基于科學素養(yǎng)內(nèi)涵視闕下引導初中學生化學認知模型構(gòu)建的實踐與思考

屈鳳霞

摘要：“雙減”背景下，教育回歸校園，教育的歸宿是促進學生的生長。在初中化學課堂上指導學生基于科學素養(yǎng)下構(gòu)建認知模型過程中，可以幫助學生將化學知識網(wǎng)絡化、系統(tǒng)化，借助理性思維、批判質(zhì)疑、實踐創(chuàng)新解決各種實際問題，從而使學生學會學習、調(diào)控自我認知、健康指導生活的初步能力，同時轉(zhuǎn)變教師教育的理念。

關鍵詞：化學教學;科學素養(yǎng);認知模型構(gòu)建

在化學教學中，要培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，就要幫助學生理解各類關系，如從生活經(jīng)驗與化學基礎知識、化學基礎知識與化學事實、化學基礎知識與應用、化學規(guī)律應用、化學與社會生活，從而形成自己的化學知識體系，就要研究和把握學生的化學認知規(guī)律，引導學生自主構(gòu)建認知模型，在重視基本知識和技能的基礎上加強實踐活動和探究活動，體驗和感悟探究的過程，形成研究問題的基本方法，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力。

一、關于科學素養(yǎng)內(nèi)涵的理解

國際學生評估項目（Programme for International Student Assessment簡稱PISA）對科學素養(yǎng)的定義：科學素養(yǎng)是使用科學的知識來確定問題，得到基于證據(jù)的結(jié)論的能力，以便于理解和幫助做出關于自然世界的決定，并通過人類的活動做出調(diào)整。國務院正式發(fā)布《全民科學素養(yǎng)行動計劃綱要》提出了科學素養(yǎng)的定義：“科學素養(yǎng)是公民素質(zhì)的重要組成部分。公民具備基本科學素養(yǎng)一般指了解必要的科學技術知識，掌握基本的科學方法，樹立科學思想，崇尚科學精神，并具有一定的應用它們處理實際問題、參與公共事務的能力?！苯逃靠茖W、生物、物理和化學課程標準中，對科學素養(yǎng)解釋相似，認為科學素養(yǎng)包括科學研究、科學知識與技能、科學態(tài)度、情感與價值觀。

二、關于“科學素養(yǎng)”的研究現(xiàn)狀

近年來，全世界非常重視初中學生的科學素養(yǎng)培養(yǎng)。國際學生科學素養(yǎng)測試大綱（PISA）中提出，科學素養(yǎng)的測試應該有三個方面組成：科學基本觀念、科學實踐過程、科學場景，在測試范圍上由科學知識、科學研究的過程和科學對社會的作用三個方面組成。我國國務院正式發(fā)布《全民科學素質(zhì)行動計劃綱要》提出科學素質(zhì)是公民素質(zhì)的重要組成部分。公民具備基本科學素質(zhì)一般指了解必要的科學技術知識，掌握基本的科學方法，樹立科學思想，崇尚科學精神，并具有一定的應用它們處理實際問題、參與公共事務的能力?！镀胀ǔ踔谢瘜W課程標準》提出：化學課程以提高學生的科學素養(yǎng)為主旨，激發(fā)學生學習化學的興趣，幫助學生了解科學探究的一般過程和方法，能用變化和聯(lián)系的觀點分析常見的化學現(xiàn)象，說明并解釋一些簡單的化學問題。

三、引導學生構(gòu)建認知模型可促進科學素養(yǎng)培養(yǎng)

（一）學生思維發(fā)展需要掌握認知工具

初中學生在思維發(fā)展上處于形式運算階段，已經(jīng)擺脫了具體事物束縛，利用語言文字在頭腦中重建事物和過程來解決問題。學生除了利用語言文字外，可以以概念、假設等為前提，進行假設演繹推理，得出結(jié)論;學生能夠到思考部分科學技術所需要的要素，進行可能性的基本運算?；瘜W學科從主體上屬于自然科學，但也與邏輯學、數(shù)學、社會科學緊密聯(lián)系，能夠幫助學生構(gòu)建化學認知模型，可以推動學生形式運算能力的提升，為其人生發(fā)展提供支持。

