pH 值是 7 時,溶液中的溶質構成情況是什么?離子的物質的量濃度大小順序怎么樣?
(4)當稀鹽酸溶液是 20 毫升時,溶液中的溶質構成情況怎么樣?離子的物質的量濃度大小順序是什么樣的?
2.綜合分析以上實驗過程,如果把 0.1 毫升氫氧化鈉溶液滴入 20 毫升醋酸溶液中,會發生什么變化?
在探究實驗“將稀鹽酸溶液滴入稀氨水”中,先是分析和比較“電解質溶液”中單一溶液和混合溶液的構成情況,接著對溶液的變化情況進行分析,繪制坐標圖,通過問題鏈將化學實驗過程及化學原理知識呈現出來,培養學生的觀察能力和化學思維能力;最后開展小組合作學習,促使學生在團隊合作學習中提高思維能力。其實,不只是“電化學”這一內容可以用問題鏈的形式設計教學以發展學生的化學學科核心素養,在諸如 “溶液中的離子反應”“元素化合物”等內容也可以用問題鏈來設計教學,從而使相關化學原理知識結構化,提高學生的化學思維能力。
二、領悟學科思想,體驗實驗探究過程,強化實驗探究意識
《普通高中化學課程標準》對化學實驗探究是十分重視的,化學教材的編寫方面也給學生預留了很多的實驗探究空間。但是,由于化學教學受到“高考指揮棒”的影響,高中化學實驗教學往往被老師們所忽略,只重視實驗結果,而忽略了實驗探究過程,實驗探究過程常常變成講解實驗。若要改變這種局面,關鍵在于教師要深入領會化學學科思想,樹立學科思想意識。
第一,教師要意識到高中化學實驗對于促進發展學生的化學學科核心素養具有積極的促進作用。高中化學最重要的學科特征之一就是實驗,學生通過實驗探究,能夠深入理解和掌握化學知識,啟迪思維,提高實驗技巧,培養科學的態度和價值觀。第二,教師在高中化學教學中,要精心設計實驗活動,通過實驗探究培養學生的化學核心素養。實驗在高中化學教學中占有重要的地位,因而教師要依據化學學科特點和教材內容,以及學生的已有認知水平和認知規律等,精心設計化學實驗活動,組織學生進行實驗探究,提高學生的實驗技能。需要注意的是,教師不能為了培養學生的化學核心素養,為了實驗而實驗,為了探究而探究,而應講究實驗探究的效率,不能讓化學實驗探究形式化、程序化。
高中化學教學實驗探究重在設計,重在激發學生的實驗興趣、培養學生的實驗意識、提高學生的實驗能力。教師要依據不同的學習內容,設計不同的實驗探究活動。比如,《氨氣的溶解性、氨水成分》是人教版高中化學必修一的內容,為了培養學生的學科核心素養,一位教師這樣設計實驗探究活動(如下表所示):
在這個實驗探究活動中,能使學生直觀地了解氨氣的溶解性及氨水的成分,較好地掌握知識,領悟學科思想,強化實驗探究意識,體驗實驗探究過程。
三、滲透化學歷史教育,培養學生的科學態度和科學精神
2016 年 9 月,北京師范大學舉行中國學生發展核心素養研究成果發布會,會上提出了中國學生發展的核心素養分為“文化基礎”“自主發展”“社會參與”三個方面,綜合表現為“人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創新”六大要素。因此,在高中化學教學中滲透化學歷史知識教育,有利于培養學生的化學學科核心素養和發展學生核心素養。學生通過化學歷史知識的學習,在建構化學概念、創新心智模式等方面具有積極的意義,它能夠培養學生的化學科學品質,樹立科學價值觀,培養社會責任感,進而培育化學學科核心素養。
比如,法國化學家拉瓦錫以實驗事實為依據,建立了以氧為中心的燃燒理論。他先是對“燃素”學說持懷疑態度,受到“在高溫下燒得熾熱的金剛石會消失得無影無蹤”實驗結果的啟發后,做了一系列實驗,推翻了“燃素”學說。但拉瓦錫不敢貿然發表結論,在隨后的幾年時間里,他先后做了大量的燃燒實驗,并對燃燒之后產生的物質及剩余氣體加以研究,最后對實驗結果進行綜合、分析、歸納,才提出研究報告《燃燒概論》,徹底推翻了“燃素”學說,恢復了化學學科的本來面目,使化學這門科學向前邁進了一大步。科學家的故事告訴我們,科學研究的道路并非一帆風順,而是充滿荊棘與挫折,需要具備非凡的洞察力和勇往直前的無畏精神,更需要頑強拼搏的科學精神和正確的科學態度。在高中化學教學中有計劃、有目的地滲透化學歷史知識,能夠培養學生的化學觀念和科學品質,啟迪學生的思維。
總之,在高中化學教學中注重培養學生的學科核心素養,是順應高中新課標改革的有效途徑。教師在實施教學時,要有意識地設計指向“核心素養培養”的教學方案和實驗探究方案,轉變教學方式,凸顯學生學習的主體性,引導學生在合作探究中學會學習,不斷促進學生的化學觀念、化學思維和實驗探究素養的提升,有效發展學科核心素養,使學生成為“全面發展”的人。
(責編 盧建龍)endprint