律動的元素,靈動的青春
——落實化學綜合實踐活動,培養學生創新思維能力

李 娜

(吉林省長春吉大附中實驗學校)

習近平總書記曾強調:“創新是一個民族進步的靈魂,是一個國家興旺發達的不竭動力,也是中華民族最深沉的民族稟賦。在激烈的國際競爭中,惟創新者進,惟創新者強,惟創新者勝”。目前,無論是高校招生制度改革、高中育人方式改革、指導教學的中小學課程標準,還是指導命題評價的高考評價體系,都將目標直指創新人才的培養,直指創新思維的培養,在高中教學實踐中必須加強學生創新思維能力的培養與考查,提升學生創新能力,適應新形勢下對教育的要求。

《普通高中化學課程標準》(2017年版2020年修訂)(以下簡稱“新課標”)要求培養學生的社會責任感、創新精神和實踐能力。化學學科核心素養中明確指出重視開展“素養為本”的教學,倡導真實問題情境的創設,開展以化學實驗為主的多種探究活動,激發學生學習化學的興趣,促進學生學習方式的轉變,培養他們的創新精神和實踐能力。

化學是一門實用的、創造性的學科,兼具自然科學和社會科學的性質,這賦予了化學學科具有實踐的內涵,化學綜合實踐活動可以實現知識向能力與素養轉化,是核心素養形成的路徑之一。新課標在“教學提示”和“教學建議”中都提出了大量的實踐性活動的要求,要求學生在身體參與和親身經歷中進行學習,把認知與行動、理論與實踐、學科知識與日常生活有機融為一體。在日常教學過程中,可以以學科實踐活動為媒介,豐富傳統的教學方式,建立實踐型的新型育人方式,培養學生創新思維能力,這既是新課標的內在要求,也是落實新課標的必然途徑。

下面,以筆者所在學校化學組在進行元素周期表學習過程中組織開展的“律動的元素,靈動的青春”化學學科綜合實踐活動為例,展示在教學過程中,利用綜合實踐活動提升學生化學學科核心素養、培養學生創新思維能力的基本過程和所取得的成果。本次實踐活動的基本流程如圖1所示,下面結合本次活動對圖1進行具體解讀。

圖1 實踐活動基本流程圖

一、活動方案的制定

在組織綜合實踐活動之前,我們需要結合本學期教學內容與進度,確定實踐活動的主題。學科實踐活動的主題來源非常廣泛,可以來源于某一個探究實驗、可以是與所學內容相關的熱點問題,也可以來自我們手邊的教材。目前新教材的很多欄目都可以作為學科實踐活動的出發點,例如教材中設置的“研究與實踐”欄目,在該欄目中提供了拓展學習內容的課題、項目研究和活動流程。本次“律動的元素,靈動的青春”化學學科綜合實踐活動的主題便是來自(2019版)必修一第四章原子結構與元素周期表中的“研究與實踐”欄目。在明確活動主題后,需要組內展開討論,進一步明確活動內容、活動要求、活動時間、參加對象等細節,形成具體的活動方案。下面展示的是本次“律動的元素,靈動的青春”化學學科綜合實踐活動方案的部分內容。

(一)活動目的

1869年,門捷列夫發現了化學元素的周期性,并在前人的基礎上將已知的化學元素按照其各自的性質進行了排列,制定了元素周期表。元素周期表自發現至今已有一百多年,現如今,世界各地的學生都會背元素周期表,它被許多人視為化學領域最偉大的發現。元素周期表給化學世界帶來了秩序,并預測了一些當時尚未被發現的元素,為未來的理論研究指明了方向。為充分發揮中小學綜合實踐活動課程的育人功能,培養學生的創新精神和實踐能力,加深對元素間的關系和其中所蘊含的科學方法的認識,在高一年級完成必修一元素周期表、元素周期律以及部分元素的教學后,教師們以此為契機,舉辦了基于元素周期表背景下的“律動的元素,靈動的青春”化學綜合實踐活動。

(二)活動內容

此次活動,圍繞“元素周期表”這一主題,設計了不同的子主題活動,各子活動的主題如表1所示,由每位任課教師組織和指導本班學生完成2～3個不同的主題活動,學生可以選擇獨立或小組合作方式完成,活動的設計指向學生的能力進階,即核心素養的表現水平進階,學生在完成任務、經歷活動的過程中實現化學學科核心素養的發展。

表1 子活動主題與要求

二、活動方案的實施與活動過程的跟蹤

在活動方案確定后,根據教學情況、活動時間、參與人員進行活動任務的布置。在活動布置的過程中,教師需要向學生明確具體的活動要求,活動成果上交時間。例如本次活動,授課教師在完成(2019版)必修一第四章元素周期表和元素周期律相關內容的教學后,布置學科活動,學生可以選擇獨立或小組合作方式從上述展示形式活動主題中選擇至少一種形式完成。選擇繪制平面元素周期表的同學要求周末完成,以周末作業的形式提交。若選擇其他形式,請在活動規定時間前提交作品。

在活動實施的過程中,學生需要根據個人的特長與興趣,成立合作小組,選擇想要完成的任務主題,并進行組內分工。在完成任務的過程中,學生需要借助多媒體等網絡資源充分搜集資料,可以嘗試通過視頻記錄實驗或模型的制作過程,對某些創意設計提供文字解讀,使活動成果更加豐富,也為其他同學提供了學習的素材。

