時間:2023-06-18 10:38:51
序論:寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感,挖掘那些隱藏在內心深處的真相,好投稿為您帶來了七篇化學學科的核心素養范文,愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑,助力您的創作。
化學核心素養屬于化學學科的基本素養,教師應重視認識其體系的構成與特點,改進落后的教學理念與方式,提高化學教學質量,促使學生全面發展,為社會培養高素質的創新型人才.
一、培養學生的化學素養
1.基本知識與技能.在培養學生的化學素養時,首要任務是促使學生掌握基本知識與技能,深化學生對于化學概念、原理等的理解,增強學生透過化學現象看到化學本質的能力,促使學生把握化學基本規律,培養學生的化學科學觀念,提高學生自主學習、合作學習化學的能力.
2.化學思想.化學思想的主要內容是認識化學本質、特點與價值應用科學方式的思想意識,主要包括守恒思想、控制變量思想、對立統一思想、驗證探究思想以及綠色化學思想等.
3.化學方式.傳統的化學方式主要包括矛盾分析法、唯物辯證法以及兩點論等,而一般的方式包括觀察、比較、類推、歸納、綜合、演繹、實驗、圖像以及遷移法等方式.隨著科學技術的進步與發展,學科之間日益互相滲透,時常在化學研究中綜合應用多種方式,如化學方式中融入生物、物理以及數學等方式.
4.化學精神.化學精神屬于一種科學精神,特點是具有濃厚的化學色彩.學習化學今后不一定從事與化學相關的工作,但是化學學習的目標在于掌握化學方式與精神,化學精神也成為核心素養的重要基礎內容.化學精神強調的是,在理解化學規律、原理概念以及解釋化學現象時,堅持科學嚴謹、求實務真、堅強不屈、獨立自主等高尚品質.
二、培養學生的化學信息素養
這里強調的化學信息主要指的是,關于化學學科的信息技術、書刊圖表、數據模型、互聯網、音像、化學資源以及化學程序等.首先,提高學生化學信息的意識,培養學生應用化學信息工具與信息資源的能力,使學生在獲取、顯示、存儲、應用、傳遞信息中具有應用計算機、通信技術以及智能控制等能力.其次,培養學生獲取與識別化學信息的能力,提高學生的信息處理、傳遞與創造的能力.縱觀近年的高考化W試題可以發現,越來越重視考查學生的信息素養與學習能力等.題目中融入部分全新的信息,并要求學生通過分析與處理信息,從而總結與歸納規律.該類型的題目所占的比重有所增加.最后,加強學生的信息交流與合作,提高學生的創新能力和實踐能力,促使學生信息理論的形成.教師要注意培養學生描述實驗現象的能力,引導學生獨立自主地分析、加工與評價信息,并得出正確的結論,提高學生的信息篩選、整合與生成全新信息的能力,促使學生應用化學信息與化學知識靈活地解決面臨的各種化學問題,從而提高學生的創新意識,增強學生抵御不良信息的能力.
三、培養學生的化學能力素養
1.動手能力.在化學教學中開展化學實驗,有利于提高學生的動手能力.然而,在應試教育的影響下,教師往往減少實驗以留出更多的講題時間,導致學生雖然可以在化學考試中獲得高分,但是在動手能力方面非常薄弱.該教學方式嚴重阻礙了學生的創造性思維,對學生今后的發展會產生不利影響.因此,在化學教學中,教師要適當增加探究性實驗與設計實驗等,由學生自主或者以合作的方式設計實驗方案與實施實驗,提高學生發現問題、思考問題、分析問題、解決問題的能力,培養學生設計實驗與操作實驗的能力,從而提高學生的創新能力.
2.團結協作能力.在經濟全球化的熱潮下,對于人才的人際交往能力提出越來越高的要求,組織協調、人際交往能力是工作與科研中必不可少的重要素質.因此,培養學生的人際交往能力是核心素養中的重要內容.除了要重視學生的學習自主性與獨立性,教師還應引導學生加強彼此的團結協作,培養學生的集體意識與協作精神等.
高中化學核心素養是學生發展核心素養的重要組成部分,是高中生通過化學課程學習所獲得的,在知識與技能、過程與方法、態度情感與價值觀等方面的綜合品質和關鍵能力。高中化學核心素養是高中化學課程的重要目標,也是衡量高中化學教學效果的重要標準。高中化學課程實施如何落實“立德樹人”的教育任務?高中學生通過化學課程能得到什么發展?高中化學核心素養是對這兩個問題的直接回答。
1 高中化學核心素養的建構
《普通高中化學課程標準(實驗)》從知識與技能、過程與方法、態度情感與價值觀相融合制定了高中化學課程目標[1]。高中化學課程目標在知識與技能維度突出了“化學概念原理、化學變化規律、化學基本觀念、化學實驗”等關鍵詞,強調高中化學課程要提供學生未來發展所需要的化學學科觀念;在過程與方法目標維度突出了“科學探究、信息獲取和加工、自主學習”等關鍵詞,強調高中化學課程要讓學生經歷科學探究過程,學會運用觀察、實驗、查閱資料等多種手段獲取信息,并運用比較、分類、歸納、概括等方法對信息進行加工,提高自主學習化學的能力;在情感態度價值觀維度突出了“樂于科學探究、感受世界奇妙、贊賞化學應用、關注化學發展、養成科學態度”等關鍵詞,強調高中化學課程要發展學習化學、探究物質變化奧秘的興趣,能夠體驗科學探究的艱辛和喜悅,感受化學世界的奇妙與和諧;能夠贊賞化學科學對個人生活和社會發展的貢獻,將化學知識應用于生產、生活實踐,逐步形成可持續發展的思想。
