信息化視角下初中化學核心素養培養的有效策略探究

余 芳

義務教育階段化學課程當以核心素養為中心展現，這將充分體現出課程的性質、反映課程的理念、確認課程的目標。對核心素養而言，它重點強調了學科育人價值功能，是學習者在課程學習期間應逐漸產生的，同個人發展和社會發展相統一的觀念、品格及能力。具體到初中化學學科，核心素養中集中囊括了化學觀念、科學思維、科學探究與實踐、科學態度與責任等幾項構成，這些內容是人的基本要求，以這些要求為引領展開多層次、多角度的教學研究，是化學教師不可推卸的責任。值此信息技術昌明的時代，如何采用信息化形式來使學生接近預期目標，則是教師落實責任的必然與必要方式。

一、 初中階段化學核心素養基本內容

初中化學核心素養中包括多項內容，理清這些內容，將有效指導化學課程教學接納信息化與利用信息化的方法，使方法更利于知識傳播與學生素養發展。

(一)獲取化學觀念

化學觀念是人類在分析物質組成、結構；性質、應用；化學反應、反應規律等所產生的基本觀念。初中生需要獲取的化學觀念中主要涉及：物質由元素所組成、物質多樣化、物質決定性質及性質決定用途、化學變化有新物質生成且變化遵循一定規律等。

(二)養成科學思維

化學科學思維是學習化學時從事實和邏輯出發開展獨立分析與判斷，對各類信息、觀點等進行質疑、批判、給出創造性觀點的能力。初中生需要養成的化學科學思維涉及比較、分類、綜合、歸納方法，同時還應從實驗事實出發進行證據推理、模型建構等。

(三)學會科學探究與實踐

化學科學探究與實踐意為在化學實驗探究課程中所產生的學習能力，它是綜合借助化學學科知識及方法，在一定技術手段支持下所形成的綜合實踐能力及品格。初中生需要學會的科學探究與實踐內容包括實驗能力、獲取與加工信息能力、參與社會調查能力等。

(四)擁有科學態度與責任

化學科學態度與責任意為基于化學課程學習，以理解科學、技術、社會、環境關系為基礎，所表現出的化學社會認知及化學責任擔當意識。初中生需要擁有的化學科學態度與責任包括化學角度下的物質世界探究欲與想象力，化學在人類文明進步方面的作用認知，科學嚴謹的學習研究態度，為祖國學化學的情感等。

上述多種核心素養內容要求，需要學生在知識、能力、情感等方面分別取得突破，而對教師而言，恰當的教學指導方法，則是學生進步速度快慢的決定力量，很顯然，如果得到信息技術方面的強有力支持，這一決定力量將變得更加強大。

二、 信息化視角下初中化學核心素養培養理想狀態

初中化學核心素養培養因為有了信息化視角的切入而更能表現出良好效果，效果將突出體現于下述幾個方面。

(一)課堂更具探究性

作為一種非常關鍵的學習模式，探究同時亦為其核心素養發展之手段，即在擁有探究色彩的課堂學習時，初中生既能夠比較深入地領會化學知識形成、發展及應用的全過程要點，又會因此樹立正確學習態度、掌握科學操作方法，給未來深入學習化學奠定堅實基礎。信息化視角之下，通過信息技術手段的介入，學生將遇到更生動的實驗內容、更有趣的實驗過程，從而自覺進入探究的狀態，接下來在化學觀念、科學思維、實踐探究等諸多方面得到合理培養。

(二)課堂更加生活化

化學和人們的現實生活有著極為密切的聯系，初中化學教師創設生活化課堂模式，會自然保證這種聯系產生良好的教學作用，使學生一面深化化學知識印象，一面在多項核心素養方面取得進步，而信息化視角的介入則可保證學生素養進一步得到提高。關于這一點，可以舉燃料的合理利用和開發內容為例，其間教師可引導他們利用信息技術手段搜集身邊化石燃料燃燒價值與危害方面資料，并組織“燃料開發對生活影響積極一面更多還是消極一面更多”的主題辯論，教師則在學生辯論前期給予引導，使之借助化學知識充分分析與解決問題。此種做法會使其在生活化課堂中取得核心素養發展之極大突破。

