核心素養視域下指向深度學習的高中化學教學策略

史虹霞 王秀艷

(吉林師范大學,吉林 四平 136000)

一、問題的提出

《義務教育化學課程標準(2022 年版)》明確指出,要以發展化學學科核心素養為宗旨,突顯學生的主體地位,倡導學生自主學習、學會學習,加深其對化學學科的理解,引導和幫助教師把握教學的深度和廣度,注重實現“教—學—評”一致性[1]。這些理念對高中化學學科同樣適用。但由于化學知識點繁雜、瑣碎,仍會出現學生死記硬背、知識理解過于淺顯的現象。以核心素養為導向在課堂上融入深度學習理念,能有效加深學生對知識的理解,改變以往死記硬背的淺層學習,使學生從淺層學習轉向深層學習。

科學的教學模式能有效提升學生的學習效果。研究將從創設真實情境、利用信息技術、開展合作探究學習、加強實驗教學、構建思維導圖、教學生活化以及深度挖掘時政素材等七個方面構建核心素養視域下指向深度學習的高中化學教學策略,使學生在掌握化學知識的基礎上實現高效學習,獲得自身發展。

二、核心素養視域下指向深度學習的高中化學教學策略

實現深度學習是發展核心素養的必經之路[2]。為了便于學生自主構建、遷移運用知識,實現向高階思維的轉變,教師要在核心素養的基礎上融入深度學習的理念,根據學科的特點創設真實情境,將知識融入情境中。利用互聯網、小組合作探究學習、實驗教學、思維導圖梳理知識網絡結構,聯系實際生活,充分運用時政熱點等,不僅有助于構建深度學習,還有助于學生核心素養的形成,能幫助學生在頭腦中建構宏觀表征、微觀表征以及符號表征,促進化學知識的遷移運用,實現有意義的學習[3]。

(一)創設真實情境,激發學習興趣

真實、有趣的教學情境為學生形成化學學科素養奠定了一定的基礎。在真實的情境中學習有利于學生迅速融入課堂,激發學生的學習興趣,使學生在深度參與課堂的過程中加深對于知識的理解和整合、聯想與構建。創設真實情境為學生學習化學知識提供了載體,是實現深度學習的有效途徑。如在教學人教版高中化學必修一“氧化還原反應”時,以鮮榨蘋果汁在空氣中放置一段時間后會變色進行課堂導入,通過情境引發學生思考: 蘋果汁變色的原因是什么? 蘋果汁變色的原因是在空氣中,淺綠色的二價鐵離子被氧化為棕黃色的三價鐵離子。但若在榨汁時加入適量維生素C,就可以防止這種現象的發生。教師可以根據蘋果汁變色的現象,從初中化學得失氧的角度分析化合價的變化,進而使學生理解氧化還原反應的基本概念以及電子轉移,提升其宏觀辨識與微觀探析能力。

圖1 創設真實情境培養化學核心素養

(二)教學內容生活化,提升學習動機

陶行知曾說過:“生活即教育”,反對教育脫離生活,強調要建立以生活為中心的教育。知識來源于生活而又高于生活,無論學生的學習還是核心素養的發展都離不開生活。教師在教學過程中,要從實際生活入手,深度挖掘教學內容與生活的關聯,將知識與生活中的現象結合起來。例如在講解人教版高中化學選修三“晶體模型以及晶胞”時,從生活中的雪花、鹽粒入手,引發學生思考,激發學生學習的欲望;在講解人教版高中化學必修一“氯氣的性質與用途”時,通過多媒體向學生展示84 消毒液漂白衣服的過程,引出84 消毒液的主要成分為次氯酸鈉,再播放氯氣與水混合使花瓣褪色的視頻。通過生活化教學內容的引入,激發學生的學習動機,進一步培養學生的科學探究意識。

教師不僅要實現教學生活化,設計作業也可以生活化,打破學生對于作業枯燥乏味的印象和厭倦心理,提升學生的學習動機,加強其對課堂知識的鞏固與練習。比如在教學人教版高中化學必修一“碳酸鈉和碳酸氫鈉”時,讓學生思考做饅頭時為什么要加入酵母粉。以生活化的問題激發學生的求知欲,讓學生積極完成作業,以此有效鞏固課堂知識。

(三)利用信息技術,支持深度學習

為了實現學生的高效學習,教師可以利用互聯網輔助教學。互聯網的誕生為教師與學生提供了一個良好的學習平臺,在課堂教學中加入互聯網輔助教學可以提高學生的課堂參與感,從而提升教學效果。另外在課堂導入時,還可以利用新穎的圖片、視頻迅速讓學生進入課堂,激發學生的有意注意。如在講解人教版高中化學必修一“噴泉實驗”時,由于噴泉現象過于短暫,不便于觀察,教師可以以視頻的形式呈現,讓學生重復觀看實驗現象,對實驗有直觀清晰的認識;人教版高中化學必修一的“制備氯氣實驗”,如果操作不當就會對教師和學生的身體造成極大的危害,為了實驗的安全性,教師可以利用互聯網教學資源,在播放視頻的同時配以恰當的講解,促進學生對實驗的理解,培養學生的科學思維,提高學生的科學探究與創新意識,進而提高其知識遷移能力。

(四)創建合作探究學習,促進深度理解

在教學中,以教師為主導、以學生為主體開展的合作探究是一種很好的學習方式。教師可以以任務為導向,通過設置一系列的問題,激發學生探究的熱情。創建合作探究的目的是讓學生準確把握重難點,培養學生自主學習、學會學習的意識[4]。教師可以在教學人教版高中化學必修一“氣體摩爾體積”時,設計小組討論環節,探究同溫同壓下,相同體積的氣體分子數是否相同。學生思考并討論,交流討論結果,教師加以評價、總結,激發學生的學習動機,增強其學習的自信心,實現深度學習,進而引出阿伏伽德羅定律。在學習過程中,教師不僅要加深學生對知識的建構與遷移,還要培養學生的科學探究意識和科學素養。

