前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的化学学科核心价值主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。
关键词:科学文化素质;创新;思考
一、加强大学生文化素质与科学素质教育的重要性与必要性
1.文化素质与科学素质的概念。广义上的文化是指人类改造世界的一切活动及其创造的物质成果和精神成果的总和。狭义上的文化专指文学艺术和科学知识,或指人们受教育的程度。
文化素质教育中的“文化”作为一种新的教育思想和观念,属于一种更广义的文化范畴并且被赋予了新的意义。它关注受教育者的全面发展,即心智、品德等方面的发展,尤其是要使大学生经过学校教育与社会实践,掌握能丰富的处理事务的能力以及提高自身的修养与品德。
而对于科学素质教育,美国芝加哥科学院副院长米勒(Miller)提出:科学素质是对科学知识的基本理解、对科学的研究过程和方法的基本理解、对科学技术如何影响社会的基本理解;美国“2061计划”报告把“科学文化素质”解释为:将自然科学、社会科学与信息技术三者结合在一起的思想与能力;中国的《全民科学素质行动计划纲要(以下简称《纲要》)把科学素质定义为“了解必要的科学技术知识,掌握基本的科学方法,树立科学思想,崇尚科学精神,并具有一定的应用它们处理实际问题、参与公共事务的能力”。
科学素质是大学生素质的核心,是大学生的科学认知水平、认知能力、实践能力和创新能力的综合体现。“‘素质’表示一个人在某一特定时期内固有的潜在质量状态概念” 。影响一个人素质的因素有内部和外部因素。高校是大学生的第二个外部文化环境,大学教育对大学生的科学素质培养起着决定性的作用。大学教育就是要承担起对大学生科学技术知识掌握、科学方法和科学精神培养、处理实际问题能力提高的重任。这一切都要靠我们大家共同努力去探索与实践。
2.目前的国内外形势与社会发展对加强大学生文化素质与科学素质的要求。当前国际国内形势正在发生深刻的变化,高校文化素质教育工作面临许多新情况新问题。目前,大学生就业问题上升到一个普遍的关注焦点之一,社会对人才的要求也在不断提高。而社会的企业和用人单位对大学生的普遍评价是:专业水平有所提高,但综合素质不高;分数很高,但自学能力、创新能力不强;学历虽高,但思想道德水平、文化素质不高等等。这些“高与低”不合谐地集中在大学生身上,严重制约了大学生的个性发展,阻碍了他们尽快成才。当今社会的人才观已发生改变。为了改变和适应目前出现的问题,在培养和教育高等人才的时候,高校在注重提高专业技能和知识水平的时候,开始加强文化素质和科学素质的培养,通过科学教育和人文教育的结合,实践活动的磨炼,使学生既具有改变世界的知识储备,又具有修养身心,提高培养自身品格的能力与适应社会发展的能力。可见加强大学生文化科学素质十分必要。
而近年来,高等教育界在高校的文化素质教育的理论和研究方面也推出了一批有价值、有分量的研究成果,出版了近百部学术专著,发表了数千篇学术论文,召开了近百次学术研讨会,从不同角度、不同侧面、不同领域对文化素质教育进行了全面的研究。又表明了大家的重视程度和提高文化科学素质的重要。
二、常见的提高大学生科学文化素质的途径和方法
1.渗透到课堂,以开展多种公共课、选修课的形式为主。自然科学领域,以本校为例,主要有科学家素养,生物技术与现代生活,食品营养与保健,信息与信息能力,绿色化学等。人文科学领域,有:中国文学鉴赏,中国文化概论、西方文化概论、社会心理学、摄影技术、中外美术欣赏、文学艺术赏析等。
