王桂林
(江蘇省海安縣南莫中學 226681)
學科核心素養是核心素養落地的重要環節,對于高中化學學科教學而言,需要認識到化學學科核心素養的培育是從宏觀辨識與微觀分析兩個角度出發,能夠保證學生在學習過程中形成正確的化學觀念,并對化學學科具有科學、合理的認知,以提升學生化學素養與能力(包括創新能力與探究能力)的過程.顯然,學科核心素養已經成為新的教學視角,需要教師面對新的形勢作出新的改變.對此,筆者進行了若干思考.
目前,界定化學學科核心素養共有五個方面,其中一個就是“證據推理與模型認知”.化學學科是一門強調以事實證據來建立科學認識的學科,證據推理即強調能夠基于證據對提出化學物質組成、結構、變化猜想過程中的作用,而根據化學研究對象的本質特征與構成要素所建立起來的模型,對于解釋化學現象,提示化學規律更是具有重要的促進認知的作用,因此在化學知識的教學中強調認知素養是必須的、合適的.
例如,在溴、碘的提取的相關教學中,需要讓學生掌握用氧化還原反應從海水中提取溴和碘的反應原理,并在此過程中體驗實驗設計的方法,培養思維的發展性.教師可以引導學生去猜想與建模.具體的,教師可以先給學生提供海水中的主要元素含量表,以作為問題情境,然后讓學生在所學過的從海水中提取氯的基礎上,建立提取溴和碘的模型:因為溴和碘在海水中是以-1價離子的形式存在的,因此肯定需要通過氧化還原反應來形成相應的單質,這樣才有可能被提取.待這一思路(模型)被建立后,教師可以通過演示KBr溶液中加入新制成的氯水,然后再滴入CCl4并振蕩的實驗,讓學生觀察相應的實驗現象.理解了這一反應過程,實際上就是將上述提取溴、碘單質的模型進行了強化.其后,學生就認識到從海水中提取的的氯化鈉母液中提取溴,從海生植物中提取碘的思路也就明晰了.
這樣的教學過程中,教師沒有直接告訴學生如何在實際問題情境中去解決問題,而是讓學生通過調動已有的學習經驗去與新問題進行對比,以猜想出問題解決的途徑,然后再去建立相應的問題解決模型.在問題模型得到肯定與強化之后,問題解決的思路也就清晰了.從學習心理學的角度來看,這是一個完整的認知過程,這樣的教學過程也是借助于具體的化學知識培養學生認知素養的過程,從這個角度講,高中化學教學中只要建立了核心素養的視角,那認知素養的培養也就有了較大的空間.
化學是一門實驗科學,這是化學學科教學中的一個公認的觀點.長期以來,對于實驗的認識,可能是更多地將重點放在實驗本身,即強調實驗在促進化學知識生成過程中的作用,同時在應試形態下,化學實驗又是命題的重要來源,因此實驗更多地又成為命題的母本.就實驗論實驗,從實驗中發掘命題元素,是對實驗的主要認識.而這一認識放在核心素養的背景下,是經不起太多的推敲的,因為在化學科學發展的過程中,實驗的價值更多的在于促進化學家對化學科學發展的認識,這種認識具有強烈的探究意味,因此在高中化學教學中,通過化學實驗來培養學生的實驗探究素養,就成為必然的選擇.而這也正對應著化學學科核心素養中的“科學探究與創新意識”.
例如,在比較鈉、鎂、鋁元素的金屬性強弱的時候,可以讓學生設計實驗去進行探究.這個實驗設計中有兩個關鍵:一是實驗思路的確立;二是實驗器材的選擇.在實驗報告中,后者常常在前者之前,但實際在探究的過程中是先確定實驗思路再確定實驗器材的,這才能真正體現探究的意味.于是筆者進行這樣的引導:首先,思考如何表現金屬的活潑性?其次,如何用實驗來證實金屬的活潑性?在這兩個問題的驅動之下,學生通過小組合作討論,結果發現用金屬跟水或相同濃度的酸進行反應,看反應的難易程度與劇烈程度,即可以判斷金屬活潑性.在這一思路驅動之下,學生設計出了金屬鈉、鎂與水反應的實驗,設計出了鎂、鋁與鹽酸(2mol/L)反應的實驗.而實驗思路明確之后,實驗器材的選擇也就清晰了,金屬鈉(需要擦干表面的煤油)、鎂條、鋁片(鎂條、鋁片均需要用砂紙打磨除去氧化膜)是必須的,砂紙、濾紙、鑷子、燒杯、試管、剪刀、火柴、酒精燈也是需要的,另外還需要水以及酚酞等.
這樣的實驗設計,實際上已經使得學生對實驗的過程進行了預設,對實驗的結果進行了初步判斷.因此筆者以為,真正的實驗探究,是需要高度重視實驗前的設計的,真正的完成實驗以及觀察實驗現象只是實驗探究的一個環節,只有這樣才能真正培養學生的實驗素養.
學習結果是學習品質的產物,只有良好的學習品質才能保證有效的學習結果.因此筆者以為,面向化學課程的學習品質素養本身也是化學學科核心素養的一個重要組成部分,而這實際上也對應著“宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想”等,因為只有蘊含了這些因素,才算是真正面向化學學習的學習品質.
其中,學習品質的表現之一,就是化學與生活的聯系,比如說有研究者指出,當學生在生活中遇到鋁制餐具時,能夠想到化學中學習過的鋁單質的性質,認識到其不能長時間蒸煮,同時也不能與酸性和堿性食物相接觸,這才是真正將化學融入生活,這才是化學學習品質的一種表現.
總之,高中化學教學中,核心素養所帶來的啟發,應當是教師以核心素養視角重新思考傳統教學,這樣才能保持化學教學傳統的延續性與新需要的可實現性.