（二）化學教學實踐需要改進授課方法

在現(xiàn)實化學教學實踐中，由于教師指導不得當，多數(shù)學生未能構(gòu)建出科學的化學認知模型，學習化學方法不盡合理，甚至較為機械，不能幫助學生有效提高創(chuàng)新意識和實踐能力。

1.缺乏學習化學的興趣

由于學生沒有真正體會到學習化學的樂趣，所以面對這一新學科只是接受式學習、死記硬背、機械練習等方式。另外，教師課堂上的授課方式過于死板、教學內(nèi)容應試、演示實驗少或用視頻代替等，從某種意義上講，化學興趣的喪失是學生學習化學的最大敵人。

2.缺乏行之有效的學習方法

學生在課堂上學習的基本知識、技能，如果只是死記硬背應付考試，缺少知識的生成過程，知識技能只能停留在書本上。主要表現(xiàn)：教師在課堂上有效指導的意識弱，學生忙著記筆記忽略教師的重點講解、教師演示實驗學生不注意細節(jié)、鞏固練習時沒有注意情景的轉(zhuǎn)變等;教師在課堂上缺乏方法的引導，不能從學生已有的經(jīng)驗出發(fā)，引導學生自主探究，使不同水平的學生都能在原有基礎上得到發(fā)展。 總之，原有的教學形式難以適應當前改革的需求，一線教師需要積極研究教學模式，培養(yǎng)科學素養(yǎng)的建模教學勢在必行。

四、“化學認知模型”的研究現(xiàn)狀與突破

為培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，許多國家的教師在化學學科授課中探索建構(gòu)模型和使用學科認知模型，使學生的學習參與度、學習興趣、解決問題的能力顯著提高。部分國家還專門成立了研究小組，同步研究建模規(guī)律，將建模教學與學科教材有機結(jié)合，使學生的學科素養(yǎng)與科學素養(yǎng)同步提高。筆者探索初中化學課堂中建構(gòu)認知模型的研究，以認知心理為指導，通過教師教學改變學生的學習方法，在寬松的學習氛圍下，激發(fā)學生的學習興趣，提高了學生的邏輯思維能力，促進了學習效果的提升，為初高中的銜接打下良好的基礎。該認知模型分別從概念原理、元素化合物、化學實驗等主題探索各自構(gòu)建策略。

每個主題應考慮四個維度：認知內(nèi)容（三個聚焦）、信息情境（信息形式和問題情境）教學模式（三種模式）、能力層級訓練。每個課程單元的研發(fā)，都是在這四個維度之下進行，每個維度的具體選擇和維度之間的組合方式有所不同，相信“適合的才是合適的”。

五、課題研究的初步成效

本課題研究為學生創(chuàng)造了自主學習的條件，促進了個性化學習，培養(yǎng)了學生閱讀、提取有效信息的能力，教會了學生探索知識、拓展知識、掌握學科的學習能力和思維方法，培養(yǎng)了學生主動探索精神和獨立解決問題的能力。從課堂學生作品、前后測數(shù)據(jù)分析、中考成績分析表明，學生的學習效率、學習能力及創(chuàng)新意識形成等方面明顯好轉(zhuǎn)，提高了學生的綜合能力，核心素養(yǎng)得到全面發(fā)展。

參考文獻：

[1]葛蕊干基于認知模型探討高中生元素化學的進階學習新課程導學2018.4

[2]吳慶生利用化學模型提升學生解決問題的能力課程前沿2014.12

[3]徐青基于初中化學解題中“模型”設計實例的應用新課程導學2016.8

[4]姚夢娟何彩霞化學核心素養(yǎng)“模型認知”導向教學實踐與反思實驗教學2018.5