基于數字素養的高中化學教學方法分析

江燦燕，熱娜古麗·阿不都熱合曼

（喀什大學化學與環境科學學院，新疆喀什 844006）

0 引言

當前，我國科技革命和教育變革深入發展，數字技術的變革與教育的未來緊密相連。教育數字化轉型，不僅對學生的學習任務提出了緊迫要求，也對提升教師的數字素養提出更高要求。但是目前在提升師生的數字素養方面還做得不夠，筆者反思了新冠疫情之下的化學在線教學，從學生的化學學習效果如何、解決問題的能力如何、適應新模式的效果如何等方面進行了總結，認為：師生如果沒有好的數字素養，就無法適應教與學方式的轉變，無法駕馭各種數字資源。因此，有必要深入思考如何在教學中提升師生的數字素養，將學生數字素養的培養與化學學科課程相融合，結合學生的實際身心發展和已有認知特點，積極探索豐富的數字素養化學課程資源和多樣化的化學學習方式，發展學生的知識、技能、素養等，使學生具備化學課程學習所必需的數字素養，以及終身可持續性發展的綜合素質。

1 數字素養發展現狀

我國在數字素養方面的研究還較少，關注度也不夠，相反國外對數字素養的研究開始得比較早。國內的實證研究正處在起步階段，因此可以借鑒、學習國外的經驗[1]。在智能科學與技術快速發展下，我國高度重視數字教育的發展，將數字素養作為全面實施數字化戰略行動的關鍵，培養數字型人才進入了一個關鍵時期。2022年3月，應勢推出的國家智慧教育公共服務平臺現在已經成為世界最大的教育資源庫。2023年2月，世界數字教育大會重點探討了如何利用數字學習資源有效提升師生的數字素養。《教育信息化2.0行動計劃》[2]提出加快推進教育信息化，支持教師的數字素養發展：為促進學生的數字素養更好更快發展，強調開展互聯網智能教育，積極應對數字時代帶來的機遇和挑戰。因此，提升師生的數字素養是適應數字化社會發展的時代需求，也是推進教育發展的必然要求。

2 數字素養下的高中化學教學現狀

目前我國關于數字素養的研究不多，有關高中化學課程的數字素養的研究更是甚少，由此也可以看出高中化學數字素養教學研究的緊迫性和重要性。

基于數字素養的化學教學是將數字技術帶入化學課堂，在教育中進行創新，將素養培育滲透進教育活動中。目前，數字素養下的高中化學教學現狀為：在常規的化學教學中，教師的教學設計比較普通，使學生產生一定的乏味感和枯燥感； 化學教學的實用性有待提高，特別是新冠疫情之后，信息化教學對教師的能力和數字素養提出了新的挑戰，教師的教學觀念未能與時俱進，對數字素養教學不夠重視，忽視了其真正的內涵和重要性；教師自身的數字素養比較薄弱，在教學中存在技術不足、效果不佳等情況，過分注重化學教學的成績結果，對數字素養沒有深刻認識和教學實施，學生在這樣的教學環境下，對數字素養更是缺少概念認識，無法發展數字素養；學生在各種考試和成績的壓迫下，爭分奪秒地學習，忽視了數字素養的落實，在數字素養的培養方面比較被動[3]，因此，需要教師在化學教學中，積極挖掘并提升學生的數字素養。

3 研究基于數字素養的高中化學教學的意義

基于數字素養的化學教學主要是指化學教師在教學活動中運用數字技術，帶領學生一起進行數字化學習和創新實踐的一種綜合性教學[4]，體現了教育的創新培養、教育的與時俱進。將數字技術與化學課程相結合，可提升學生和教師共同的數字素養。

3.1 發展數字素養是社會對每一位學生的社會化要求。

教育的目的是促使每一位學生的發展，使學生具備未來生活所必需的能力和品質。化學數字素養是在化學學習中展現出來的化學探索與創新品質[5]。數字教育是公平且包容的教育，應幫助每一位學生都能獲得優質的教育，促進學生的全面高質量發展，以及社會進步等。數字素養應時代的發展要求走進了校園，也走向了廣泛的社會，它對每一位學生都提出了社會化學習的要求。在這一培養化學技術創新型人才的關鍵時期，社會對學生的學習水平和素養品質提出了更高的學習要求，也對教師的數字化教學水平也提出了更高的要求。實現高中化學課程數字素養的全面發展，以至各個學科課程數字素養的全面發展，顯得尤為重要。