(三)課堂更具創新性

初中化學教師可以基于學生理解化學知識的基礎，借助信息技術手段發現教學資源，或者組織學生發現自主創設實驗的靈感，這對拓展學生思維，提升其自主創新能力具有較大幫助，可極充分地表現出課堂創新性，還有因此帶來的學生素養發展促進性。例如當教學至分子與原子知識時，可在網絡中尋找其自主探索與創新實驗之可能性，使之借助標有刻度的廣口瓶、糖、注射器等進行分組實驗，利用這種創新型課堂的創設，學生將學會科學探究與實踐，取得核心素養的有效進步。

三、 初中化學課堂核心素養培養信息化切入點

初中化學課堂核心素養培養的信息化切入點總體來講是比較靈活的，可以在課前、課中、課后多個環節加以展現。

(一)課前預習時的信息化切入

初中化學課堂教學分為課前預習、課堂學習和課后總結幾個階段，而從實際教學效果來看，授課期間一些師生常會把精力集中到后面兩個階段，為此導致他們不能及時完成預習任務，教師的導入工作做得也不夠好，這會弱化課堂教學效果。為了糾正這一問題，讓學生更切實發展核心素養，初中化學教師需要從信息化角度出發，突出化學課堂及導入的階段價值，使學生能夠先行了解本次教學基本內容，在幫助降低課堂學習難度的同時，有機會從不同角度內化核心素養要求。例如當教學分子和原子內容時，教師可預先為大家準備以信息化為載體的優質教學資源，再于課堂開始前供學生觀摩借鑒。由于內容優質、生動，他們預習熱情不夠高等現象會得到全面解決，很快集中學習的注意力，調動學習熱情應對本節課化學知識掌握任務。并將他們思維從單一知識掌握角度帶到素養發展角度，讓其在這一過程當中通過觀察實驗、整合資源、回答問題等形式得到不同方面的素養發展。如發現他們對呈現出來的視頻資源有興趣，便可以乘勢提出一些關聯性問題，使大家可以因為積極回答問題發展其認知思維素養，并把回答問題期間養成的思維習慣自然帶入未來正式學習中。

(二)課中學習時的信息化融入

初中生思維普遍比較活躍，此既為一種優點，但同時也會因為注意力容易被分散而無法集中精力來完成預定任務，因而，在正式課堂授課時利用有效手段，為學生提供相應的集中注意力方法引導，信息化融入的做法，正是這一需求下的必然產物。當理想的預習及導入效果達成之后，教師可采取信息化方法，將學生導入知識獲取與素養發展的雙重軌道，讓其集中精力于預設的合理任務之中。例如實踐中教師可迎合學生學習興趣，引入一些融入趣味性元素的教學資源，讓學生能夠于正式學習期間保持輕松愉悅的心情，以高度的參與熱情突出化學課堂學習的自主性，并借此機會提升化學思維等素養。像在二氧化碳制取研究任務支配下，可給他們提供本節課知識有關圖片素材，再運用視頻剪輯技術手段精心裁剪設計優質教學資源以供學生觀看使用，其中一些和二氧化碳制取、研究有關紀錄片精髓部分的呈現，將讓學生擁有在課堂上沉浸觀看與深入學習的條件。若學生在觀看學習時積極性出現下降，教師則可隨時暫停視頻，基于核心素養發展目標，提示學生如何看待視頻資源，以保證其思維活躍性。