從學生發展核心素養、科學素養和化學課程的價值等方面綜合分析,高中化學核心素養應該包含“化學學科觀念、化學學科思維、科學探究實踐和化學學科價值追求”等方面,因此高中化學課程落實“立德樹人”的教育任務,就是要讓學生通過自主、探究和合作等多樣化的學習方式,形成和發展化學學科觀念、化學思維方式、科學探究能力,樹立和發展科學精神和價值觀。從三維目標相融合制定的高中化學課程目標可以看出,十多年前高中化學課程改革倡導的課程目標中就包涵了化學核心素養的基本要素[2]。
1.1 從學科觀念建構高中化學核心素養
科?W的形成源于人類對自然界的探索活動,而自然界又是一個普遍聯系、相互作用的統一整體。因而,科學領域不同的學科之間就必定會存在一些共通、跨越學科界限、具有普適性的科學主題。美國加利福尼亞州出版的“科學框架”(Science Framework for California Public School)中,將“尺度與結構”、“變化的形式”、“穩定性”、“系統與相互作用”、“能量”、“演化”提煉為科學主題,上述科學主題在化學學科中以學科觀念或核心概念的形式表現出來(表1)[3]。
“普遍聯系和相互作用”同樣是化學學科觀念的特征。人們通過觀察(特別是通過實驗觀察)、辨識并表征物質在一定條件下的存在狀態和變化現象,如物質的形態改變、新物質的生成、能量的轉化等,這種直接觀察或通過一定的儀器或技術間接觀察所得到的物質存在狀態和變化現象往往是宏觀的,可用文字或化學符號對其進行描述,即“宏觀辨識”。但人類對客觀世界的認識并不僅僅滿足于對物質的存在狀態和變化現象的觀察、辨識和表征,還必須探析其運動變化的本質原因。化學學科中主要從兩個視角進行探析,一方面從物質的結構和性質相聯系的視角分析,即“微觀探析”,另一方面從變化和平衡相統一的視角分析,即“變化思想與平衡觀點”。因為哲學認為,物質是不停運動變化的,平衡和運動是不可分的,客觀世界是不斷地沿著由不平衡到平衡、再由平衡到不平衡的軌跡運動著。而內因是事物變化發展的內在根據,是事物運動的源泉和動力。“宏觀辨識與微觀探析、變化思想與平衡觀念”是具有高度概括性、統領性和遷移性的化學學科觀念。
理解“宏觀辨識與微觀探析、變化思想與平衡觀念”的內涵,我們不能只看到“宏觀、微觀、變化、平衡”幾個簡單的詞,不能僅從化學一般概念或原理層面進行理解,“宏觀辨識與微觀探析、變化思想與平衡觀念”的內涵是十分豐富的。它涉及化學變化的條件、方向、限度、能量轉變,涉及物質及其構成微粒的作用力和作用力平衡,涉及對物質及其變化的辨識、探析和表征等。
理解“宏觀辨識與微觀探析、變化思想與平衡觀念”的內涵,不能把其中的“與”簡單理解成兩者加和,它們是相互聯系的統一體。“宏觀辨識與微觀探析、變化思想與平衡觀念”是指以“物質結構與性質相聯系、宏觀與微觀相結合、變化與平衡相統一”的視角認識和分析解決相關的化學問題。
1.2 從學科思維建構高中化學核心素養
人類在運用化學方法探索物質世界及其相互關系的過程中,積累了豐富的知識和經驗,其中極其重要的就是具有化學特質的思維方法。辯證唯物主義堅信有一個客觀世界存在,而人類認識世界就是不斷地通過實證研究去接近這個客觀世界。作為科學領域的一門學科,化學十分重視實證研究,堅持科學結論需要通過多次反復的證實或證偽。事實上化學科學中許多理論的建立和原理的發現,特別是中學化學課程中所涉及的化學理論和原理,都是建立在對大量實驗事實進行比較分析、歸納概括的基礎上的,是根據大量的實驗事實(證據)進行邏輯推理形成科學結論的,這就是“證據推理”。由于化學研究的對象是分子、原子層次的物質,且存在物質的多樣性、不同物質結構的獨特性和環境對物質及其變化影響的復雜性等特點,人類運用化學方法探索物質世界時,常常對大量實驗事實進行比較分析、歸納概括后,還需要通過抽象和簡化的方法建構模型,再現物質及其變化的基本規律,這就是“模型認知”。因此“證據推理與模型認知”是化學特質的思維方法。
證據推理與模型認知既有區別又相互聯系,證據推理主要是指根據觀察和實驗等方面獲取的物質及其變化的信息(證據),通過基于證據推理的方法形成科學結論;模型認知是指對研究的物質及其變化等方面的問題提出假設,根據觀察和實驗得到的信息,通過抽象和模型思維,用簡化的、形象化的模型再現物質及其變化的本質、內在特性和一般規律,并通過實驗驗證和完善模型。證據推理所形成的科學結論是簡單的模型認知,模型認知離不開證據推理,證據推理是建構模型的前提。
1.3 從學科實踐建構高中化學核心素養