3.2 發展學生的化學數字素養，助力學生終身學習

化學與生活、與人類息息相關，化學教育的發展對學生起著至關重要的作用。教育肩負著極大的社會使命。數字素養與化學學科的融合具有重要的教育價值，推動了化學課程的數字現代化進程，創新了化學教育的教學方式，推進了教育發展高效化、智能化，提升了化學教育的科學化水平。數字化資源拓展師生的學習廣度和深度，有效提升教育和學習的質量，助推學生的快速適應性發展。我們要積極探索和利用多樣的數字技術和資源，加快推進學生的化學數字學習，不僅給學生提供化學資源和學習環境，還提供支持平臺和機會，發展學生的知識、技能與素養，使學生具備社會發展的綜合素質，增強化學自信、文化自信。

3.3 發展教師的化學數字素養，助力教書育人目標

隨著教育數字化轉型的發展和化學學科核心素養的不斷發展，社會高度重視教師和學生的數字教育高質量發展。在數字教育環境下，傳統的化學教學方法已經不能滿足學生的學習需求，這就需要教師有針對性地提高化學教學能力，創新教育教學方法，提高化學教學質量。化學教育的發展，需要教師把握學科教學規律、學生學習規律，加強對化學學科的教學研究，推動化學的多元化、數字化、個性化學習，提升教育效率和教育數字化水平，更好地實現因材施教，促進每一位學生的發展。

4 數字素養下的高中化學教學存在的問題

4.1 師生的數字素養認知不夠，能力不足

數字技術與傳統教育方式融合發展是當下有效應對教育危機、突破傳統教育方法局限性的重要舉措。目前，教師的教學觀念還停留在化學學科課程的知識與技能層面，沒有適應社會的數字化轉型，忽視了數字素養發展的重要性，對數字素養教學不夠重視，忽視了其真正的內涵。學生在這樣的被動學習氛圍之下，缺乏對數字素養的真正認識，數字素養也很難得到發展。在教學實施過程中，教師存在技術不足、應用效果不佳等情況，對數字工具的應用浮于表面、應付式，學校對教師數字素養的培訓不夠，學生在化學學習過程中無法獨立開展化學技術學習以及自主解決問題等，這些都是因為數字素養比較薄弱。沒有好的數字素養就無法駕馭各種數字資源和工具等，難以實現教與學的方式轉變，因此，有必要深入思考如何在教學中提升師生的數字素養。

4.2 數字資源利用不足，化學教學效果不理想

在傳統的化學教學中，教師的教學設計比較普通，資源條件有限，學生容易產生一定的乏味和枯燥情緒。教師很少應用數字技術或難以應用數字資源等，化學實踐活動難以開展，化學教學的實用性有待提高。在“數字”興起之時，我們不禁思考：這些資源是否好用？好用在何處？如何有效學習和掌握利用？教師需要學會抓住機會，充分掌握并在教學中積極利用數字資源，這決定了教學的應用效果如何，以及學生是否能達到高質量的學習效果。特別是在疫情之下，教師對新的在線教學模式的不適應，可以看出數字素養對教學質量的影響巨大。數字化教學對教師的能力和數字素養提出了新的挑戰，我們必須思考：數字資源給“教”與“學”帶來了哪些巨大的變化和影響？因此，如何滿足學生的適應性需求、解決應用不足是值得我們深入思考的問題。

4.3 化學數字素養評價體系不系統

化學的評價體系以高考評價體系為指導，評價標準側重于內容評價和學習結果評價，缺乏教師的評價反饋，評價質量較低，不能有效利用評價結果。評價方法和評價內容偏向傳統的知識測驗或考核等形式，時間長、工作量大、范圍小，缺乏測驗的信效度。化學學科的課程素養評價體系還不夠完善，評價對象單一、缺少對化學課程與技術創新的綜合評價。因此，需要研制以學生為主體的動態評價指標，在教學過程中關注教師的“教”與學生的“學”雙向互動，凸顯學生的數字化學習過程和高階思維發展，將數字素養、科學素養等納入考核指標，重點關注學生的過程性、綜合性學習過程。綜合利用各種學習資源和評價系統，對學生的知識與技能、過程與方法、情感態度、價值觀等多方面進行綜合評價，形成完整、成熟的化學數字素養評價體系。基于化學的學科特點和課程標準，過程性評價、綜合性評價、伴隨性評價對學生來說十分重要，不可忽視。

5 基于數字素養的高中化學教學策略

5.1 培養學生的數字素養認知

在化學教學中，教師要認識到數字素養的重要性，同時也要提升學生對數字素養的認知[7]。比如教學過程中，不再是教師梳理知識、一味讓學生刷題練習，而是給學生反應、思考的時間，鼓勵學生質疑，允許學生大膽進行實驗驗證，對學生錯誤的認識進行及時糾正，這樣的學習方式更能使學生掌握知識的本質，也大大提高了課堂教學的效率；教師應給學生數字素養的發展創造積極的學習環境，教師要以身作則，主動學習，在潛移默化的教育中激發學生的學習欲望，深入挖掘學生的創新意識。轉變學生的學習觀念也是極為重要的，加強對學生的信息技術操作能力和解決問題能力的培養，使學生認識到時代的快速發展，適應數字社會的發展變化，提高應用水平，提升數字素養，從而提升數字教育質量等。