(三)課后鞏固時的信息化結合

在初中化學課堂學習期間，學生取得了知識與技術方面的收獲，并可能已經逐步擁有一定的核心素養，課尾時要注意鞏固其所獲取成果，在鞏固時同樣可突出信息化的作用。具體來講，根據教學經驗發現：學生在課后總結時，所采取的方法通常是將教師所講授的精髓部分記錄于筆記本之中，然而記錄完畢即宣告學習完成，不會翻看或者即使翻看也只如走馬觀花一般，很難取得理想的鞏固效果。對此，可將先進信息化學習方法滲透于鞏固環節，用以糾正學生不良習慣，使之在總結歸因方面取得能力的突破。例如當教學質量守恒定律時，當基本知識內容講授完畢后，教師可借助學習軟件，指導他們繪制形成思維導圖，將本次教學內容合理地填入框架之中，再引導其對關聯內容進行梳理，特別是把握住質量守恒定律基本公式和相關特性，其間他們既能有效鞏固此次涉及內容，而且也可以在化學觀念、科學思維、科學態度和責任、科學探究和實踐等多項核心素養要求上得到滿足。為取得更好效果，教師還可循此思路，從學生所繪制的思維導圖框架出發，讓其拓展思維，引申繪制更多思維導圖，在以備不時之需的同時，囊括更多拓展性內容進來。教學實踐可以證實，他們多數經過這種課后鞏固訓練之后，會取得較為明顯的知識與素養收獲，同時還可以把鞏固習慣保持較長時間，并靈活應用到化學問題解決中去。

四、 指向于核心素養的初中化學信息化教學策略關鍵點

(一)用情境設計突出觀念建構功能

所有化學核心素養培養要求內，化學觀念的培養是最應當以一種渾然天成的形式來實現的，即本項目標應在一種較為自然的狀態下加以達成，而不必刻意于采取某種特別的形式。從這樣的認知出發，用情境設計突顯觀念建構功能的形式較具合理性，即當情境被構建起來之后，學生可能于良好化學學習氛圍內探索完成各項任務，從而自然獲取化學觀念。為了達到這一效果，初中化學教師需要以化學觀念建構為目標，結合學生自身需求還有合理信息技術形式，給學生設計優質的、自然的教學情境，使之在合理質疑與思考的狀態下接近于學科本質。例如在化學學習的第一課，為讓學生可以順利進入化學世界，教師便可充分借助多媒體技術手段，給學生呈現繽紛多彩的化學世界，用視頻錄像展示那些現實生活中或常見或不常見的材料、用品、商標、說明書，以及其他一些相關現代高新化學技術資料等，這將使大家有機會初步理解何為化學，讓其置身于一個友好的學習氛圍，在觀念上認可化學、接受化學。

在用情境設計突出觀念建構功能時，初中化學教師雖應使情境以流暢自然的形式呈現出來，并依然要關注其激勵學生化學學習熱情功能不被弱化，即要借助信息化教學技術融入情境的更有效做法，給學生學習興趣提供發展的機會。例如為了讓學生認識原子結構，教師需要講解鈉、鎂、鋁、氧、氯等一些常見原子核外電子的分布情況，因為所涉及的知識點既煩瑣又抽象，還需突出展示信息技術融入于情境后興趣激發之功效，使學生看到信息技術動態展示下的原子核外電子分布情況，看到它們如何由中心至外層逐漸演變，同時教師也可以把前18號元素原子結構圖在同一屏幕內展示出來，使大家看到不同元素原子結構圖共性特點，這將使之在保持濃厚興趣的同時，分別從宏觀辨識與微觀探析角度體認并內化化學觀念。

(二)以問題引導進入思維發展狀態

初中化學教師需要注意到：化學對初中生而言是新接觸學科，且本學科與其他學科相比，在內容和方法使用上有很多不同點，因此在學科初始階段，需對他們各項能力和學科素養給予及時指導，特別像概括、分類、比較、分析和遷移等方面的科學思維培養更是不可小視。可知：此類適應范圍很廣的科學思維，因為具有解決實際問題的功能，所以完全可以反其道而行之，從問題引導的角度幫助學生獲取科學思維。具體講，問題是學生展開思考的原動力，亦將在其思維激活上產生顯著引領之功效。授課期間可在信息化視角下實施問題精心設計，增加學生思維發展的機會，同時還應當保證問題角度清晰、可隨時追問，并使問題串具有層次性、遞進性與選擇性。

為了達到這樣的效果，首先需依靠信息技術教學方式，使教學資源擁有被共享的可能性。其原理在于：高中化學知識點多且雜，學生理解很容易過于片面，在回答教師所提出問題時也難以考慮周全。教師應當以信息化為依托，讓學生在自主學習、合作學習等形式下，更宏觀地、更有條理地探索化學知識。其次，教師應當依靠信息化教學技術，對教學的重點和難點進行突破，這將使學生在面對更具體問題時，擁有成熟的解決思路，而不是展開不切實際的想象。基于這兩項前提條件，接下來便可在適度的追問形式支持下，使學生以問題為中心擁有化學科學思維。