通过在专业课与公共基础课的课时外,给学生自由的空间,根据自己的兴趣爱好与实际需要选择相关的课程,有人说,兴趣是最好的老师。这样,在完成相关学习任务的过程中,学生有意识的充实自己,提高相关知识,从而提高相关素养。
2.落实到丰富的课外活动中,以教授专家讲座,学生辩论赛,演讲,知识竞赛等的形式开展。学校定期会有专业教授,老师进行不同话题的讲座,覆盖的知识面很广,从英语演讲的艺术,中国当前的经济形势,到电器自动化领域的研究与突破,针对不同专业、不同的领域有相关的最新的知识信息提供与扩展提高。校级科研项目给学生提供了提高自身素质的很好的平台,系与系之间,校之间的辩论赛,知识竞赛与演讲,既激发了学生学习的积极主动性,又从多方面提高和培养了学生的素质。
3.学生实践活动与相关社团。鼓励学生在实践中检验自己的创新能力、参加各种社会实践活动,寒暑假社会实践与报告,各种竞赛等,学校也对教师和学生制定出相应的鼓励政策。学校还成立基于不同兴趣爱好的许多社团如晨曦文学社、摄影家协会、口才协会、未来企业家协会等,可以让学生在课余的丰富生活中充实自己,提高自身的科学素质和文化素质。
以本校为主的以上落实,实践提高大学生科学文化素质的途径和方法,是有本校特色同时也包含高校实践提高大学生素质的普遍方法。但是基于目前的有效活动,学习相关的方针与实践,提高大学生科学文化素质的过程,还可以有更多创新、有效的方法。
三、提高大学生科学文化素质创新方法的思考
潘洵教授在地方“历史文化资源与大学生文化素质教育”一文中提出,“与学生生活环境密切相关的地方历史文化,既是大学生文化素质教育的重要资源,也是大学生文化素质教育的切实可行的途径”。并且给出了一系列的建议与方法。如陕西理工学院位于汉中,而汉中有着丰富的历史文化资源,在学生课余的学习生活中,可以组织学生了解身边的文化、历史以及人文的相关景点,参加相关的活动。以切身的经历体会,提高文化素质。可以开展各种主题活动,开设地方历史文化课程,参观历史景点,了解自己生活周边的环境,组成文化小组,定期学习讨论,读相关的书籍等。
在科学素质方面,应该鼓励学生自己动手实践,增加客观的实际经验,把学校所学的知识应用到日常处理事务的点滴中去,例如组织学生进行考察,撰写实验报告,参加与自己提高专业技能有关的工作实践,或实习等。
在创新、开展提高大学生文化素质和科学素质的过程中,还应该把二者结合起来,在培养学生的文化素质的同时,增强其科学素质、实践能力,那么,能有利于培养全面发展的综合性社会型人才。
通过对大学生科学素质与文化素质的了解,对其重要性的深刻体会以及以本校为例,对目前高等学校常用的提高大学生科学文化素质方法的诠释和列举,希望在落实与实践提高学生素质的活动中,吸取经验,总结不足,完善与探索一条更有效、更有利于学生发展的道路。同时,提出了对于提高大学生科学文化素质的创新方法的思考。在实际实践的过程中,各高校应该更加注重结合自己学校特点,结合地方特色,结合学生自身特点,创新出更多符合自己实际状况的、有特色的、有意义的活动与方针,这样,在深化教育改革,提高学生素质,教育质量的道路上,我们可以更稳定、更灵活地前进。
参考文献 转贴于
[1]全民科学素质行动计划纲要(2006—2010—2020)[Z].北京:人民出版社,2006:3.
[2]谈新敏.公民科学文化素质研究[M].郑州:郑州大学出版社,2005.
[3]潘洵.地方历史文化资源与大学生素质教育[EB/OL].西南大学素质教育雨僧网,2007-05-17.