5.2 提升教師的數字素養能力

教師肩負著培養未來數字型人才的重任。教師是學生的榜樣、學生學習的主要對象。教師的“教”指引著學生“學”的方向，學校可以開展教師數字素養的培訓活動，比如講座、研討學習、觀摩優質課、教學比賽等多種形式的活動，探索開展線上與線下相適應的學科教學課程，使教師具備現代化學所需要的信息意識、化學知識、化學數字能力、化學教育方面的數字素養等；學校也可以組織學生與教師一起參加學習，或開展數字素養比賽等活動，為促進師生的共同發展而努力；學校要積極促進數字技術與教育發展相融合的校內教研活動和跨區域、跨學校等交流學習活動，起到引領帶頭作用，提高教師隊伍的數字素養。從化學課程的特點來看，開展基于真實情境的實踐導向的教學活動能產生更好的學習效果，教師應在教學的每一個環節潛移默化地對學生產生積極影響。

5.3 創建化學數字素養學習環境

以國家智慧教育發展平臺的廣泛應用為學習前提，充分利用慕課、虛擬實驗、動畫模擬、微課等學習方式，發展省時且高效的在線學習。可利用化學網絡實驗室做學習規劃，主要是讓學生在一個真實的情境中去開展實踐活動，而不是教師的學習活動安排。化學網絡實驗室包括計算機輔助計算、虛擬實驗、在線網絡課程、在線教學和活動、在線資源查閱、動畫模擬等，同時配備真實的實驗設備和藥品，可以系統、全面地滿足學生的各種化學學習需求。同時，可以針對某些具體的化學實驗操作開展系統教學，讓學生在這個學習過程中既能夠掌握基本知識，又能夠有充足的時間和空間去探究、去創新。

5.4 積極開展高中化學數字素養教學

開展化學數字素養教學[6]主要是在教育教學中，積極應用信息技術，創造一個數字環境，檢索與提取、整合與分析、保持與應用、創新與探究化學知識的學習過程，進而提升學生的綜合素質和化學數字素養。開展化學數字素養教學，首先要明確教育目的以及化學與社會發展密不可分的關系，學生需要適應社會發展變化并學習相關知識與技能，從而有效參與到社會工作中。在化學教學時，教師重點挖掘學生學習化學課程應具備的素質素養。在設計教學活動時，教師應對教材內容精心組織，對化學知識進行數字化學習，激發學生的學習興趣；教師要時刻關注學生的學習進度，及時反饋，可以組織學生開展小組合作學習，對化學知識進行探討，發展學生的發散思維；對實驗方案進行改進優化，讓學生主動探究和實驗驗證，發展學生的創新精神和大膽質疑精神，有的實驗難度大危險系數高，可以進行虛擬實驗操作，在這個過程中，教師要指導學生如何正確操作計算機系統，對學生的計算機操作要時刻關注，以便學生及時改進和學習，讓學生有目的地去學習，而不是盲目地學習。教師要根據學生實際情況設計教學活動，積極探索適合學生化學學習的資源、技術和環境，開展多樣性的化學素養教育活動，在這個過程中要讓學生完全參與到課堂中來，以學生為主體，讓學生積極主動學習，引導學生學習與創新。

5.5 完善化學素養評價體系

目前已有的數字素養評價的側重點在基礎技能知識和應用技能方面。化學學科的課程素養評價體系還不夠完善，缺少對化學課程與技術創新的綜合評價。因此，應完善化學素養評價體系，面向全體學生、教師、學校等不同主體，重點突出教師的化學數字素養能力和學生的數字創新思維能力的綜合評價，關注過程性發展，將教與學的過程納入評價體系，并作為評價目標進行考查，建立師生化學數字素養學習檔案，記錄師生學習過程中的認知、行為、情感等多方面的數據，實現長期的、客觀的、伴隨性的成長評價，形成積極的素養反饋。

6 結束語

在這個數字化時代，化學學科作為提升數字素養的重要學科之一，其重要性不可忽視。教育活動是一個長期且復雜的培養過程，需要學校、家庭、社會等多方面協同合作，提供化學教育方面的幫助。為提高教師與學生的素養發展，應從化學課程價值、學習環境、評價體系、學生素養認知、教學實踐等各方面進行努力，把數字教育作為應對教育危機的重要舉措之一，使學生具備終身可持續發展的數字能力與數字素養品質，能積極應對時代的挑戰，從中發現新的學習機遇。