(三)以實驗激勵學生參與探究實踐

學會科學探究與實踐，是初中化學核心素養要求中最能體現學科特點的要求。為了滿足本項要求，建議初中化學教師突出實驗的作用，用實驗來激勵學生參與探究實踐的熱情。在此過程中，信息化手段的融入，可從多個方面給予教師和學生幫助，教師在課堂上應當重視這些幫助功能，進行實驗指導方法的相應調整。

第一，初中化學教師需關注信息化所展示出化學實驗教學內容補充功能，這是學生積極參與探究實踐的基本保障。化學實驗教學其重要價值不言而喻，其本身便有促進學生深入領會化學知識的重要價值，同時也可以在學生證據推理、模型認知、科學探究、創新意識培養等方面產生推動作用。然而受限于部分化學實驗難度較大、學校在設施配置方面欠全面等客觀因素，學生不容易清晰觀察到實驗全部過程，或者會由于操作失誤引發事故，實際上限制了實驗的學生參與探究實踐激勵功能。此時可利用信息技術來彌補傳統化學實驗教學之不足，對實驗教學流程進行有意識的優化。例如在指導海帶內碘元素分離和檢驗實驗時，便可充分借助信息化優勢，利用視頻播放的形式展示提取海帶樣品環節，教師可隨時切換PPT，并提示學生思考本步驟中需要把海帶置于燒杯、坩堝、試管、蒸發皿中的哪個容器內。在絕大多數學生給出正確答案之后，教師繼續播放實驗視頻。這樣的互動式教學形式，將讓學生的觀察視野變得更大、探究思路變得更開闊，同時確保實驗操作更順暢、更安全。

第二，為了達到理想的以實驗激勵學生參與探究實踐、形成核心素養效果，教師應當借助信息技術引導實驗的形式，使學生得到自主學習的激勵。為優化實驗效果，并使學生因為投入于實驗狀態而獲取足夠的探究實踐素養進步機會，可利用信息化手段做出實驗流程之調節，通過微課引導等形式，讓實驗教學適當前置，給學生以自主參與實驗探究的機會，從而有可能成為課堂與學習的主人，在教與學相整合的理想狀態下產生良好的實踐探究素養。例如在面對氧氣的制取和性質實驗任務時，課前依靠信息技術手段制作形成對應微課課件，以直觀化的方式將實驗目標、實驗用品、實驗步驟等演示出來，使學生先做自主式預習，然后將預習成果與他人進行交流分享。包括：在實驗室制取氧氣時，通常需要用到什么藥品？如何書寫化學反應原理文字表達式？怎樣做好發生裝置氣密性檢查？等。此外，設計實驗報告單，基于報告單進行實驗等也可交由學生自主解決，教師則只負責保障實驗安全性即可。

第三，對學生實驗時創新能力培養，同樣屬于信息化角度下的學生探究實踐素養發展要點。對信息技術手段而言，其對激發學生想象力的價值極高，此恰恰可讓他們陷于題海中無法自拔之問題得到有效解決，突破學生的探究實踐素養發展局限性。而與此同時，培養創新能力要點又極為清晰地闡述了信息化在學生獲取信息及加工信息能力方面、參與社會調查能力發展促進方面的無限可能性，特別是可在實驗方面展現出強烈的優勢。比如授課“酸和堿”時，教師便可以把計算機技術融入于實際教學中來，用于增添課堂教學生動性，使之具有足夠的創新引領功能。實際操作時教師應當注意到：教學內容要求學生從教材內容出發，自制酸堿指示液，并且可以借助酸堿指示液對溶液酸堿性進行檢驗，然后基于這樣的要求，把制作酸堿指示液的過程用生動的動畫形式加以表現。接下來若教師僅做語言形式的提示，讓學生記憶石蕊試液遇到酸會變為紅色，遇到堿會變為藍色，學生的學習效果較差，無法展開進一步思考。若教師可以從信息化視角出發，截取檢驗溶液實驗視頻給學生看，則大家能夠直觀體會溶液變化，在探究欲被激發的前提下形成創新能力。