化學科學發展至今,化學實驗仍然是探索物質奧秘的重要研究方法,也是學生化學學習中進行科學探究的重要途徑,是培養學生創新精神和實踐能力的重要活動。從化學實驗研究的對象看,有物質的合成(轉化)與分離、物質組成和結構的表征、物質的性能和應用等;從化學實驗研究的過程看,化學實驗通過一定的實驗技術和方法獲取物質及其變化的信息,再從結構與性質相聯系、變化與平衡相統一的視角,運用比較分析、歸納概括、證據推理、模型建構等方法對實驗現象和事實做出合理的解釋,揭示化學變化的規律,形成科學的結論;從化學實驗結果看,化學實驗獲取新的化學知識,揭示未知的化學反應原理和規律,發展新的技術和方法,將新的實驗研究成果應用于生產、生活和科學研究實踐。因此,從化學實驗研究的對象、過程和結果分析可以發現,創新是化學科學探究最重要的特征,化學科學探究最能體現和發展人的創新精神和實踐能力、團隊協作和合作能力,最能培養人的科學精神和社會責任,“科學探究和創新意識”是化學學科實踐的核心要素。
1.4 從學科價值建構高中化學核心素養
科學價值作為一個總的價值體系,由諸多價值要素構成,諸多價值要素聚焦于最終目標――為人的全面發展服務。化學科學的發展起源于人的生存和發展的需要,化學對人的發展的作用是以認識世界、改造世界和保護世界的活動為前提的,化學科學技術不斷推動經濟的發展,給人類提供了豐富的物質財富,這是實現人的自由發展的根本條件。但是片面追求化學科學技術的應用性價值,就會帶來諸如對生態環境、人類健康的影響,導致科學不利于人發展的異化現象,無法實現科學的最終價值。實現化學科學的價值既要充分發揮化學科學技術為人類提供物質財富的作用,又要充分分析化學科學技術應用對人類社會發展帶來的可能的負面影響,即充分承擔起化學科學對促進人類社會發展的“社會責任”。
化學科學探索是一個艱難的創造過程,需要化學學術共同體成員付出艱辛的代價,執著不懈地永恒探索和不斷創新;化學學術共同體成員在科學探究實踐活動中遵循著科學研究行為規范,體現著理性、客觀、公正、平等、奉獻、求實、嚴謹、民主、寬容、自由的科學精神,成為現代人類社會道德進步的推動力量和現代人類文化體系與精神生活的核心。“科學精神”與“社會責任”是對化學學科價值很好的詮釋。
2 高中化學核心素養的結構和內涵
根據化學課程對學生發展核心素養的貢獻,結合化學課程的特點,高中化學核心素養可概括為“宏觀辨識與微觀探析”、“變化觀念與平衡思想”、“證據推理與模型認知”、“科學探究與創新意識”、“科學精神與社會責任”五個方面。其中,“宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想”既是化學學科觀念,又是化學特征的思維視角和方式,“證據推理與模型認知”是化學特征的思維方法,“科學探究與創新意識”是化學學科實踐能力,“科學精神與社會責任”是化學學科的價值追求和化學課程對學生價值觀發展的貢獻。高中化學核心素養各維度的關系可表示如圖1所示。“科學探究和創新意識”處于化學核心素養的中心位置。“宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想”既以化學科學探究為載體,又是化學科學探究的研究內容和思維視角,“證據推理與模型認知”是化學科學探究形成結論的思維方法,“科學精神與社會責任”是化學科學探究在態度情感和價值觀維度的重要成果。
2.1 宏觀辨識與微觀探析
“宏觀辨識與微觀探析”是從分子、原子層次對物質結構、性質、能量轉變等及其相互關系的基本認識[4],既是化學學科重要的觀念,又是化學問題解決的思維視角。
通過高中化學課程的學習,要求學生能通過觀察、辨識一定條件下物質及其變化的宏觀現象,并能運用化學符號表征物質及其變化;形成“物質結構決定物質性質”的觀念;能從物質結構和性質相聯系、宏觀與微觀相結合的視角解決相關化學問題。
2.2 變化觀念與平衡思想
“變化觀念與平衡思想”是對物質發展化學變化的條件、方向、限度和變化規律等及其相互關系的基本認識,既是化學學科重要的觀念,又是化學問題解決的思維視角。
通?^高中化學課程的學習,要求學生能認識物質是不停運動變化的,化學變化是有條件的、可控制的;能形成化學變化中元素守恒和能量轉化守恒的觀念;能從變化與平衡相統一的視角考察分析化學反應和解決化學問題。
2.3 證據推理與模型認知
“證據推理與模型認知”是化學對物質及其變化的認識方式,是基于觀察和實驗等方法獲取的物質及其變化的事實并進行分析推理、抽象概括、建構模型以揭示化學變化及其規律的過程,是運用證據推理和模型化思想解決相關化學問題的能力和品質。
通過高中化學課程的學習,要求學生能通過觀察和實驗收集物質及其變化的證據,基于證據進行分析推理形成結論,能解釋證據與結論之間的關系,確定形成科學結論所需要的證據和尋找證據的途徑;能依據物質及其變化的信息進行抽象概括并建構模型,用模型思想認識物質及其變化的一般規律。
2.4 科學探究與創新意識
“科學探究與創新意識”是指提出化學問題,形成猜想和假設,獲取和處理信息,基于證據推理得出結論并作出解釋,對科學探究過程和結果進行交流、評估、反思的能力。是指能尊重事實和證據,獨立思考,敢于質疑和批判不同觀點和結論,提出創造性見解的品質。
通過高中化學課程的學習,學生應具有科學探究意識,能發現有探究價值的化學問題,提出合理猜測與假設;能依據探究目的設計并優化實驗方案,正確實施實驗探究方案;具有分析、處理信息,描述、解釋實驗探究結果的能力;具有合作與交流的意愿與能力,能對實驗探究的過程與結果進行質疑和批判、評估和反思。
2.5 科學精神與社會責任
