根據《普通高中化學課程標準》(2017年版2020年修訂),高中化學教學應注重培育學生的化學學科核心素養。為優化教學過程,推動學生在核心素養各方面的高效成長,教師的關注點逐漸聚焦于實現有效教學。所謂“有效教學”,即教師在有限的課堂時間里,憑借精心的教學設計與高效的教學實施,助力學生扎實掌握化學知識,增強化學學科能力。《化學反應與能量轉化》一章作為高中化學教學的重點內容,知識復雜且抽象,探究其有效教學策略,對優化高中化學整體教學具有重要意義。
一、高中化學有效教學的內涵與特征
高中化學有效教學,是指教師遵循化學學科的教學規律和學生的認知發展規律,以提升學生化學學科核心素養為目標,通過合理利用教學資源、精心設計教學活動,使學生在知識獲取、能力培養、思維發展等方面取得明顯進步,實現預期教學目標的教學過程。它并非單純追求知識傳授的數量,而是強調教學的質量和效益,關注學生在學習過程中的體驗和成長。例如,在學習《化學反應與能量轉化》一章時,學生能夠以較高的效率理解生活中常見的電池工作原理,以及工業生產中化學反應能量利用的相關知識[1]。高中化學有效教學具有如下特征:
其一,目標明確且具有導向性。有效教學的目標緊密圍繞化學學科核心素養制訂,清晰、具體且可衡量。教師依據課程標準和學生實際情況,確定明確的知識、能力和素養目標,有助于學生掌握具體的化學知識,更能引導學生在學習過程中逐步形成化學學科的思維方式和解決問題的能力。
其二,教學內容組織合理。有效教學的內容并非簡單羅列教材知識點,而是經過教師的深度加工和整合。教師需要挖掘知識之間的內在邏輯關系,按照學生的認知規律進行組織,構建完整的知識體系,幫助學生理解不同知識之間的聯系,形成清晰的知識框架,便于學生記憶和運用。
其三,教學方法靈活多樣。根據不同的教學內容和學生的學習特點,有效教學采用多種教學方法,如講授法、討論法、探究法、情境教學法等。多種教學方法相互配合,滿足不同學生的學習需求,激發學生的學習興趣和主動性。
其四,注重學生主體地位。有效教學鼓勵學生積極參與課堂教學活動,教師需引導學生自主學習、合作學習和探究學習,培養學生的自主學習能力和團隊協作精神。在課堂上,教師可以設置問題情境,引導學生思考和討論,讓學生在解決問題的過程中主動獲取知識。
其五,教學評價全面多元。有效教學采用全面多元的評價方式,不僅關注學生的學習成績,還注重對學生學習過程、學習態度、思維發展和實踐能力等方面的評價。過程性評價與終結性評價相結合,及時反饋學生的學習情況,為教師調整教學策略提供依據,促進學生的持續發展[2]。
二、高中化學有效教學的開展策略——以《化學反應與能量轉化》一章教學為例
(一)明確教學目標,注重素養培養
明確教學目標是實現高中化學有效教學的關鍵一步。教師要深入研究新課標,充分了解課程標準對教學內容的要求和對學生核心素養培養的目標。結合學生已有的化學知識儲備、學習能力和認知水平,制訂具體、清晰、可操作的教學目標,將化學學科核心素養的培養融入每一個教學目標中。這樣的教學目標能夠為教學活動提供明確的方向,確保教學活動圍繞提升學生的核心素養有序開展,使學生在學習化學知識的同時,實現更具深度和價值的學習,提高高中化學教學的有效性。
以魯科版高中化學教材中《化學反應與能量轉化》一章的教學為例,教師可制訂如下教學目標:通過對化學反應與能量轉化的學習,培養學生的“宏觀辨識與微觀探析”素養,讓學生學會從宏觀現象入手,深入探究微觀本質,理解化學反應中能量轉化的原理。其他核心素養領域也是如此,要有細化、可操作且學生可以理解的目標。在教學過程中,教師則通過具體的教學活動來落實目標。比如,在講解熱化學方程式時,教師先詳細介紹熱化學方程式的書寫規則和注意事項,然后讓學生進行針對性的練習,及時糾正學生的錯誤,幫助學生辨析書寫錯誤可能造成的誤解等問題,確保學生能夠準確書寫熱化學方程式。在探究化學反應速率的影響因素時,組織學生進行實驗探究,讓學生親自動手操作,觀察實驗現象,記錄實驗數據,并引導學生對數據進行分析和討論,得出影響化學反應速率的因素,而不是直接告訴學生實驗結論或者只是讓學生模仿教師進行實驗,有效培養學生的實踐能力和科學探究精神。
(二)優化教學內容,構建知識體系