高中化学核心素养是学生发展核心素养的重要组成部分,是高中生通过化学课程学习所获得的,在知识与技能、过程与方法、态度情感与价值观等方面的综合品质和关键能力。高中化学核心素养是高中化学课程的重要目标,也是衡量高中化学教学效果的重要标准。高中化学课程实施如何落实“立德树人”的教育任务?高中学生通过化学课程能得到什么发展?高中化学核心素养是对这两个问题的直接回答。
1 高中化学核心素养的建构
《普通高中化学课程标准(实验)》从知识与技能、过程与方法、态度情感与价值观相融合制定了高中化学课程目标[1]。高中化学课程目标在知识与技能维度突出了“化学概念原理、化学变化规律、化学基本观念、化学实验”等关键词,强调高中化学课程要提供学生未来发展所需要的化学学科观念;在过程与方法目标维度突出了“科学探究、信息获取和加工、自主学习”等关键词,强调高中化学课程要让学生经历科学探究过程,学会运用观察、实验、查阅资料等多种手段获取信息,并运用比较、分类、归纳、概括等方法对信息进行加工,提高自主学习化学的能力;在情感态度价值观维度突出了“乐于科学探究、感受世界奇妙、赞赏化学应用、关注化学发展、养成科学态度”等关键词,强调高中化学课程要发展学习化学、探究物质变化奥秘的兴趣,能够体验科学探究的艰辛和喜悦,感受化学世界的奇妙与和谐;能够赞赏化学科学对个人生活和社会发展的贡献,将化学知识应用于生产、生活实践,逐步形成可持续发展的思想。
从学生发展核心素养、科学素养和化学课程的价值等方面综合分析,高中化学核心素养应该包含“化学学科观念、化学学科思维、科学探究实践和化学学科价值追求”等方面,因此高中化学课程落实“立德树人”的教育任务,就是要让学生通过自主、探究和合作等多样化的学习方式,形成和发展化学学科观念、化学思维方式、科学探究能力,树立和发展科学精神和价值观。从三维目标相融合制定的高中化学课程目标可以看出,十多年前高中化学课程改革倡导的课程目标中就包涵了化学核心素养的基本要素[2]。
1.1 从学科观念建构高中化学核心素养
科?W的形成源于人类对自然界的探索活动,而自然界又是一个普遍联系、相互作用的统一整体。因而,科学领域不同的学科之间就必定会存在一些共通、跨越学科界限、具有普适性的科学主题。美国加利福尼亚州出版的“科学框架”(Science Framework for California Public School)中,将“尺度与结构”、“变化的形式”、“稳定性”、“系统与相互作用”、“能量”、“演化”提炼为科学主题,上述科学主题在化学学科中以学科观念或核心概念的形式表现出来(表1)[3]。
“普遍联系和相互作用”同样是化学学科观念的特征。人们通过观察(特别是通过实验观察)、辨识并表征物质在一定条件下的存在状态和变化现象,如物质的形态改变、新物质的生成、能量的转化等,这种直接观察或通过一定的仪器或技术间接观察所得到的物质存在状态和变化现象往往是宏观的,可用文字或化学符号对其进行描述,即“宏观辨识”。但人类对客观世界的认识并不仅仅满足于对物质的存在状态和变化现象的观察、辨识和表征,还必须探析其运动变化的本质原因。化学学科中主要从两个视角进行探析,一方面从物质的结构和性质相联系的视角分析,即“微观探析”,另一方面从变化和平衡相统一的视角分析,即“变化思想与平衡观点”。因为哲学认为,物质是不停运动变化的,平衡和运动是不可分的,客观世界是不断地沿着由不平衡到平衡、再由平衡到不平衡的轨迹运动着。而内因是事物变化发展的内在根据,是事物运动的源泉和动力。“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”是具有高度概括性、统领性和迁移性的化学学科观念。
理解“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”的内涵,我们不能只看到“宏观、微观、变化、平衡”几个简单的词,不能仅从化学一般概念或原理层面进行理解,“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”的内涵是十分丰富的。它涉及化学变化的条件、方向、限度、能量转变,涉及物质及其构成微粒的作用力和作用力平衡,涉及对物质及其变化的辨识、探析和表征等。