“科學精神與社會責任”是指在認識化學科學本質和化學科學的價值,理解科學、技術、社會、環境(STSE)關系的基礎上,逐漸形成的對化學科學技術應有的科學精神和社會責任感。
通過高中階段的學習,要求學生具有崇尚科學和嚴謹求實的科學態度;關注與化學有關的社會熱點問題,積極參與化學有關的社會實踐活動;深刻理解化學、技術、社會和環境之間的相互關系,贊賞并致力于應用化學科學技術促進社會發展,勇于承擔和分析化學過程對人類社會可能帶來的各種影響的責任,形成可持續發展的觀念。
3 高中生化學核心素養的培養和發展
高中化學核心素養是高中生通過化學課程學習所獲得的,在知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀等方面的綜合品質和關鍵能力,是學生在未來生活中能有效解決復雜問題和適應不可預測情境的能力和品格。高中生化學核心素養的發展離不開化學課程的實施,離不開化學知識的學習,離不開經歷化學問題解決過程。
3.1 在自主探究學習中發展學生化學核心素養
核心素養的后天習得性,決定了高中生化學核心素養的發展離不開化學課程學習。但必須指出的是高中化學核心素養的習得不能是“被動接受”,不能以“灌輸”的教學方法培養學生的化學核心素養,更不能把化學核心素養簡單地轉化成“宏觀、微觀、變化、平衡、模型、推理、實驗”等知識內容進行講授,離開了科學、正確的化學學習過程和學習方式就無法形成化學核心素養。
在化學課程實施中發展學生的化學核心素養,就必須引導和組織學生積極主動參與多樣化的學習活動,如實驗探究、交流討論、辯論、問題解決、社會實踐等,讓學生在學習活動中形成自主、合作、探究等多樣化的學習方式,在學習過程中自主獲取化學學科知識、形成化學學科觀念、體驗化學實驗探究的過程、運用化學特征的思維方式分析和解決實際問題、認同和踐行化學學科價值追求。
3.2 在化學知識學習中發展學生化學核心素養
化學核心素養的形成離不開化學知識,沒有化學知識,化學核心素養就是無源之水、無本之木。在“知識爆炸”的時代,任何人沒有必要也不可能掌握繁瑣卻無法窮盡的“化學知識”,唯有將化學知識提升為可遷移應用的化學學科觀念,才能發展學生的化學核心素養。
高中化學課程具有自身的內容邏輯主線,包含了許多事實性化學知識和基本概念,如何在課堂教學中將事實性化學知識和化學一般概念上升為化學學科觀念,考驗著化學教師的學科素養和教學智慧。高中化學課程實施中,需要認真理解高中化學核心素養中“宏觀辨識與微觀探析”和“變化觀念與平衡思想”所包含的化學學科觀念的內涵,需要建立化學學科觀念與化學一般概念等之間的關系,有效地幫助學生建構化學學科觀念體系。
高中化學課堂教學是圍繞一定的化學課程內容、通過多樣的化學學習活動展開的。雖然不同的化學課程內容、不一樣的學習活動對學生化學核心素養的不同維度發展的貢獻可能存在差異,但一定都能促進學生化學核心素養各維度的發展。化學課程實施中一定要防止的是:將化學核心素養各維度分解開來培養,將化學課程內容與化學核心素養的某維度進行對應,并貼上“標簽”。
3.3 在化學問題解決中發展學生化學核心素養
【關鍵詞】初中化學 課堂教學 核心素養 對象 過程 方法 收獲
2016年2月,《中國學生發展核心素養(征求意見稿)》,預示著當前課堂教學改革已經從表面形式的課程改革回歸到教育本質,即更加關注核心素養的培養,抓住育人根本,以學生為本,以學生的全面發展和健康的成長為根本,向學生的未來成長方向前進。
當前初中化學教學的首要問題,主要是放大了化學的應試,弱化了化學自身的學科素養培養。初中化學老師長年經營于一個年級的教學當中,教學經歷和教學視野注定了教師自身素養很難達到很高的高度,不少初中化學老師不能將化學教學建立在大學科領域去培養學生的學科r值、思想方法以及學科知識體系。
所以,我認為學科啟蒙性這一基本目標應為初中化學教學的重要關注點,從學科核心素養的角度出發,從學科本源和學科本質的高度立意,追求有學科品質的教學。
在這種教育期望之下,初中化學課堂教學應該著力彰顯四個關鍵特征,以滿足教育本質的現實需求。
一、明確的教育對象和內容
化學教學的對象是一個個的學生,教學改革,是為了改掉現存的不合理的部分,剔除功利的、浮躁的追求,并在教育實踐中逐步完善和修正我們的教學行為。只有從現存的實踐出發,回到“人”這一主體對象,才能確定改革的真正目標和方向,也才可能開展有效的改革。
化學教學的內容主要是化學學科知識、核心思想和基本概念等這些更是化學學科素養的基本構成部分,開展教學首先當圍繞這部分進行。
就初中化學而言,氧氣性質和實驗室制取,碳及其氧化物的性質和二氧化碳實驗室制取,鐵、鋁等金屬的化學性質,常見酸堿鹽的性質都是重要知識。物質的轉化、分類及物質結構如分子、原子、離子、元素等是初中化學的基本概念。化學物質的多樣性與物質間相互轉化,物質是由粒子構成的觀點,物質是由化學元素組成的觀點,物質的結構、性質與用途相互聯系的觀點,化學變化中能量與質量守恒的觀點,化學與社會可持續發展是相互作用和影響的觀點等是初中化學教學中應該形成的核心學科理念。