為實現高中化學的有效教學,教師不能局限于傳統的教學模式,簡單地照本宣科。而是要根據學生核心素養發展的需求,深入分析教學內容,梳理各知識點之間的內在邏輯關系,按照合理的順序和結構進行整合,構建條理清晰、層次分明的知識體系。同時,結合學生的認知水平和生活實際,對教學內容進行適當的拓展和補充,將抽象的化學知識與實際生活聯系起來,使其更加具體、形象,便于學生理解和記憶。這樣有助于學生在頭腦中搭建起完整的知識框架,更好地把握知識的全貌,明確各知識點之間的相互聯系,提高學習效率,減輕認知負擔。
比如,在教授《化學反應與能量轉化》這一章節時,教師可以從生活中常見的現象入手,引導學生思考化學反應與能量轉化的關系。教師可以提出問題:“我們日常生活中使用的手機、電動車等都需要電池供電,大家有沒有想過電池是如何實現供電的呢?這背后蘊含著怎樣的化學反應與能量轉化原理?”讓學生結合預習內容進行思考和交流。在學生討論的基礎上,教師進行引導:“電池內部發生的是氧化還原反應,在這個過程中,化學能轉化為電能,這就是一種常見的能量轉化形式。\"接著,教師和學生一起梳理不同能量轉化形式所對應的化學反應類型及其原理,如燃燒反應中化學能轉化為熱能和光能,光合作用中光能轉化為化學能等。為了幫助學生更好地理解和記憶這些知識,教師可以利用思維導圖的形式,將“化學反應與能量轉化”的相關知識呈現在電子白板上。思維導圖以能量轉化為主線,將化學反應中的能量變化、化學反應速率和化學平衡、原電池和電解池等知識點串聯起來,清晰地展示了各知識點之間的邏輯關系。通過這種方式,學生能夠直觀地看到知識的整體框架,加深對知識的理解和記憶,提升學習效果。
(三)豐富教學方法,加強學習指導
合適的教學方法是提高高中化學教學有效性的重要保障。教師應根據不同的教學內容特點和學生的學習實際情況,靈活運用多種教學方法,如講授法、討論法、探究法、情境教學法等,以滿足不同學生的學習需求,激發學生的學習興趣,充分調動學生學習的積極性和主動性[3]。在教學過程中,教師要密切關注學生的學習狀態,加強對學生學習的指導,及時發現學生在學習過程中遇到的問題和困惑,并給予恰當、有效的引導和幫助。
比如,在《化學反應與能量轉化》一章中“化學反應速率”這一知識點的教學時,教師可以采用探究法與討論法相結合的教學方法。在課堂導入環節,教師提出問題:“同學們,我們都知道不同的化學反應進行的快慢是不一樣的。那么,大家思考一下,有哪些因素會影響化學反應的速率呢?大家可以結合生活中的常見現象或者之前學過的化學知識,大膽地發表自己的見解。”通過這個問題,激發學生的思考和討論熱情。有的學生提到溫度可能會影響化學反應速率,有的學生認為反應物的濃度也可能有影響。教師對學生的積極參與給予肯定和鼓勵。接下來,教師將學生分成若干小組,為每個小組提供相應的實驗器材和藥品,如過氧化氫溶液、二氧化錳、不同濃度的鹽酸、碳酸鈣等,讓學生自主設計實驗方案,探究不同條件對過氧化氫分解反應速率的影響。在學生進行實驗設計和操作的過程中,教師巡視各小組,及時了解學生的實驗進展情況,對遇到困難的小組給予指導和幫助。比如,有的小組在設計實驗時,沒有考慮到控制變量的問題,教師可以引導學生思考:“在探究一個因素對化學反應速率的影響時,其他因素應該保持怎樣的狀態呢?”通過教師的引導,學生能夠及時調整實驗方案。實驗結束后,教師組織學生進行討論,讓每個小組派代表匯報實驗結果和得出的結論。在討論過程中,學生相互交流、相互學習,進一步加深對影響化學反應速率因素的理解。通過這種探究法與討論法相結合的教學方法,學生的學習積極性被充分調動起來,能夠以更高的效率實現對化學知識的理解和掌握。
(四)強化實驗教學,提升實踐能力
實驗教學是高中化學教學的重要組成部分,對于實現有效教學具有不可替代的作用。比如,《化學反應與能量轉化》一章涉及眾多化學反應和能量變化現象,通過實驗教學,學生能夠直觀地觀察到這些現象,加深對化學原理的理解[4]。教師要高度重視實驗教學環節,精心設計實驗內容,確保實驗的科學性、安全性和可操作性。為學生創造更多親自動手操作實驗的機會,讓學生在實驗過程中培養化學學科核心素養。引導學生通過實驗探究化學知識,揭示化學反應與能量轉化之間的內在聯系。