理解“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”的内涵,不能把其中的“与”简单理解成两者加和,它们是相互联系的统一体。“宏观辨识与微观探析、变化思想与平衡观念”是指以“物质结构与性质相联系、宏观与微观相结合、变化与平衡相统一”的视角认识和分析解决相关的化学问题。
1.2 从学科思维建构高中化学核心素养
人类在运用化学方法探索物质世界及其相互关系的过程中,积累了丰富的知识和经验,其中极其重要的就是具有化学特质的思维方法。辩证唯物主义坚信有一个客观世界存在,而人类认识世界就是不断地通过实证研究去接近这个客观世界。作为科学领域的一门学科,化学十分重视实证研究,坚持科学结论需要通过多次反复的证实或证伪。事实上化学科学中许多理论的建立和原理的发现,特别是中学化学课程中所涉及的化学理论和原理,都是建立在对大量实验事实进行比较分析、归纳概括的基础上的,是根据大量的实验事实(证据)进行逻辑推理形成科学结论的,这就是“证据推理”。由于化学研究的对象是分子、原子层次的物质,且存在物质的多样性、不同物质结构的独特性和环境对物质及其变化影响的复杂性等特点,人类运用化学方法探索物质世界时,常常对大量实验事实进行比较分析、归纳概括后,还需要通过抽象和简化的方法建构模型,再现物质及其变化的基本规律,这就是“模型认知”。因此“证据推理与模型认知”是化学特质的思维方法。
证据推理与模型认知既有区别又相互联系,证据推理主要是指根据观察和实验等方面获取的物质及其变化的信息(证据),通过基于证据推理的方法形成科学结论;模型认知是指对研究的物质及其变化等方面的问题提出假设,根据观察和实验得到的信息,通过抽象和模型思维,用简化的、形象化的模型再现物质及其变化的本质、内在特性和一般规律,并通过实验验证和完善模型。证据推理所形成的科学结论是简单的模型认知,模型认知离不开证据推理,证据推理是建构模型的前提。
1.3 从学科实践建构高中化学核心素养
化学科学发展至今,化学实验仍然是探索物质奥秘的重要研究方法,也是学生化学学习中进行科学探究的重要途径,是培养学生创新精神和实践能力的重要活动。从化学实验研究的对象看,有物质的合成(转化)与分离、物质组成和结构的表征、物质的性能和应用等;从化学实验研究的过程看,化学实验通过一定的实验技术和方法获取物质及其变化的信息,再从结构与性质相联系、变化与平衡相统一的视角,运用比较分析、归纳概括、证据推理、模型建构等方法对实验现象和事实做出合理的解释,揭示化学变化的规律,形成科学的结论;从化学实验结果看,化学实验获取新的化学知识,揭示未知的化学反应原理和规律,发展新的技术和方法,将新的实验研究成果应用于生产、生活和科学研究实践。因此,从化学实验研究的对象、过程和结果分析可以发现,创新是化学科学探究最重要的特征,化学科学探究最能体现和发展人的创新精神和实践能力、团队协作和合作能力,最能培养人的科学精神和社会责任,“科学探究和创新意识”是化学学科实践的核心要素。
1.4 从学科价值建构高中化学核心素养
科学价值作为一个总的价值体系,由诸多价值要素构成,诸多价值要素聚焦于最终目标――为人的全面发展服务。化学科学的发展起源于人的生存和发展的需要,化学对人的发展的作用是以认识世界、改造世界和保护世界的活动为前提的,化学科学技术不断推动经济的发展,给人类提供了丰富的物质财富,这是实现人的自由发展的根本条件。但是片面追求化学科学技术的应用性价值,就会带来诸如对生态环境、人类健康的影响,导致科学不利于人发展的异化现象,无法实现科学的最终价值。实现化学科学的价值既要充分发挥化学科学技术为人类提供物质财富的作用,又要充分分析化学科学技术应用对人类社会发展带来的可能的负面影响,即充分承担起化学科学对促进人类社会发展的“社会责任”。
