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[摘要]基于學科素養的課程教學改革成為教師關注的話題?;瘜W是一門基礎學科,探索化學核心素養的培養具有重要意義。本文從課堂教學、實驗教學、課后作業三個方面探索了如何培養學生的學科素養。這些研究結果有助于教師開展學科素養的教育。
[關鍵詞]學科素養;課堂教學;化學
學科素養是指學生在長時間內學習和訓練中形成的專業素質,包括學科基本知識、技能、行為習慣等?;?ldquo;學科核心素養”的課程教學改革成為當代教育的潮流[1]。教育部頒布了2017版普通高中課程標準,強調了學科核心素養的培養,要求改變傳統應試教育的缺陷,注重培養過程,重視學生整體素質的培養。由于傳統教育的影響,雖然素質教育開展了很多年,教學理論、教學方法、教學內容已經發生了很大的變化,但是素質教育改革還沒有取得好的社會效應。這次圍繞學科核心素養的教學改革,需要教育工作者不斷學習、轉變觀念,并在教學活動中逐步實施,實現培養出能夠獨立思考、不斷學習,適應未來社會的高素質人才[2]?;瘜W是一門基礎學科,如何在課堂教學中培養學生的化學核心素養是一個長期值得探索的課題。鑒于化學核心素養的培養,實現從傳授學科知識到培養學科素養的轉變,本文僅從教學角度提出幾點見解。
1重視化學史
每門學科都有一段豐富的發展歷程,化學史是人類在生產生活過程中對化學知識的產生、形成、演變歷程的描述。從道爾頓在1803年提出原子論為標志算起,化學成為一門科學已經有210多年的歷史。在中學化學教學中,教師應該根據學生情況,增加化學史的教學內容,讓學生了解化學知識的產生和形成過程,領悟科學探究方法、思維方式,間接體驗科學家探索的歷程。例如在課堂教學元素周期表時,如果僅介紹每一周期元素、每一族元素及其相關性質,就沒有突出化學史的教學,沒有發揮化學史的教育作用。元素發現史不但有助于學生認識、掌握元素化學知識,而且能夠提高學生的科學素養和人文素養,形成嚴謹的科學價值觀。首先介紹幾個元素的發現故事。例如1766年,英國科學家凱文迪西分別使用鐵、鋅與鹽酸、稀硫酸反應制取氫氣,收集后,發現這種氣體與空氣混合后,點燃會發生爆炸,稱之為“易燃空氣”。1782年,化學家拉瓦錫重復實驗,把過去稱為“易燃空氣”的氣體命名為氫,并確定氫是一種元素。然后介紹化學家發現幾個元素性質相似現象。例如德國化學家德貝萊納提出的“三元素組”觀點,從當時已知的54種元素中找出15種元素,并分成5組,發現每組的三種元素性質相似。接著講述門捷列夫發現元素周期律。1869年俄國化學家門捷列夫按照原子量遞增把60多種元素排成序列,得到了門捷列夫短式周期表,并且發現元素的性質發生周期性的遞變。講述完后,還可以進一步提問:門捷列夫短式周期表體現了哪些創新?元素周期律體現在哪些方面?學生通過思考和討論,回答這些問題。最后介紹維爾納的長式周期表。講解周期、列、主族、副族概念后,提出下列問題:對比門捷列夫短式周期表,維爾納的長式周期表在哪些方面取得了進步?這種元素周期表的教學加深了學生對化學歷史過程的了解和對探索過程的領悟,潛移默化地培養了科學精神和思維方法,也避免了高中教學中存在只注重單個知識的講解和練習,沒有注意知識點的聯系和發展。教師為了培養學生的變化觀念、創新意識的學科核心素養,可以搜集化學理論突破創新的例子和教育素材。例如在酸堿電離理論的教學中,介紹酸堿理論的發展化學史。首先品嘗感到酸的物質定義為酸,感到有澀味的物質定義為堿;隨著電化學的發展,形成了酸堿電離理論,能電離出H+的物質定義為酸,能電離出OH-的物質定義為堿。接著根據酸堿的對應關系、質子轉移關系進行拓展講解質子理論。這樣的講解和學習可以讓學生感受到化學是一門推陳出新、充滿活力的學科,間接培養了學生的創新意識。
2突出化學學科特點
化學是一門從原子、分子層次研究物質的組成、結構、性質、變化的學科,體現了宏觀與微觀的統一,因此宏觀辨識與微觀探析成為學科核心素養之一。認識物質和學習化學反應可以從宏觀、微觀、符號三個方面著手,增強宏觀辨識與微觀探析訓練。例如在鐵還原硫酸銅的課堂教學中,做好課堂演示實驗,學生認真觀察,獲得學習興趣[3]。首先提出問題:鐵釘表面的顏色在反應前后有什么變化?學生仔細觀察實驗、思考獲得:銀白色的鐵釘表面覆蓋了一層紅色銅,這樣學生從宏觀上可以區分銅和鐵。再從微觀上探析鐵把溶液中的銅離子還原為單質銅,然后用元素符號把這個氧化還原反應式寫出來。然后著重分析反應前后電子得失和化合價的變化,提出問題讓學生回答。銅元素化合價從+2變為0,因此氧化銅為氧化劑。鐵元素反應前為單質,失去電子生成鐵離子,化合價從0變為+2,因此鐵為還原劑。還可以拓展教學內容,根據實驗情景,設計好問題,反應前后電子的總量有變化嗎?讓學生思考討論,獲得成就感。教師總結:雖然銅元素、鐵元素的化合價有變化,但是電子得失相等,這樣也培養了學生的變化觀念與平衡思想的學科核心素養。