在教學過程中,作為老師要清楚學科重要知識、核心概念和基本觀念產生和發展的過程,不可就事論事,應該引導學生透過現象看本質。比如原子論、分子論及元素周期律的發展,透過整個研究進程就發現互相之間的聯系和規律,更看出化學史的發展歷程和化學對人類進步做出的推動。
二、科學有效的教學方法
在化學課堂教學實踐中,近年來各種教學模式甚囂塵上,洋思、杜郎口以及翻轉課堂、自主學習等等,大量無效的討論引入課堂,熱鬧之后,效果卻不盡如人意。究其原因,主要是這些教學活動把改革目標與課堂教學目標混淆,模糊了課堂教學方法與目標對象的不同。
化學教學當回歸本質,形式模式不重要,科學有效的方法無外乎提高興趣和培養能力。
針對當前化學教學的現狀,我認為化學學科興趣培養可以從下面兩方面著手:一是實驗教學。實驗可以增強學習興趣,現場體驗實驗和科學探究的過程等,更何況這些附加值會反過來促進學業成績的提高。二是化學教學不能只是講題。化學課堂除了講題應該還有其他很多知識需要傳授。比如化學歷史、化學與社會、優秀化學家故事、化學發展等等,包括各種化學情境,情境可以是實驗性的,可以是聯系生活生產實際的,可以是科學史料或前沿科技的。即使做題也該是在情境之中完成,而不是孤立的為做題而做題。
三、高效而明晰的教學過程
彰顯教育本質的化學課堂教學,其過程應該是高效明晰的,目標明確,對象清楚,沒有太多的形式和炒作,也不需要過度的復雜機械。簡潔的課堂教學過程體現在兩個主要方面。首先,去除修飾,平淡是真,順應學習規律,老師做好引導。其次,明確具體的聚焦,核心素養的提升是根本。第三,把握基本的核心要素,適合是最好的選擇。
四、愉悅的感受,合理的學習收獲
每件事情都有其自身規律,化學課堂教學作為師生交流互動的活動,要讓師生做到心無旁騖,全身心投入或者沉浸在活動中,最重要的就是師生在教學活動中感覺要自然。這種自然的感覺使人精神輕松、身心愉悅,既能更好地激發師生的參與熱情,也有助于師生水平的更好發揮,核心素養的自然滲透。
一堂課完成后,不是首先看教學進度完成與否,而是回顧本節課自己講授了什么?學生收獲有什么?知識、能力、思想、情感等在本節課如何得到了體現?
首先,正確把握化學教育的特點:這是達到化學教育目的的前提.遵循化學學科教育的中心任務的要求,依據化學新課程的實施原理,化學學科的課堂教學中必須依據“探究型”化學教學新觀念來構建化學教學的方法和教學基本模式,同時,要將“探究型”與“訓誨———馴化型”、“傳授———訓練型”化學教學觀念的區別與聯系分析清楚,這樣才能更為清晰地在課堂教學中合理地進行“探究型”的教學模式的自覺建構,使化學學科素質教育的基本任務得到落實.
其次,積極倡導自主、合作、探究的學習方式,這是達到化學教育目的的策略.讓學生的化學學習在依據化學科學探究活動的基本原理:提出問題———猜想與假設———制訂計劃———進行實驗———收集證據———解釋與結論———反思與評價———表達與交流的全程中,發展自己的能力,健全自己的人格,使化學教育真正體現科學素養的核心目標,完成化學學科培養學生科學素養的任務.教師在實施探究教學中要成為探究教學的組織者、引導者重要在以下三個方面著力完善.其一,激發學生的探究興趣,要通過創設情境,介紹背景、資料等一系列教學前提條件.其二,培養良好的探究態度和習慣.其三,在探究教學中,教師應努力幫助學生“找到自己”,有了獨特的見解,才能展開探究.人教版九年級化學上冊第七單元課題一《燃燒和滅火》一節的課堂教學流程是情景激趣導入新課———合作交流實驗探究———群策群力探尋奧秘———實踐應用火場逃生———趣味練習鞏固新知———課堂小結認識升華———布置作業課外延伸.其中設計燃燒的探究實驗,用蠟燭、火柴、燒杯等實驗室較常見的物品引導學生參與探究,讓學生親身感受“燃燒”,通過科學探究得出可燃物與空氣或氧氣發生的一種發光、放熱的劇烈的氧化反應叫做燃燒的定義描述.而在探究燃燒的條件實驗時,白磷在空氣中燃燒產生大量白煙五氧化二磷,對環境造成了嚴重污染,考慮該實驗在班級進行,如何盡量做到實驗“綠色化”,引導學生進行自主學習,合作探究在紙上設計實驗方案,進行小組匯報交流,進行論證分析,進行實驗,將教材中用紅磷、白磷的進行探究實驗的加以改進,收效很好.
第三,努力建設開放而有活力的化學課程,這是達到化學教育目的的保障.營造科學探究的環境,激發學生學習科學的興趣,通過滲透情感、態度和價值觀等教育因素,從而推動學生觀察能力、操作能力、思維能力和創造能力的培養.在滅火的原理探究教學中使用教材,不拘于教材的內容,適時進行拓展,增加了火災自救和安全防火的一些常識性知識,并及時進行情境再現教學,如在云南省的香格里拉縣獨克宗古城發生的火災,造成了古城335戶群眾受災,燒毀了房屋242棟,還造成了古城部分文物、唐卡等文化藝術品被燒毀的后果,引導學生分析討論找到解決方案.又如根據我校教學樓的特點,設計預防火災的方案(包括發生火災時需采取的滅火和自救措施)等等.這些化學探究教學中設計的內容更加貼近學生的生活實際,充分體現了理解科學、技術與社會(即STS教育理念與科學素養的培養)的密切聯系,通過學習學生能更好的認識化學學科的重要性,體會化學學科的實踐性,為提高學生科學素養發揮重要作用.