化学科学探索是一个艰难的创造过程,需要化学学术共同体成员付出艰辛的代价,执着不懈地永恒探索和不断创新;化学学术共同体成员在科学探究实践活动中遵循着科学研究行为规范,体现着理性、客观、公正、平等、奉献、求实、严谨、民主、宽容、自由的科学精神,成为现代人类社会道德进步的推动力量和现代人类文化体系与精神生活的核心。“科学精神”与“社会责任”是对化学学科价值很好的诠释。
2 高中化学核心素养的结构和内涵
根据化学课程对学生发展核心素养的贡献,结合化学课程的特点,高中化学核心素养可概括为“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”、“科学精神与社会责任”五个方面。其中,“宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想”既是化学学科观念,又是化学特征的思维视角和方式,“证据推理与模型认知”是化学特征的思维方法,“科学探究与创新意识”是化学学科实践能力,“科学精神与社会责任”是化学学科的价值追求和化学课程对学生价值观发展的贡献。高中化学核心素养各维度的关系可表示如图1所示。“科学探究和创新意识”处于化学核心素养的中心位置。“宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想”既以化学科学探究为载体,又是化学科学探究的研究内容和思维视角,“证据推理与模型认知”是化学科学探究形成结论的思维方法,“科学精神与社会责任”是化学科学探究在态度情感和价值观维度的重要成果。
2.1 宏观辨识与微观探析
“宏观辨识与微观探析”是从分子、原子层次对物质结构、性质、能量转变等及其相互关系的基本认识[4],既是化学学科重要的观念,又是化学问题解决的思维视角。
通过高中化学课程的学习,要求学生能通过观察、辨识一定条件下物质及其变化的宏观现象,并能运用化学符号表征物质及其变化;形成“物质结构决定物质性质”的观念;能从物质结构和性质相联系、宏观与微观相结合的视角解决相关化学问题。
2.2 变化观念与平衡思想
“变化观念与平衡思想”是对物质发展化学变化的条件、方向、限度和变化规律等及其相互关系的基本认识,既是化学学科重要的观念,又是化学问题解决的思维视角。
通?^高中化学课程的学习,要求学生能认识物质是不停运动变化的,化学变化是有条件的、可控制的;能形成化学变化中元素守恒和能量转化守恒的观念;能从变化与平衡相统一的视角考察分析化学反应和解决化学问题。
2.3 证据推理与模型认知
“证据推理与模型认知”是化学对物质及其变化的认识方式,是基于观察和实验等方法获取的物质及其变化的事实并进行分析推理、抽象概括、建构模型以揭示化学变化及其规律的过程,是运用证据推理和模型化思想解决相关化学问题的能力和品质。
通过高中化学课程的学习,要求学生能通过观察和实验收集物质及其变化的证据,基于证据进行分析推理形成结论,能解释证据与结论之间的关系,确定形成科学结论所需要的证据和寻找证据的途径;能依据物质及其变化的信息进行抽象概括并建构模型,用模型思想认识物质及其变化的一般规律。
2.4 科学探究与创新意识
“科学探究与创新意识”是指提出化学问题,形成猜想和假设,获取和处理信息,基于证据推理得出结论并作出解释,对科学探究过程和结果进行交流、评估、反思的能力。是指能尊重事实和证据,独立思考,敢于质疑和批判不同观点和结论,提出创造性见解的品质。
通过高中化学课程的学习,学生应具有科学探究意识,能发现有探究价值的化学问题,提出合理猜测与假设;能依据探究目的设计并优化实验方案,正确实施实验探究方案;具有分析、处理信息,描述、解释实验探究结果的能力;具有合作与交流的意愿与能力,能对实验探究的过程与结果进行质疑和批判、评估和反思。
2.5 科学精神与社会责任
“科学精神与社会责任”是指在认识化学科学本质和化学科学的价值,理解科学、技术、社会、环境(STSE)关系的基础上,逐渐形成的对化学科学技术应有的科学精神和社会责任感。
通过高中阶段的学习,要求学生具有崇尚科学和严谨求实的科学态度;关注与化学有关的社会热点问题,积极参与化学有关的社会实践活动;深刻理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系,赞赏并致力于应用化学科学技术促进社会发展,勇于承担和分析化学过程对人类社会可能带来的各种影响的责任,形成可持续发展的观念。
