例析信息時代高中生化學學科核心素養的培養

陳成

摘 ? 要：新一輪課程標準的制定，突出了對學生學科核心素養的培養。信息技術的發展雖然能夠使學生突破時空局限、方便快捷地獲取海量資源，但其對于學生核心素養的提高仍不能一蹴而就，需提出相應的解決對策與思路才行。通過分析高中化學的教學設計與實踐，探索將信息技術融于化學學科核心素養培養的方法，以期由此推動高中化學教學的全面進步，同時促進高中生自主學習、實踐創新等能力的發展。

關鍵詞：高中化學;核心素養;信息時代

中圖分類號：G633.8 ? ?文獻標識碼：A ? ?文章編號：1009-010X（2020）02-0047-03

新頒布的《普通高中化學課程標準（2017年版）》（以下簡稱《標準》）是指導高中化學教學的指南和準則，其中心思想是“化學學科核心素養”的培養。化學學科核心素養包括：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、科學探究與創新意識、科學態度與社會責任5個方面。在《標準》培養化學學科核心素養的要求下，廣大師生教學觀念的改變勢在必行，即單純的知識傳播、灌輸已不能滿足《標準》的內在要求。

一、信息時代下學科核心素養培養的新思路

（一）信息技術在現代教育中的重要作用

當前，信息技術正在深刻變革著人類的生產、生活和學習方式，將信息技術融入現代教育，其重要作用主要體現在以下幾個方面：（1）促進了新型教學模式的出現，公開課、慕課等新型教學模式的出現縮小了地域、校際間的教學差距，也為終身教育提供了保障;（2）加快了教育改革的步伐，可有效實現個性化學習，去除傳統“一刀切”的教學模式;（3）實現了教學工具的多樣化，教師在教學過程中可以靈活運用PowerPoint、視頻、動畫等教學工具進行教學;（4）促進學生自我管理，掌控最佳學習時間，并拓展活動空間和交流渠道。信息技術是推動人類社會進步、文明傳承的重要途徑，利用信息技術進行教育既是現代教育的重要標志，又是培養學生學科核心素養的重要途徑之一。

（二）化學學科核心素養中的現代信息技術

以下列舉兩個方面來說明化學學科核心素養中的現代信息技術。

化學學科核心素養中的“宏觀辨識與微觀探析”，即微觀結構決定了宏觀性質。在教學過程中單憑語言很難準確、清楚、形象地描述化學變化的微觀過程，因此會造成學生理解上的困難。但如果通過計算機軟件來模擬分子、原子等微觀粒子，并把它們的變化特征做成動畫，這對學生構建化學微觀世界就會起到事半功倍的作用。

再比如化學學科核心素養中的“科學探究與創新意識”，實驗雖然是進行科學探究、研究物質化學性質的基本手段，但很多常規性演示實驗已非常成熟，因此利用“視頻+講解”的方式進行實驗教學可能更能保證課堂實驗教學的實效性。創新意識的培養需要大量的相關資料做鋪墊，缺少現代信息技術的支持，學生的視野就不會開闊，相關信息的獲取困難等都勢必會降低學生的創新熱情。

通過以上兩個方面的敘述可知，化學學科核心素養的培養離不開信息技術的發展與進步。

（三）對策與思路

“尊新必威，守舊必亡”，伴隨著信息時代的飛速發展，化學教學和信息技術的有效融合是必然趨勢。教師如果不提升自身的信息化教學水平，就不可能滿足《標準》的要求，也就無法培養高中生的化學學科核心素養。只有通過精心設計教學方案，并充分利用各種信息技術手段豐富教學內容，才能不斷發展學生的化學學科核心素養。

二、例析信息時代下的化學教學設計

以人教版《高中化學（選修三）》第一章“原子結構與性質”第一節“原子結構”為例，闡明信息技術在培養學生化學學科核心素養中的重要作用和必要性。

（一）課程簡介

知識與技能目標（僅列出和本節相關的內容，下同）：了解原子結構的構造原理，并能用構造原理認識原子的核外電子排布;了解原子核外電子的運動狀態，知道電子云和原子軌道等。