(四)以恰當形式滲透化學情感態度

擁有科學態度與責任，是化學核心素養中看似與知識教學無關實際上卻顯然要以充分有效知識教學為積淀的內容。為了產生良好的科學態度和責任培養成效，初中化學教師可注意以恰當形式滲透化學情感態度。筆者認為下述幾種做法是值得倡導的。

第一，授課時可適度引入同基本教學內容有關的化學史知識或者小故事等，這將使學生更自然地得到人格教育培養，擁有側重點各異的科學態度與責任養成機會，如愛國主義情懷培養、社會責任感和科學精神塑造等皆可因此達成。例如在對元素周期表內容展開分析時，教師便可給學生生動地講述門捷列夫如何發現元素周期表的化學史小故事，學生將體會到門捷列夫專心科研的精神，這將激勵其對科研工作的無限向往，而居里夫人發現了鐳元素后又發現了釙元素，且以祖國波蘭的名字來命名元素，她的不慕名利、獻身科學、熱愛祖國的偉大精神，亦可使其在科學態度和責任素養上取得收獲。

第二，初中化學教師可以一面指導新知探究，一面滲透培養學生的探索精神，新知探究是初中化學教學期間的主要環節，本環節中學生一般要于教師的認真指導下，在學生彼此互幫互助下，抽絲剝繭般地完成新化學知識的分析任務。在此期間學生可能會遇到各種各樣的困難，如果得不到鼓勵與支持，他們便可能知難而退，而這樣的態度顯然與化學核心素養的科學態度與責任要求相悖。為此，教師應當在新知探究期間，有意識地培養大家樂于探索的精神，以合理化激勵形式帶動課堂教學質量取得充分提升，促進其素養發展。例如當教學至氧氣內容時，教師可以讓學生在自主探究情境下，自覺完成氧氣化學性質的學習任務。在此期間學生借助鐵絲、硫、木炭等的燃燒試驗，可一面觀察燃燒現狀，一面總結實驗原理，如果出現學習方面的困難，可以在信息化渠道中尋找解決思路，科學態度和責任素養中的很多內容都可在此期間極為自然地獲取。

第三，初中化學教學時實驗內容占據著極為重要的位置，可利用信息化形式突出實驗態度與責任培養價值。關于這一點，對綠色實驗的倡導最具代表性。具體而言，人們的平時生活，還有社會的向前發展，化學都具有非常顯著的影響，然而同時化學物品也可能對自然環境造成不容小視的污染危害。所以對部分可能導致有害有毒物質出現的實驗，可以借助信息技術手段替代演示，在動畫展示或者微實驗設計期間，對綠色實驗的倡導觀念，將使學生站在環境保護角度重新審視化學、學習化學、應用化學，得到核心素養中的環保觀念培養機會。例如當需要了解燃燒的條件時，若學生不清楚實驗內容、實驗步驟，則實驗燃燒時使用用品不合理將導致危險的發生。那么借助動畫視頻進行燃燒需要可燃物、需要和氧氣接觸、需要到達著火點等實驗的直觀演示便有其必要性。學生同樣可以借此機會思考這類實驗的潛在危險有什么？怎樣避免意外的出現？怎樣使實驗過程中藥品用量不合理導致的環保問題得到解決？回答這些問題的過程，無疑也是學生情感與態度素養進步的過程。

五、 結語

伴隨化學新課程改革，核心素養已經逐步取代舊有的知識目標，變為化學教師進行課堂教學組織和設計的核心。正是在這樣的前提下，初中化學教師需要充分尊重課堂教學期間學生的主體地位，從化學學科基本特點出發，有效發揮信息化技術手段所具有之教育優勢，給學生以形成學習觀念、啟迪思維發展、參與探究實踐、重塑情感態度方面的支持，在文章論述下，能夠認可信息化的這幾方面價值功能。而長期教學實踐的成果，也可充分證明其價值的穩定性。總之，課前、課中、課后等不同環節信息化手段的合理融入，將讓課堂具有探究性、生活化、創新性等特點，實現初中階段學生更加全面的、綜合化的核心素養發展目標。