關鍵詞:教師素養;素質教育;高中化學
要給別人一碗水,自己先要有一桶水。作為教師也要與時俱進、學習新知識、更新教育教學觀念、發現新情況、研究新問題、力爭站在教育教學的制高點和最前列。
探討新課程下高中化學教師素質結構的問題具有十分重要的意義。它不僅是素質教育和社會發展的需要,也是化學教師適應課程改革的需要。
一、教師需要有春風化雨的個人心理素質
春風化雨的個人心理素質,要求教師具有良好的個性心里品質,熱愛、信賴和尊重學生。在與學生交往的過程中要努力克服傳統教育領域里過于成人化和理想化的傾向,做到和藹可親、平易近人、風趣幽默、富有童心。一些名人名言也說明了心理素質的重要性,如愛因斯坦說過:“想象力比知識更重要。”俄國謝切諾夫說過:“一切智慧根源都在記憶,記憶是整個心理生活的基本條件。”
二、教師需要有點石成金的教育創新素質
教師已經從單一的知識傳授者變為集多種角色于一身的促進者、引導者、研究者、學習者、建設者、開發者等,學生也不再僅僅是被動的接受者,而是具有能動性、主體性、創造性、發展性的人。因此,針對新課程必修模塊基礎性的特點,教師在引導學生學習知識的同時要促進學生能力的培養,絕不能就知識而教知識。比如“金屬及其化合物”中代表金屬Na、Al、Fe、Cu的學習,學完以后,學生可能覺得金屬之間關系不大,感到知識凌亂難記。但是此時教師若趁熱引導學生意識到Na代表了活潑金屬;Al代表了兩性金屬;Fe代表了變價金屬;Cu代表了不活潑金屬,同時通過Na、Al、Fe分別與O2、H2O反應的差異,總結出不同金屬跟O2、H2O反應的情況與金屬活動性的關系,用金屬活動性來統攝Na、Al、Fe、Cu的性質,教師起到點石成金的作用,有效地培養了學生的發散思維和遷移能力、歸納能力和教材中的重要思想――分類思想。
三、教師需要有合理的學科知識結構
教師的學科知識結構因人而異,但根據當前化
學教師的工作任務,化學
教師的學科知識結構應該是如圖所示的“雞蛋式”結
構,包括核心知識、緊密知識和知識。核心知識是指中學化學教材中的化學基礎知識、基本理論、基本實驗技能以及教材的結構安排等內容。緊密知識是指與教材內容相關的較高層次的化學理論、化學學科的體系框架、化學學科發展史、探究化學學科知識的標準與思考方式、對化學學科及其發展的基本認識和價值判斷等內容。知識是指與社會、生產、生活密切相關的知識,化學與其他學科的交叉融合,化學學科最新成就等內容。核心知識反映教師教學工作的基本內容。緊密知識反映教師學科知識的縱深度,這部分內容不僅有助于教師講清“是什么”,更有助于教師講清“為什么”,使教學做到深入淺出、得心應手。知識反映教師學科知識的寬度,這部分內容可幫助教師靈活多樣地處理教材,縮小教學內容與新知識、應用之間的差距,培養學生解決實際問題的能力。
新課改下的教師,要有對人類的熱愛和博大的胸懷,對學生成長的關懷和敬業奉獻的崇高精神,復合的知識結構,富有時代精神的教育能力和研究能力,在實踐中凝聚成的教育智慧。讓我們在教學中不斷去學習、實踐、反思、創新,早日成為一名合格的、專業的化學老師。
參考文獻:
[1]張大均.教育心理學[M].2版.北京:人民教育出版社,2004.
[2]馬曉霞.對現代教師素質的思考[J].教育理論與實踐,2004(14).
【關鍵詞】二氧化硅和硅酸;教學設計;核心素養
中圖分類號:G633.8 文獻標識碼:A 文章編號:1671-0568(2017)15-0098-03
一、設計理念
高中化學學科核心素養包括“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”“科學探究與創新意識”“科學精神與社會責任”5個維度,它是高中生綜合素質的具體體現,反映了社會主義核心價值觀下化學學科育人的基本要求,全面展現了學生通過化學課程學習形成的關鍵能力和必備品格。
本節課以轉變學生的學習方式為出發點,以建構主義理論為指導,基于學科知識特點,將教學內容分成兩個子主題(二氧化硅、硅酸),在每一個子主題中明確需要解決的問題,并通過階梯式問題的設計,為學生搭建學習的腳手架,在經歷解決問題的過程中,感受問題解決的成功與喜悅,逐步提升學生的知識和技能,培養學生的自主學習能力,培養學生的學科核心素養。
二、教學背景分析
本節課是“人教版”高中化學新課程必修1第四章第一節“無機非金屬材料的主角――硅”的第一課時。將硅及其化合物的性質和應用作為非金屬的開篇,能夠讓學生充分認識硅及其化合物在非金屬材料和信息技術領域等方面有廣泛的應用,突出了硅在現代社會中的重要性和應用價值,有助于增強學生的社會責任感。
二氧化硅是學生日常生活中經常接觸的物質,含硅元素的材料制品大都是以二氧化硅為原料的,先學習比較熟悉的二氧化硅,再學習其他化合物和單質硅的順序容易激起學生的興趣,符合學生的認知規律,因此作為這一節的第一課時,把學習內容定為二氧化硅和硅酸。
二氧化硅是典型的酸性氧化物,在生活中學生對其感性認識較為深刻,從感性知識上升為理性知識,學習起來具有親切感。學生在第二章學習了物質的分類,教學中運用分類、類比的方法,從復氧化碳的性質入手,遷移建構二氧化硅的性質,知道化學變化需要一定的條件,并遵循一定規律,符合高中生的認知水平,且能夠培養學生的學習方法和學習能力。在二氧化硅和二氧化碳的性質的對比學習中,給出二氧化硅的網狀結構和二氧化碳的結構,通過宏觀辨識與微觀探析,形成“結構決定性質”的觀念,并為今后結構的學習打下基礎。
三、教學目標設計
1. 知識與技能
(1)了解SiO2的結構、性質和用途。
(2)了解硅酸的制備和化學性質。
(3)了解二氧化硅材料生產、生活等領域的應用。
(4)認識元素周期表中位于同一主族元素化合物性質的相似性和差異性。
2. 過程與方法
(1)利用已學過的CO2的性質,借助宏觀辨識與微觀探析,建構SiO2的結構、性質和用途,建構化學反應變化觀念,學習運用分類、類比等方法學習元素化合物知識的方法。
(2)通過對資料的收集,培養獲取有用信息,并有效歸類、有序表達的能力?