(五)利用實驗教學,引導深度探究

化學是一門以實驗為基礎的科學。化學實驗形形色色,多種多樣,每一種實驗對學生思維能力培養所起的作用都是不同的,對深度學習的實現所起的作用自然也不相同。化學實驗主要包括基本操作型實驗、原理性實驗、探究性實驗三種,無論哪種類型的實驗都對深度學習的實現起重要作用。

1.基本操作型實驗

基本操作型實驗是指在教師的指導下,學生利用基本操作知識與技能,自主設計實驗過程、自主進行操作的一種實驗。這類實驗不需要比較煩瑣的步驟,是安全性較高的一種實驗。學生在親身操作的過程中,可以加深對知識點的理解,發展學生的邏輯思維,使學生逐漸形成批判性思維,能從辯證的角度看待化學現象,解釋化學問題。如在配制一定物質的量濃度的溶液時,學生根據實驗步驟親自動手配制溶液,練習容量瓶的使用方法,同時加深對物質的量濃度概念的認識,遷移運用知識,進行誤差分析,解決化學實際問題。

2.原理性實驗

化學教材中,原理性實驗有很多。化學原理性知識具有抽象性、綜合性較強的特點。比如在教學人教版高中化學必修一“鐵及其化合物的性質”時,學生不僅要認識鐵及其化合物的重要化學性質,還要學會鐵離子的檢驗方法。教師可以根據實驗步驟設立小組合作實驗,驗證鐵單質的還原性以及亞鐵鹽的氧化性和還原性。實驗過程中,學生能感知實驗現象,直觀認識氧化還原反應,實現對不同價態同種元素的物質間的相互轉化,明確鐵及其化合物的性質,將抽象思維轉化為形象思維,加深深度理解,實現有意義的學習。

3.探究性實驗

探究性實驗操作的一般過程為: 教師設置學習任務,學生自主設計方案,然后根據方案進行實驗探究,最后得出結論。探究性實驗可以培養學生的創新意識與創新能力,提高學生的科學探究水平以及分析問題和解決問題的能力,使學生循序漸進地了解化學知識,在聯系已有認知水平的基礎上,不斷向更高級的認知發展,為形成高階思維提供了空間。比如在探究鈉與氧氣在常溫和加熱的條件下生成的物質時,可以分組合作探究,設計實驗方案,學生親身體驗實驗過程,根據對實驗現象的觀察了解到,常溫下鈉與氧氣生成的是氧化鈉,加熱條件下生成的是過氧化鈉,引導學生從宏微結合的角度探究鈉的性質,最后進行歸納、總結,實現深度學習。

(六)構建思維導圖,發展認知結構

思維導圖是將原本細碎而又復雜的知識點通過圖文的形式表現出來。學生在構建思維導圖的過程中不僅能培養自主學習、學會學習的意識,還能在一定程度上發展認知結構,使學生由原來的低級思維逐漸轉變為批判性思維,以批判性思維去思考問題,引導學生向更廣闊的方向發展,提高學生證據推理與模型認知的能力。思維導圖作為一種有效的學習工具,可以應用在高中化學的課前預習、課堂教學以及課后作業中。科學的思維導圖不僅能有效提升學生對新知識、新內容的接受度,使其掌握重難點,建立初步的知識網絡,還能使教師厘清前后教學內容存在的邏輯聯系,靈活調整教學內容的順序,降低學生學習的難度。在課后復習中,學生運用思維導圖能形成完整的知識結構,彌補某方面知識的不足,并且能將知識運用到化學練習題中,提高化學學習的能力[5],如圖2 所示。例如在教學高中有機部分時,烴的含氧衍生物醇、酚、醛等結構,羥基、醛基官能團的不同導致物理性質和化學性質的不同,取代反應、加成反應以及氧化反應的現象不同,醇、酚的同分異構體,醛基的檢驗等,知識點繁雜瑣碎,學習者繪制思維導圖有助于他們的學習、記憶和理解。

圖2 思維導圖在化學教學中的應用

(七)充分挖掘時政素材,促進深度學習

將化學教材內容與時政信息相結合,能使學生在學習過程中有效提升思想道德修養,激發學生學習的熱情,加強其道德認知,促進其深度學習。學生不僅可以依靠教師課堂融合時政,還可以通過報刊、時政視頻、新聞等積累時政素材。比如在講解高三綜合復習題時,教師可以引入2023 年8 月24日日本向海里排放核污水的新聞事件,向學生介紹放射性物質以及放射性物質的危害,以及如何處理核污水,回顧沉淀法、吸附法等知識點,在復習化學知識的同時培養學生的價值觀念。不斷引入時政素材,不僅能加深學生對于知識的掌握與遷移,提升學生思維的廣度與深度,還能培養學生正確的科學態度與社會責任感。

三、結束語

核心素養視域下指向深度學習的化學教學策略能有效提高學生的綜合素質,培養學生的批判性思維。深度學習注重知識的理解與批判、聯系與建構、遷移與應用。在核心素養視域下,教師要持續關注過程性評價,改進終結性評價,發揮評價的育人功能。多形式的教學策略能有效提高學生的學習效率,使學生樂在其中。采用豐富多樣的教學策略不僅能培養學生的化學觀念、科學思維以及科學態度,還可以促進學生將知識運用到實際生活中,使學生形成高階思維,實現有意義的學習。