以《化學反應與能量轉化》一章中“原電池原理”的教學為例,教師在課堂上先展示一個簡單的銅鋅原電池裝置,讓學生仔細觀察裝置的構成,包括電極材料、電解質溶液、導線連接等部分。然后,教師進行實驗示范,將銅片和鋅片插入稀硫酸中,讓學生觀察實驗現象。學生觀察到鋅片表面有氣泡產生,電流表指針發生偏轉,說明有電流產生。這一現象激發了學生的好奇心和探究欲望。教師抓住學生的興趣點,引導學生思考:“為什么會出現這樣的現象呢?電流是如何產生的呢?”鼓勵學生進行思考和交流。在學生討論的基礎上,教師進一步講解原電池的工作原理,并讓學生分組進行實驗操作,親身體驗原電池的工作過程。在實驗過程中,教師要求學生仔細觀察實驗現象,記錄實驗數據,并思考如果更換電極材料或改變電解質溶液的濃度,會對實驗結果產生怎樣的影響。學生在實驗操作中,積極思考、相互協作,不僅直觀地理解了原電池的原理,還切實提升了實踐能力。
(五)完善教學評價體系,促進學生發展
從提升高中化學教學有效性的角度出發,教學評價不能僅僅局限于對學生知識掌握程度的考查。教師應構建全面、多元的評價體系,綜合考量學生的學習態度、學習方法、思維發展、實踐能力以及化學學科核心素養的提升等多個維度。將過程性評價與終結性評價有機結合,注重對學生日常學習表現的記錄與反饋,及時發現學生在學習過程中存在的問題,讓學生清楚了解自己的學習情況,明確努力的方向。同時,為教師調整教學策略提供依據[5]。
在過程性評價方面,教師可以準備專門的學習記錄冊,詳細記錄學生在課堂上的各種表現。例如,在講解《化學反應與能量轉化》一章中“化學反應速率”相關知識點時,教師組織學生進行小組討論,探究影響化學反應速率的因素以及實驗驗證方法。有個小組的學生積極參與討論,提出了創新的想法,如利用溫度傳感器實時監測反應過程中的溫度變化,更精確地探究溫度對化學反應速率的影響。教師在學習記錄冊上詳細記錄下該組學生的表現,并當場給予表揚:“你們的想法非常新穎,善于從不同角度思考問題,這種探索精神值得大家學習?!蓖ㄟ^及時的肯定和鼓勵,激發學生的學習積極性和創新思維。在終結性評價方面,教師通過測試來考查學生對《化學反應與能量轉化》這一章節知識的整體掌握情況,測試內容涵蓋化學反應中的能量變化原理、熱化學方程式的書寫、化學反應速率及影響因素、原電池原理等各個知識點。測試結束后,教師仔細分析學生的答題情況,總結學生存在的典型問題。如果發現大部分學生在熱化學方程式的書寫上存在錯誤,教師可以在后續教學中增加專項練習,詳細講解熱化學方程式書寫的要點和易錯點,進行強化講解。學生通過評價也能清楚認識到自己的優勢和不足,明確努力的方向,進一步調動學習的積極性和主動性,促進學生的持續發展,提升高中化學教學的有效性。
結束語
綜上所述,提升高中化學教學的有效性是一個系統工程,需要教師從明確教學目標、優化教學內容、豐富教學方法、強化實驗教學以及完善教學評價等多個方面入手。通過精心設計和實施教學活動,充分關注學生的學習情況和發展需求,將化學知識傳授與學科素養培養有機結合,切實提高高中化學教學的有效性,助力學生在化學學習中不斷進步,為學生后續的化學學習和科學素養的提升奠定堅實基礎。
參考文獻
[1]史麗武.試論高中化學如何提升教學效率[C]//廣東省教師繼續教育學會.廣東省教師繼續教育學會第二屆全國教學研討會論文集(五).吉林省四平市第一高級中學,2023:3.
[2]唐婷婷.新課程下高中化學課堂教學效率的思考與探索[C]//廣東省教師繼續教育學會.廣東省教師繼續教育學會第六屆教學研討會論文集(三).新疆克州阿克陶縣雪松中學,2023:5.
[3]黃小本.創設“問題鏈”驅動課堂提高高中化學課堂教學效率[C]//新課程研究雜志社.新課改教育理論探究論文集(二十三).貴州省望謨民族學校,2022:2.
[4]于利.提高高中化學教學效率措施研究[C]//中國管理科學研究院教育科學研究所.2021年教育創新網絡研討會論文集(三).吉林省公主嶺市第一中學校,2021:2.
[5]鄭重.淺談如何通過實驗教學提高高中化學教學效率[C]//教育部基礎教育課程改革研究中心.2020年“區域優質教育資源的整合研究”研討會論文集.浙江省金華市第六中學,2020:2.