(3)在問題的解決過程中培養學生解決問題的能力,強化學生學習中的問題意識。
3. 情感、態度與價值觀
(1)通過實驗培養學生認真、嚴謹的科學態度,激發學生的學習興趣,培養學生的科學探究意識。
(2)通過資料收集,感受二氧化硅在材料領域的重要地位,激發學生對化學科學的興趣,培養學生的科學精神與社會責任感?
四、教學重點和難點
重點:二氧化硅和硅酸的性質
難點:二氧化硅的結構與性質
五、教學方法
基于階梯式問題的學案導學教學法
六、教學用具
劑:硅酸鈉溶液(飽和Na2SiO3溶液按1 ∶ 2的體積比用水稀釋),酚酞溶液,稀鹽酸。
儀器:試管,膠頭滴管。
多媒體教學設備
七、教學過程
1. 課堂導入
【教師】地殼中含量居第2位的元素是什么元素?它在自然中的存在形態有哪些?它們在生活中起到了怎樣的重要作用?請負責收集任務小組的組長展示收集整理的圖片。
【學生】展示并講述。
【設計意圖】通過課前安排學生自主收集資料,贊賞化學對社會發展的重大貢獻,增強學生的社會責任感,激發學習熱情。
【過渡】為什么二氧化硅在人類生活中得到廣泛的應用?它具有怎樣優良的物理性質和化學性質?
2. 課堂活動――主題活動1:二氧化硅
【環節1】明確學習任務
【學生】閱讀課堂活動單上的學習目標。
【設計意圖】通過細化學習目標,使學生明確學習任務。
【環節2】研究硅元素在自然界中的存在形式
【學生】按以下課堂活動單上的內容自主學習,然后分組匯報總結。
【舊知識回顧】
(1)寫出C、Si原子結構示意圖:C____,Si_____。
(2)碳元素在自然界中的存在形態有哪些?
【深入思考】
(1)C、Si原子結構有何相同之處?這決定了碳與硅具有什么樣相同的性質?
(2)為什么硅元素在自然界中只以化合態形式存在?為什么說硅是構成地球上礦物界的主要元素。
【設計意圖】通過設計階梯式問題,引導學生從微觀角度認識物質的結構與性質,形成“結構決定性質”的觀念。
【環節3】研究二氧化硅的結構與物理性質
【教師】展示學生收集到的二氧化硅的存在和應用圖片。
【設疑】二氧化碳是由CO2分子構成的物質,這類由分子直接構成的物質通常具有熔、沸點低、硬度小的特點。SiO2具有怎樣的性質特點?為什么它與CO2的性質有很大的差異?
【學生】按以下課堂活動單上的問題分組研究,然后匯報總結。
【問題研究】
(1)根據SiO2的存在和應用,總結SiO2物理性質特點。
(2)為什么CO2和SiO2的物理性質的差異這么大?
【設計意圖】通過設置“進階式”問題,引導學生進行宏觀辨識和微觀探析,將抽象知識形象化,進一步強化“結構決定性質”的學科思想。
【教師】展示金剛石和二氧化硅晶體結構的動畫。
【學生】觀察、思考、領悟。
【環節4】研究二氧化硅的化學性質
【學生】按以下課堂活動單上的內容自主學習,然后分組匯報總結。
【舊知識回顧】
(1)CO2是酸性氧化物,具有酸性氧化物的通性,寫出它與水、NaOH溶液、CaO反應的化學方程式。
【設計意圖】設置“平臺式”問題,利用舊知識遷移,構建SiO2化學性質。
【深入思考】
(2)SiO2是硅酸(H2SiO3)的酸酐,也是酸性氧化物,你認為它能否像CO2一樣與水反應生成硅酸?為什么?試寫出SiO2與NaOH溶液、CaO反應的化學方程式。
(3)玻璃中含有SiO2,實驗室盛裝NaOH溶液的試劑瓶用橡皮塞而不用玻璃塞,你知道為什么嗎?
(4)實驗室里氫氟酸是保存在塑料瓶中,而不能保存在玻璃試劑瓶中,你知道為什么嗎?
【設計意圖】運用化學變化的規律,設置“進階式”問題,進行SiO2化學性質的初步構建,培養化學學科的“變化觀念”。
【教師】播放氫氟酸與玻璃反應的實驗錄相。
【W生】記錄實現現象,書寫化學方程式。
【學生】討論以下問題,然后分組匯報。
(5)SiO2既能與NaOH溶液反應,又能與氫氟酸反應,所以有同學認為SiO2應該屬于兩性氧化物,而不屬于酸性氧化物?你同意這個觀點嗎?說說你的理由。
【設計意圖】能多角度分析化學反應,深刻認識兩性氧化物與酸堿反應的本質,明確SiO2的特殊性質。
(6)從CO2和SiO2中碳、硅元素的化合價看,二者應該還具有什么性質?試寫出體現這一性質的化學方程式。
【設計意圖】能基于證據對物質的變化提出可能的假設,并通過分析推理加以證實,建立元素化合價與性質關系模型,培養“證據推理與模型認識”素養。
【環節5】課堂小結
【學生】總結CO2和SiO2在性質上的異同,并說明造成這些異同的原因是什么。
【環節6】應用提升
【學生】自主完成課堂活動單“應用提升Ⅰ”。
【過渡】你知道食品包裝袋中的硅膠干燥劑是怎么制得的嗎?