學習重點：根據構造原理寫出1～36號原子核外電子的排布式，了解核外電子的運動狀態、電子云和原子軌道以及泡利原理、洪特規則等。

學習難點：了解構成原子的微粒間的關系，以及電子云和原子軌道，基態、激發態與光譜等。

學習過程：原子的誕生→能層與能級→構造原理等。

（二）化學學科核心素養分析

基于課程標準、教材內容、教學與評價目標的分析，原子的組成、原子核的組成、電子與質子的帶電性質等等，涉及的是“微觀探析” “平衡思想”等素養的培養;“原子模型”的發現歷程，彰顯了科學探究的精神，涉及的是“科學精神與社會責任”核心素養的培養;電子云的半徑變化、核外電子排布凸顯了“證據推理與模型認知”核心素養的培養。

（三）信息化教學設計

基于信息化的教學設計主要從以下幾個方面展開。

1.課前設置信息化情境，激發學生進行科學探究與創新的意識。借助信息技術我們可將豐富的視頻、動畫、音頻、圖片、報告等信息通過聲光的形式傳遞給學生，帶給學生各種感官刺激，激發學生的學習興趣，勾起學生的好奇心，使其思維快速啟動，進而可讓后續的課堂教學得以順利開展。

在課堂剛開始時可以播放我國第一顆原子彈爆炸的視頻，由此引入原子的概念，并以圖片來展示原子核和核外電子它們的相對空間及位置是怎樣的，然后提出問題“原子是化學變化中的最小微粒，那么原子還能不能再分？你能提出再分割的方法嗎？”這樣的課堂引入勢必會激發學生進行科學探究與創新的意識。

2.在課堂教學中加入信息化元素，提升學生的宏觀辨識與微觀探析水平。在化學課堂教學過程中，教師可利用多種信息技術手段，對學生開展思維啟迪，如此能夠將深刻、抽象、刻板的化學內涵，以直觀、形象、生動的形式呈現出來，給學生帶來學習便利。具體的實現方式有很多，如翻轉課堂、思維導圖、優化課堂內容及訓練等。

例如可以出示一組孩子圍繞父母的圖片：嬰幼兒時期時刻離不開父母→小學中學時期在離家不遠處的學校上學→上大學的時候離家到別的城市去上學，然后問哪個階段孩子的能量更大一些，以此來比喻隨著離原子核的距離越遠電子的能量越高。并用中小學學生早晚回家、大學生寒暑假回家來比喻電子離原子核的距離其實是一個出現概率的問題等等。

而一些重難點概念，如電子云、泡利原理、洪特規則等，如果以動畫的形式來說明，學生的微觀探析水平更容易得到提升，而以傳統的板書形式進行說明則很難達到這樣的效果。另外課堂交互活動也因為信息技術的發展而變得更加容易、靈活，如此教師利用多媒體模擬實驗、展示問題就可以占用更少的課堂教學時間。

3.在課后開展信息化互動，使學生養成科學態度、承擔社會責任。作為課堂的拓展，課后的教學互動是必不可少的。信息技術的發展打破了傳統的時空局限性，使得師生之間、生生之間的實時互動成為可能，如此有利于教師對學生的及時反饋進行指導，也使分層教學成為可能。利用信息技術可以分析每個學生的實際水平，進而可對不同層次的學生發布不同的作業，由此使其循序漸進、不斷進步。此外教師還可以提供一些相關的網址、媒體資料等，如此當學生進行拓展學習時，就可以方便快速地獲取相關文章和學科前沿信息了。

例如教師可以安排學生搜集有關原子構成（粒子種類）、光譜等的資料和圖片，以及人們認識原子的歷史過程等等，這有助于學生養成科學態度、承擔社會責任。但也切記不能濫用網絡，以及布置大量的作業和公開評論學生等。

上述實例分析表明，信息時代高中化學學科核心素養的培養離不開各種信息技術的使用，把信息技術融入高中化學教學是對“標準”的最好響應。所以高中化學教師應積極改變教學方式，為化學教育在信息時代的教學改革創新增添動力，由此培育出智慧型、創新型、德才兼備型的復合人才。

參考文獻：

[1]王 ? 磊，魏 ? 銳.學科核心素養發展導向的高中化學課程內容和學業要求——《普通高中化學課程標準（2017年版）》解讀[J].化學教育，2018，39，（9）：48～53.

[2]郭 ? 剛，劉倩鈺.試論信息技術與現代教育的融合[J].現代職業教育，2019，（1）.