3 高中生化学核心素养的培养和发展
高中化学核心素养是高中生通过化学课程学习所获得的,在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的综合品质和关键能力,是学生在未来生活中能有效解决复杂问题和适应不可预测情境的能力和品格。高中生化学核心素养的发展离不开化学课程的实施,离不开化学知识的学习,离不开经历化学问题解决过程。
3.1 在自主探究学习中发展学生化学核心素养
核心素养的后天习得性,决定了高中生化学核心素养的发展离不开化学课程学习。但必须指出的是高中化学核心素养的习得不能是“被动接受”,不能以“灌输”的教学方法培养学生的化学核心素养,更不能把化学核心素养简单地转化成“宏观、微观、变化、平衡、模型、推理、实验”等知识内容进行讲授,离开了科学、正确的化学学习过程和学习方式就无法形成化学核心素养。
在化学课程实施中发展学生的化学核心素养,就必须引导和组织学生积极主动参与多样化的学习活动,如实验探究、交流讨论、辩论、问题解决、社会实践等,让学生在学习活动中形成自主、合作、探究等多样化的学习方式,在学习过程中自主获取化学学科知识、形成化学学科观念、体验化学实验探究的过程、运用化学特征的思维方式分析和解决实际问题、认同和践行化学学科价值追求。
3.2 在化学知识学习中发展学生化学核心素养
化学核心素养的形成离不开化学知识,没有化学知识,化学核心素养就是无源之水、无本之木。在“知识爆炸”的时代,任何人没有必要也不可能掌握繁琐却无法穷尽的“化学知识”,唯有将化学知识提升为可迁移应用的化学学科观念,才能发展学生的化学核心素养。
高中化学课程具有自身的内容逻辑主线,包含了许多事实性化学知识和基本概念,如何在课堂教学中将事实性化学知识和化学一般概念上升为化学学科观念,考验着化学教师的学科素养和教学智慧。高中化学课程实施中,需要认真理解高中化学核心素养中“宏观辨识与微观探析”和“变化观念与平衡思想”所包含的化学学科观念的内涵,需要建立化学学科观念与化学一般概念等之间的关系,有效地帮助学生建构化学学科观念体系。
高中化学课堂教学是围绕一定的化学课程内容、通过多样的化学学习活动展开的。虽然不同的化学课程内容、不一样的学习活动对学生化学核心素养的不同维度发展的贡献可能存在差异,但一定都能促进学生化学核心素养各维度的发展。化学课程实施中一定要防止的是:将化学核心素养各维度分解开来培养,将化学课程内容与化学核心素养的某维度进行对应,并贴上“标签”。
3.3 在化学问题解决中发展学生化学核心素养
关键词:学业考试;初中;化学教学;问题
文章编号:1008-0546(2016)01-0078-05 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.01.030
备考复习之于初中化学教学工作,其重要意义在于对教材梳理、提炼、去粗取精。复习的要旨就在于:将复杂问题简明化、抽象知识形象化、零散知识系统化、课本内容考点化。化学复习之于学生,就是对所学的化学知识再学习、再认识、再整合的过程,是进一步巩固基础、优化思维、提高能力的重要阶段。简言之,初三复习的价值在于帮学生诊断、暴露、整合提升。
初三备考复习教学大体都是从三个重要环节着手:即备课、上课、讲练。一线教师普遍感觉初三复习时间紧张,复习课很难上好,原因之一就是备课不精。复习课的特点之一就是没有具体的教材。如果教师一味凭借主观判断,将臆想的问题强加给学生,无疑是对课堂宝贵时间的浪费。只有实现“内容考点化”的初三化学复习备课,才能有效提高初三化学备考的复习效益。有鉴于学业考试试题的导向作用,本文拟对历年广东省初中毕业生化学学科学业考试的核心内容和高频考点进行剖析和总结,把脉学考最新动向,诊治化学教学的“病理现象”,提升复习课堂效益。
一、卷面分析:“望”学业考试之结构脉络