3. 課堂活動――主題活動2:硅酸
【環節1】明確學習任務
【學生】閱讀課堂活動單上的學習目標。
【環節2】實驗4-1硅酸的制法
在試管中加入3~5mlNa2SiO3溶液,滴入1~2滴酚酞溶液,再用膠頭滴管逐滴加入稀鹽酸,邊加邊振蕩,至溶液紅色變淺并接近消失時停止、靜置。仔細觀察變化過程及現象,完成實驗報告。
【學生】分組實驗。
【設計意圖】通過分組實驗,訓練學生的實驗操作技能,培養學生的合作精神和嚴謹求實的科學態度,贊賞學生面對“異常”現象敢于提出自己的見解,培養學生的“科學精神”素養。
【教師】實驗中生成的軟而透明的、膠凍狀的硅酸凝膠,經干燥脫水后得到多孔的硅酸干凝膠,稱為“硅膠”。“硅膠”為什么可用作催化劑的載體和干燥劑?如果在實驗中用“硅膠”干燥氣體,它應該放置在什么儀器中?“硅膠”不適合干燥什么氣體?
【學生】思考并回答。
【設計意圖】設置“進階式”問題,引起對硅酸性質的深入思考。
【環節3】研究硅酸的化學性質
【學生】自主研究以下問題,然后匯報。
碳酸和硅酸都顯弱酸性,二者性質比較相似,試結合碳酸的性質,完成下列問題:
(1)硅酸與NaOH溶液反應的化學方程式和離子方程式。
(2)硅酸受熱分解的化學方程式。
【設計意圖】類比構建硅酸的化學性質。
【教師】在元素周期表中,同一主族元素的最高價含氧酸的酸性是逐漸減弱的,所以硅酸是一種比碳酸還要弱的酸,它不能使指示劑變色。請你設計簡單的實驗,證明碳酸的酸性比硅酸強。
【學生】小組討論,設計實驗方案。
【設計意圖】設置研究性問題,強化對硅酸酸性的認識,培養科學探究意識。
【環節4】課堂小結
【學生】總結碳酸和硅酸的性質有哪些異同?
【環節5】應用提升
【學生】自主完成課堂活動單“應用提升Ⅱ”。
4. 學習評價
【學生】自主完成隨堂檢測。
【設計意圖】設置試題,鞏固所學知識,并對學生的知識與能力進行結果性評價。
5. 作業布置
(1)預習“第2課時 硅酸鹽和硅單質”。
(2)(選做)上網查詢深入研究:為什么干冰的熔沸點遠遠低于石英晶體。
【設計意圖】培養學習習慣,培養學習興趣。
八、板書設計
參考文獻:
一、初中化學教學的問題及現狀
從教學安排的短期目標來說,教師要引導學生理解并掌握足夠多的科學文化知識,進而提高他們的知識水平。從長期目標來講,教育的主要目標是通過學校培養高素質人才并服務于國家,為祖國的建設發展貢獻自己的一份力量。基于以上兩點,縱觀我國的中學化學教育還存在很多問題,第一,老師在課堂教學中處于絕對的主體地位,支配學生的學習方式,學生一直處于被動學習的狀態,長期的純理論記憶背誦使他們無法在腦海中形成一個知識結構,課堂學習效率大大降低,逐漸感受到掌握吃力并對化學學習失去興趣。還有,學生通過長時間學習掌握的大多為基礎理論知識,他們不會將這些理論知識運用到實際生活中,容易在實際運用中出現迷茫、手足無措的情況。長此以往,這些情況越來越嚴重,學生對化學科目的厭學心理逐漸增強,在缺少學習興趣與學習動力的狀態下,教師同樣感受到授課過程困難,課堂氛圍低沉,學生的掌握情況不好。
二、培養學生核心素養的教學策略
⒈營造融洽的師生關系,使學生產生好感
任何一門課程,融洽和諧的師生關系對于改善課堂學習狀態無疑是至關重要的,老師在課堂教學中要為學生搭建橋梁,為他們指明方向,提供方法,引導學生自主思考,從各個方面關心幫助學生,讓學生感受到來自老師的愛,讓他們認可老師,認可這門科目,并對這門科目樹立正確的態度,認真學習。因此,老師在日常教學過程中,要規范自己和學生的言行舉止,創建自己的教學方法和教學模式,讓學生逐漸了解老師的課堂教學步驟,同時知道自己下一步的任務,形成自覺的學習習慣。
2.強調實驗教學,激發學生的學習興趣
化學作為一門實驗性非常強的科目,正確有效的實驗方法和實驗結果能夠幫助學生更好地理解一些相關概念和結論,并且能夠有效提高學生的動手操作能力和實驗水平。在初三化學學習過程中,課本上出現的很多實驗都要求學生自己動手,參與實驗研究討論,探究實驗原理及在日常生活中的應用方法。此外,教師還可以在條件允許的情況下,積極帶領學生去附近的工廠、村莊等地參觀學習調查,激發學生的學習興趣。
3.優化課堂教學,提高教學效率
受傳統教學觀念和教學方法影響,老師在教學過程中長期處于主導地位,“填鴨式”的教學方法一直作為主流,學生的自學能力退化,學習效率低下。近年來,受新課改的影響,各地積極構建高效課堂,教師轉變教學方法,引導學生分組合作,共同探討學習,建立互幫互助學習小組,培養他們的團隊協作能力和團隊競爭意識,進而提高小組整體的成績。在實際教學過程中,老師可以向學生展示自己的教學計劃,安排學習任務,強調學習目標,引導學生自主學習,并且在學生出現問題困惑時,運用探究式教學方法,逐個解決疑難問題,加深學生對知識的理解,促使學生獨立學習、積極鉆研進取。
4.改善教學環境,提升教師水平。