在活動實施的過程中,教師需要全程跟蹤指導,輔助班級學生選擇合適的活動主題,對學生提供的實驗方案進行審核,確保可行性和準確性;對學生設計的作品給予合理的評價與建議;解決學生在實驗過程中遇到的難題,為學生活動的圓滿成功提供保障。

三、活動成果的收集

在活動過程中,任課教師需要及時督促學生按時完成任務,并按時保質保量提交作品。如果班級每個主題有多個作品提交,可以在班級內部進行評選,推選出最優作品上交年級。作品收集后,匯總到備課組,進行后續評比展示。下面展示的是本次“律動的元素,靈動的青春”化學學科綜合實踐活動的部分成果:

元素周期表,方方正正,排列井然有序,世間所有元素之間的規律在這張表里“明明白白”:每一縱列元素性質的相似性,每一橫行性質的遞變性……它指導著人們將化學元素的家族不斷擴大。同時神秘的元素周期律也激發了同學們的創作靈感,燃起同學們的創作熱情。在本次活動中,同學們在元素周期律的理論指導下,展開想象描述出自己心目中的元素周期表(如圖2所示)。

圖2 學生作品節選(一)

學生們不僅僅局限于各種風格的平面元素周期表,而且從生活中取材,動手制作了三維立體的元素周期表模型,還有的同學利用電腦合成技術,制作精美的元素周期表,在動手制作的過程中,既培養了學生的知識運用與動手實踐能力,又加深了學生對元素周期表的理解和記憶(如圖3所示)。

圖3 學生作品節選(二)

學生們將圖片、文字、色彩、空間等要素進行完美的結合,以海報的形式介紹了元素周期表中多種元素的發現史、性質、應用的相關內容;通過對有關化學元素的視頻進行錄制和剪輯,將視覺和聽覺結合到一起,讓觀看者更立體地感知元素的世界;將化學元素融入文學創作之中,利用多種化學元素的諧音創作了藏頭詩等文學作品(如圖4所示)。

圖4 學生作品節選(三)

在本次活動中,學生們充分發揮自己的創造力,施展自己的才華,將所學的元素周期表和元素周期律的相關內容設計成歌曲、衣服、鑰匙扣、冰箱貼、筆筒、十字繡、燈謎、對聯等多種多樣的創意產品。只有你想不到,沒有學生做不到。只要你敢想,元素周期表也可以為我們的生活增添一抹化學獨有的色彩,增添一份化學獨有的樂趣(如圖5所示)。

圖5 學生作品節選(四)

四、活動成果展示與評價

每次活動后期,我們需要將學生們的作品向全體同學進行展示,展示的形式可以多種多樣,例如海報可以在學校展示欄統一粘貼展示,視頻類可以年級統一播放,模型或實物可以在教學樓設置展臺統一展示等。展示活動既是對參與學生辛苦付出的肯定,也是活動意義的進一步升華,激發更多學生參與學科活動的熱情。在展示的過程中,可以鼓勵年級同學和老師進行投票,對活動成果進行評比。獎項的設置可以是常規的一、二、三等獎,也可以根據活動成果設計特色獎項,例如最具創意獎、最強動手能力獎等,讓每一個學生的活動成果都可以獲得肯定。例如本次活動,在活動后期,由備課組將各班推選的作品按照不同的活動主題進行歸類,并在年級所在樓層進行展示,同學們的創意設計制成實物進行展示,展示的過程中設置投票箱,由學生和老師投票,評選出特等獎5名,一等獎10名,二等獎20名,優秀獎若干,頒發獎狀以及化學學科特色獎品,如化學儀器、化學元素的胸章、鑰匙扣等。在活動結束后,班級層面,任課教師需要在班級對活動進行總結反思,由學生們在班級內部對活動中的收獲進行分享,使整個活動圓滿結束;年級層面,備課組可以對活動進行總結,形成圖文并茂的文案,在學校官網或微信公眾號等平臺上發表。

“教書育人在細微處,學生成長在活動中”。此次“律動的元素,靈動的青春”主題化學綜合實踐活動鼓勵學生由理論走向實踐,并使學生在活動中體驗快樂、獲得成長,從而引導學生熱愛探索、熱愛科研、熱愛生活;同時,也為化學學科的學科教育、實驗教學和創新人才的培養開辟了新路徑。

教師職責不僅僅是傳道受業解惑,還需要為學生搭建展示的平臺,激發學生內在的潛力,培養學生的綜合能力,讓學生在感受學科魅力的同時樹立信心,挖掘自身潛能,立志成為國家需要的人才。因此需要身為一線化學教師的我們,在教學實踐中豐富教學手段,結合化學學科的特點,將學科實踐活動與日常教學相融合,組織有特色的學科活動,讓學生在學科實踐活動中培養科學探究的精神,提高創新思維能力,真正落實立德樹人的根本任務,為國家輸送創新型人才;讓學生在高中學習生活中,樹立從事科學研究的遠大目標,以塵霧之微,補益學術之山海;以熒燭末光,增輝科學之日月。以立信于天,專注于能的態度,不啻微芒,造炬成陽的志向,將創新精神匯入日常,以更加飽滿的狀態投入未來的學習和生活中。