基于初中化學核心素養在線教學有效性策略的實踐研究

曾文雄 陳德權

[摘要]面對疫情，各地政府紛紛迅速行動，實施了各自的“停課不停學”方案。然而在線上教學過程中，現有的信息化教育手段也暴露出一些問題，如“課堂的監管難”“互動不夠充分”“學習情境缺失”……這些問題都或深或淺地影響了在線課堂教學的有效性。參考現有的做法，結合研究小組自身的教學經驗，本文以在線課堂為研究對象，闡述了基于初中化學核心素養的有效性教學策略。在研究中，先介紹了初中化學核心素養的內容、在線課堂對培養發展初中化學核心素養的可行性分析，然后以具體的教學案例，針對課堂教學中的導入環節、教學過程及課后輔導等方面闡述了自己的意見。通過研究，希望能夠對基于初中化學核心素養的在線課堂有效性教學提供一些幫助和啟示。

[關鍵詞]初中化學;核心素養;在線教學;教學策略

一、引言

一場突如其來的疫情，改變了人們日常的生活學習方式，十四億人響應國家號召靜宅在家，帶給了全社會壓力和挑戰，也帶給了我國基礎教育絕佳的自我審視、升級提升的空間和機會。面對疫情，各地政府紛紛行動，實施了各自的“停課不停學”方案，迅速調整教學模式，使得師生之間、家校之間可以通過微信、騰訊QQ、釘釘等通訊軟件和辦公平臺開展線上教育教學活動。然而在線上教學過程中，現有的信息化教育手段也暴露出一些問題，如“課堂的監管難”“互動不夠充分”“學習情境缺失”……這些問題都或深或淺影響了在線課堂教學的有效性。尤其是化學學科，相比于其他學科，具有十分鮮明的抽象特征，影響其有效性的因素相對比較多，整體教學效果較差，不利于初中化學核心素養的培養與發展。

基于這種思考，研究小組對基于初中化學核心素養的在線教學有效性策略開展了實踐研究。

二、核心概念解析

（一）初中化學核心素養解析

《義務教育化學課程標準》（2011年版）要求義務教育階段的化學教育，要激發學生學習化學的好奇心，引導學生認識物質世界的變化規律，形成化學的基本觀念;引導學生體驗科學探究的過程，啟迪學生的科學思維，培養學生的實踐能力;引導學生認識化學、技術、社會、環境的相互關系，理解科學的本質，提高學生的科學素養。基于此，初中化學核心知識應該包括“變化守恒”“三重表征””實驗探究”“綠色應用”等。

首先，化學變化是化學科學研究的核心內容，物質在發生化學變化時遵循質量守恒定律，而質量守恒定律是自然界的普遍規律之一，也是初中化學的重點內容，因此“變化守恒”可以作為初中化學的核心知識之一。

其次，對物質進行“宏觀—微觀—符號”三重表征以及建立三者間的聯系是化學學科不同于其他科學特有的思維方式[1]，對于化學啟蒙階段學習化學知識有極大的促進作用，因此“三重表征”也可以作為初中化學的核心知識之一。

然后，化學是一門以實驗為基礎的學科，化學實驗是化學科學研究的基本手段。科學的本質是探究，科學探究是化學家研究化學的方法，也是化學課程要求學生掌握的重要內容和學習方式，所以“實驗探究”也應該是初中化學的核心知識之一[2]。

最后，“為學生創設體現化學、技術、社會、環境相互關系的學習情景，使學生初步了解化學對人類文明發展的巨大貢獻，認識化學在實現人與自然和諧共處、促進人類和社會可持續發展方面所發揮的重大作用，相信化學必將為創造人類更美好的未來做出重大的貢獻。”[3]通過學習化學，讓學生認識到化學對人類發展、社會發展的重大作用，形成化學價值觀，在應用化學為人類造福的同時，樹立人與自然和諧共處的可持續的思想，這可以稱為“綠色應用”。這是初中化學的重要理念之一，也是初中化學核心知識之一。

綜上，從初中化學核心知識來看，初中化學學科核心素養結構體系包括化學基本觀念、化學思維方式、科學探究、化學學科價值與社會責任四個核心要素，如圖1。四個核心要素地位是相同的，每一個要素與其他三個要素的關系是等同的，四者的關系是正四面體結構;同時，四個核心要素不是孤立存在的，而是相互關聯、相輔相成的;每個核心要素都離不開化學學科核心知識，緊緊圍繞著核心知識。初中化學教學必須圍繞上述四個方面的培養和提升進行，并將其融入到具體教學內容之中。

（二）在線課堂培養初中化學核心素養的可行性分析

1.在線課堂培養初中化學核心素養的優點

①增大課堂知識的容量，拓展學生的知識面，能將難以理解的抽象生澀的化學基本觀念更加直觀形象地傳遞給學生，使學生在課堂上理解并吸引內化的內容增加，從而提高了課堂教學的有效性;

②因為圖片和音視頻的加入，使一些在普通條件下難以實現并觀察到的過程更直觀地顯現出來，例如微觀結構和微觀現象，利用視頻可以讓學生看到用電子顯微鏡放大幾十萬倍后的不同物質的構成微粒，這樣學生就更容易理解物質的微觀構成，并與宏觀及化學符號聯系起來，從而形成“三重表征”的化學思維;

③利用視頻播放實驗探究過程，通過調整播放的速度、暫停以及重播，可以讓學生更清晰地觀察到實驗現象和變化的過程，便于學生理解和掌握“變化守恒”;同時，在一些會生成有害物質的實驗教學中，聯系生活實際講解環保知識，增強學生“綠色應用”的意識，形成化學學科價值觀。