3加強實驗教學
化學是一門以實驗為中心的科學,化學實驗具有生動、具體的特點,能夠引起學生濃厚的學習興趣,依靠化學實驗課教學,能夠培養學生的科學態度和社會責任[4]。因為組織學生做實驗需要花費大量的精力,可能出現安全問題,因此有些學校和教師不太重視實驗教學。有效地開展中學化學實驗,不僅有利于培養學生的動手操作能力和仔細觀察能力,還能夠培養學生探究能力、科學方法和化學學科素養。第一、通過化學實驗教學,學生養成遵守實驗操作規則的習慣,樹立安全意識。按照每一個實驗的操作要求做好實驗,同時在中學階段做到及早及時糾正學生不守規則、粗心大意的壞習慣。第二、在實驗中培養學生認真觀察實驗現象的習慣。實驗前要提出幾個問題,引導學生觀察和思考,實驗結束后要求學生回答。第三、在實驗中訓練學生的合作行為和意識。對于一些操作復雜的實驗,安排幾位學生共同做完一個實驗。先進行分工,然后進行協作完成。第四、培養學生的創新意識和社會責任。設計新實驗或者對實驗進行改進,可以激發學生的創新意識。例如在做《金屬及其化合物》課堂演示實驗時,教師可以提出這樣幾個問題:鈉的密度比水輕嗎?金屬鈉會沉入水底嗎?反應后向溶液中滴加酚酞溶液,溶液的顏色是什么?做完演示實驗后讓學生思考并回答這些問題。然后進一步拓展實驗,培養學生的創新意識。如何把紅色溶液變成無色?學生討論清楚后,再進一步實驗驗證。向試管中加入紅色溶液,然后逐滴加入鹽酸溶液,紅色溶液變為無色。這樣一系列的問題引發學生仔細觀察和認真思考。無色溶液變為紅色溶液再變為無色溶液,突破教材內容,這樣設計實驗能夠更加有效地培養學生科學探究與創新意識的學科核心素養。
4加強化學與生產生活的聯系
化學與人們的生產生活聯系密切,教師要在課堂教學中構建生活化的教學情境,讓學生更加主動參與到課堂教學中來,體驗化學與生活的聯系,提升學生的化學知識應用能力,避免單一地講解理論知識,壓抑了學生的興趣和探索積極性。例如在講《金屬及其化合物》時,教師可以提出這樣幾個問題:鈉的化合物有哪些?舉例說明鈉的化合物在生活中有哪些應用?教師提出問題后,讓學生思考和討論幾分鐘,然后學生對問題進行回答。接著教師可以這樣進一步提問:我們每次炒菜要加入食鹽,食鹽是怎樣制備出來的呢?然后教師介紹海水曬鹽、精煉過程。通過類比方法,再聯系化學實驗操作蒸發、結晶、過濾、重結晶,接著拓展到從井鹽、礦鹽提取食鹽,最后總結化學為人類做出了巨大貢獻。另外,還可以進一步拓展和提問:炒菜中加入食鹽有什么感受?食鹽口感為咸味,能增加口腔唾液分泌,從而增進食欲和提高食物消化率。食鹽是維持細胞外液滲透壓的主要物質,過多會引起高血壓;過少會引起血液變濃,皮膚變黃等病癥。通過把生活中的例子引入到課堂教學中,既能夠很好地吸引學生的注意力,又能夠把抽象的化學知識變得更加具體。培養學生的化學實踐應用能力和學科素養。另外,加強課后作業與生活、生產的結合。多鼓勵學生走出書本和課堂,觀察生活,并將學到的化學知識應用于生活中,從而提升學生的科學探究能力。例如“酸堿鹽在水溶液中的電離”的課后作業中加入這樣一道題目:觀察家中水壺底部的覆蓋物是什么,設計解決方案,并寫出處理過程。學生會積極搜集資料,水垢的主要成分是碳酸鈣,并且思考得到解決辦法,用醋酸除去碳酸鈣。碳酸鈣與氫離子反應生成二氧化碳、水和鈣離子,從而使碳酸鈣分解消失了。學生用醋酸處理水垢多次,把自己家里的水壺清洗干凈了,花的時間比預想的多很多,學生親自體會到學習的成就感,加深了對酸和碳酸鈣的認識,從而激發了學生的學習興趣,積極解決生活中的小問題,培養了科學探索的核心素養。總之,化學學科核心素養的提出為中學化學教學和學習方式的轉變指明了方向,本文從課堂教學、實驗教學、課后作業等方面探討了如何培養學生的學科核心素養。培養學生的學科核心素養需要教育工作者高度關注和積極探索,也是一項長期的工作,讓化學課堂教學早日回歸到學科核心素養的培養具有重要意義。中學化學教育工作者需要轉變教學觀念,更新教育理論,設計新的教學方案,從而提高學生的化學學科核心素養水平。
參考文獻
[1]許彬.基于提升學科素養下的化學概念教學[J].新課程研究,2018,10:95-96.
[2]劉恒軍.氧化還原反應教學探析[J].廣西教育,2017,7:111-112.
[3]田靖,劉媛,孫萌,等.基于自主學習能力培養的對分課堂教學設計[J].廣東化工,2019,46(1):206-207.
[4]陳麗東,蔡文廣.淺談中學化學翻轉課堂教學模式的構建[J].廣東化工,2018,45(16):220-221.
作者:文志剛 陳文芹 單位:黔南民族師范學院化學化工學院 黔南民族師范學圖書館