纵观历年广东省初中毕业生化学学科学业考试试题,从题型、题量、内容等方面均保持了高度的稳定性和一致性,难度控制较好并且趋于稳定。客观题比较基础,有利于衡量学生的化学学习水平(即是否达到义务教育阶段化学学科的学业水平)。主观题中的填空题难度适中,综合能力题、实验探究题和计算题的难度较大,具有合理的区分度,有利于高中阶段学校的择优选拔。
二、数据剖析:“闻”考试评价之反馈信息
试题的难度系数反映试题的难易程度,即考生在一个试题或一份试卷中的失分程度。“难度系数”也可以理解成“容易度系数”。难度系数越高,可认为试题总体的难度越小,反之,难度系数越小,则表示试题难度越大。
通过对历年广东省初中毕业生化学学科学业考试试题的难点分析发现,所谓难点,多存在于教学和考试关注角度的分歧之处。“考试大纲”中罗列的陈述性知识,而不是考试所考查的策略性知识,即在特定情境中运用知识的策略。所以,单纯依靠押中或复习陈述性知识来应对学业考试,而不让学生学会在问题情境中运用和深化知识的策略,正是学生考试不理想的根本原因。例如:2011年广东学业考试的第16题,表面上看考查的内容有:“化学物质的多样性(物质的分类)”、“正确书写化学方程式(物质的分类)”。在考试大纲中都属于基础知识,一线的教师也一致反映这些知识在平时教学和考前复习中都是十分重视和训练的知识点,但学生的考试结果(难度达0.5)却显示“这是一种难题!”根源在于试题中设置了新的情境――化学反应的微观示意图,从而隐藏了“物质的微粒性”的考点,本题考查了学生灵活运用知识的策略,而学生却不知道如何调用熟悉的知识来解决这个问题。
以上统计和分析对常年执教毕业班的初中化学教师提供了值得冷静地思考几个问题:①对于一份25道化学试题的试卷,真正的难题有哪些?②为什么知识点貌似都讲过,为何学生考出来的成绩仍不如人意?③卷面上所谓没有考到的知识点真的没有考查吗?
三、课标寻踪:“问”学考命题之思想立意
根据广东省教育考试院编写的《广东省初中毕业生化学科学业考试大纲》对考试范围和要求,“初中毕业生化学学科学业考试应根据《标准》要求,考查化学学科课程中的基本的、核心的内容,并注意学科内各部分内容的合理分布。”“内容范围以5个(科学探究、身边的化学物质、物质构成的奥秘、物质的化学变化、化学与社会发展)一级主题形式给出。”根据这5个一级主题的评价目标以及具体内容对近年来广东省初中毕业生学业考试化学试卷逐题进行统计(如表4所示),可以发现广东化学试题在保持了题型、总题量、结构相对稳定的基础上,对学科内部5个一级主题的考查内容在题目数量、赋分值的分布上有所调整,从一定程度上反映了五大知识板块在学业考试命题中的地位,对化学复习中核心主题的确定具有重要的参考作用。
1. 科学探究――课程核心、举足轻重,分值最重,难度最大
自2013年起,广东省初中毕业生化学学科学业考试大纲明确说明:不孤立进行探究方法的考查,而落实在另外四个主题的考查中,试题内容比例:25%~30%。科学探究的命题主要考查学生的基本仪器的使用、化学实验基本操作、常见的气体制取、物质的性质实验、实验方案的设计评价与优化等等。近年来的中考试题逐步加大了对实验的考查力度,题型也推陈出新,在选择题、填空甚至计算题都屡有出现,实验题的形式也是多样化。
2. 身边的化学物质――核心部分、知识主干
有关本主题的命题,近年的化学试卷除了强化对基础知识和基本技能的考查外,更加注重对学生分析问题、解决问题、思维能力及过程的考查。主要考查物质间的相互联系,同时,在科学探究、物质构成的奥秘、物质的化学变化、化学与社会发展内容时,均以身边的化学物质为载体进行考查。
3. 物质构成的奥秘――学好化学的关键
本主题聚集了大量的化学用语,这个高度浓缩的符号体系能够准确、简洁地记录和表达极为丰富的化学信息与思想,使之方便地交流,对于化学科学的传承和发展起了不可估量的作用。但由于内容抽象、易于混淆,学生对于这一主题的内容较难深刻理解和灵活运用,属于教学中的难点。物质构成的奥秘的教学比较侧重于学生思维和能力的培养,可以化抽象为具体、化干涩为丰润,激起学生学习化学的热情。
4. 物质的化学变化――理论基础、能力为本