④辦公平臺直播授課與傳統教學相比，特別之處還在于支持直播回放，如圖2。由于線上直播授課的整個過程，都可以被記錄下來，一些在直播過程沒聽懂的學生，能通過課后回放來進行知識點鞏固。這一點也是直播課的一大優點，讓錯過上課的學生也有機會同步課程。

⑤課堂練習和課后作用可借助教學APP，熱門的教學APP普遍覆蓋了初中所有的知識點，每道題包含了題目內容、知識點和題目類型、難度、易錯選項等的題目參數數據，實時提供做題報告和題目的優質解析，支持老師在手機上為學生布置作業，當學生完成練習時，老師也將實時獲得每一個學生的練習數據，以及班級整體練習情況的評估分析數據，根據反饋及時調整教學策略，從而幫助老師提高教學效率。另外，如圖3所示，除了支持老師全班統一布置作業外，還包括“一對一出題”的功能，這為個性化輔導提供了可能性。[4]

2.在線課堂培養初中化學核心素養存在的問題及應對策略

①長時間的線上教學，學生注意力難于集中

線上教學最大的難點就在于長時間的教學，很難集中學生的注意力。這也是線上教學與傳統教學最大的區別。可汗課程的統計結果和腦科學研究表明，人注意力集中的有效時間一般在10分鐘左右。因此，線上教學“活動”不能停，5-10分鐘拋出一個問題讓學生回答，在網絡正常的情況下多與學生“連麥”，通過正向的激勵提高學生的注意力，同時也增加了師生之間的互動;另外，設計吸引眼球的、富有趣味性的、與教學內容相關的化學小魔術，激發學生的興趣，也可提升學生的注意力。

②線上教學對實驗操作的動手能力的培養效果不理想

受條件限制，線上教學對學生實驗操作能力的培養效果不理想，一是可借助智慧教育平臺虛擬仿真實驗和其它類似的需學生動手完成的FLASH動畫;二是安排家庭小實驗，通過親身體驗，充分感受化學的魅力，提高實驗操作能力。

三、開展線上教學實踐研究

為了讓實踐研究更富有科學性和普遍適用性，研究小組分別在增城和番禺的兩間中學開開展了基于初中化學核心素養在線教學有效性策略的實踐研究。

（一）開展線上教學的流程

1.課前準備：做好課件，備好教案，將教案和課件有機結合起來。對于學生，提前告知，做好課前準備，并將教案提前發到學生手中，讓學生結合課本進行預習，隨后檢查學生的預習效果，根據學情開展線上教學，突出重難點。

2.直播授課：提前五分鐘在化學學生群里發布上課通知，提前進入直播平臺，并調試好。每講完一個知識點后，開展互動提問，好讓學生參與進來，掌握學習情況。根據學情講解學生存在的主要問題和未消化的知識要點。

3.課后作業：利用教學APP將作業下發到每個學生的手中，給學生時間獨立思考和完成作業，之后集中講解，收集學情，在線答疑。

（二）案例說明

根據研究需要及筆者的教學經驗，選擇了人教版九年級化學中第五章第一節《質量守恒定律》這節課作為案例進行說明：

環節一、創設情境引入，發現、提出問題

環節二、探究小蘇打與檸檬酸混合后，質量是否會發生變化

環節三、質量守恒定律的微觀本質分析

環節四、課堂小結

（三）實踐研究效果分析

基于初中化學核心素養的在線課堂有效性教學策略的實踐研究，一定程度上解決了初中化學在線課堂上實際碰到的一些困難和問題，提高了初中化學在線課堂教學的有效性，加強了對學生初中化學核心素養的培養，使學生對學習化學的興趣和積極性都得到了很大程度的提升，體現在疫情期間學生的成績并沒有退步，還略有進步：在學期中，通過對不同區域不同學校的不同班級疫情前后的成績進行t-檢驗： 成對雙樣本均值分析，分別得到表1和表2。

從檢驗結果分析，表1和表2的泊松相關系數都>0.9，說明量表的信度理想，可信度較高，有參考價值;表1和表2的檢驗概率值P都明顯小于顯著性水平0.05，說明差異顯著，開展了實踐研究教學后，班級1的平均分高了3.52分，班級2的平均分高了7.362分，可見實踐研究的開展對學生的成績有顯著影響。這說明，開展基于初中化學核心素養在線教學有效性策略的實踐研究后，學生成績有了較為顯著的提高。

四、總結

綜上所述，基于初中化學核心素養的在線教學要充分發揮線上教學的優勢，在教學設計上教師必須準確把握初中化學核心素養培養的基本要求，以學生為中心來設計教學過程，在線課堂上通過設疑提問連麥吸引學生的注意力，多以正面激勵調動學生的積極性和主動性，在家庭小實驗和虛擬仿真實驗的過程中，必須讓學生獨立完成，只有這樣才能鍛煉和提高學生的初中化學核心素養，才能提高在線課堂教學的有效性。

參考文獻

[1]趙東旺. 重視化學教學“三重表征”突破化學用語學習困難[J]. 新課程研究（職業教育）， 2007（09）：178-179.

[2]劉永祥. 核心素養理念下化學“粗鹽提純”實驗再探究[J]. 中學課程輔導：教師教育， 2018（12）：1-1.

[3]劉林， 朱斌， 彭蜀晉. 論新課標下中學化學教學中的環境教育[J]. 課程教育研究， 2014， 000（019）：174-175.[[4]曾文雄.基于微信與猿題庫開展初中化學課外自主合作學習的實踐探究[J].廣州廣播電視大學學報，2016，016（006）：81-85.