这一主题对初中化学教学的基本要求是教会初中生掌握基础的化学知识与技能、具备运用化学知识分析解决化学问题的能力。
5. 化学与社会发展――体现学科价值、渐受重视
此主题的命题数量和赋分值逐年递增,而且考查的难度不大,体现了学业考试面向全体学生,引导教学注重联系生活实际,从生活走进化学、从化学走进社会,彰显学科价值。
四、章节权衡:“切”常态教学之“缺失”症结
需要说明的是,化学试卷分析并不是单纯把试题肢解成单元知识块,把考试当成知识点的随意拼组,因为这样会破坏试题的整体构思和布局,对复习和教学是有百害而无一利的。对于以能力立意为命题宗旨的学考试题,在命题的过程中已不再过分关注各单元、各课题的比例,其考点是在于知识的单元组块之间的内部关联和学科思想方法的渗透上。因此,对于学业考试中的“章节权重”分析,并不是只停留在从考查知识的表面层次上去归类知识的所属单元课题,而是旨在关注试题的立意和构思,分析试题的逻辑性和综合性,凸显知识单元件的内在关联性和整合性。鲜活的考试题例和难度分析,可以呈现和切中平时教学的“缺失”和复习课堂的“症结”,为教师减负增效提供了更准确的依据。
五、核心聚焦:“诊”学考复习之有效良方
《广东省初中毕业生化学科学业考试大纲》中基本知识的“基本”涵义有二:一是“核心主干”,是知识内容的选择层面;二是“基础性”,是知识内容的性质层面。教材中出现的知识并不都是“基本知识”,因为有些知识不属于“核心主干”范畴。学业考试的“基础性”强调的是“核心主干”的覆盖面,而不是面面俱到。实际上,考试没有教学那么广阔的发挥空间,受制约的因素很多,还要满足全省各地区的不同需求,所以一份试卷所承载的内容是有限的,不可能将学生一整年所学的知识和形成的所有思维结果面面俱到地呈现出来,只能选取基础、主干、核心的知识作为考试内容,并将化学特有的、重要的思维方式贯穿其中。对于基础、主干、核心的化学知识是年年必考的内容,只是每年考查的侧重点和试题形式会有所变化,突出知识灵活应用和学以致用的价值。这些在师生备考中必不可少的、具有明确指向性的命题点,即是化学教师所应该剖析和归纳的核心考点。
基于以上分析,“化学方程式的书写”是历年广东省初中毕业生化学学科学业考试中出现频率最高的考点,总题量高达75小题(问),年均考查7道化学方程式,年均分值高达16.2分(统计只是单纯的化学方程式的分值,不涉及含计算的分值),远远高于其它考点。除此之外,化学式的简单计算、根据化学方程式的计算、常见酸碱盐的性质、常见物质的性质与用途、化肥、物质的分类、溶解度、环境保护、基本实验操作、装置组装与选择、pH、化学用语、化合价、微观示意图、反应类型的判断等核心热点几乎每一年的学业考试都出现。而诸如多功能瓶的使用、图形数据等考点,虽然不是每年必考,但往往是学生最怕的、最容易丢分的题目。
六、结语
学业考试不仅是学业评价的过程,还是对学生进行读书教育指点的过程,更重要的是立足让每个学生收益和协调发展。高质量有水准的学业考试试题,会与义务教育新课程理念保持一致,促进学生发展;会与教学形成合力,着眼于学生未来,共同科学地、有目的地促进真正意义的素质教育的实施。因此,对于学业考试试题,应关注命题对学生发展的促进作用。总之,化学学业考试是深度学习、深度思维和深度认知的过程,而教学是培养学生深度学习、深度思维和深度认知的根据地。当把促进学生发展作为教学和考试的共同目标,教学和考试就会在同一标尺下关注试题的内涵和价值,就会互惠共赢,共同提高和发展。
参考文献
[1] 魏明贵,徐泓. 2014年安徽省宣城市初中毕业学业考试化学学科评价报告[J].化学教育,2015,(7):39-44
[2] 刘雅莉.化学高考试题的内涵及其对学生发展的促进作用[J].化学教育,2015,(5):51-55
英文名称:Acta Chimica Sinica
主管单位:中国科学院
主办单位:中国化学会;中国科学院上海有机化学研究所
出版周期:半月
出版地址:上海市
语
种:中文
开
本:大16开
国际刊号:0567-7351
国内刊号:31-1320/O6
邮发代号:4-209
发行范围:国内外统一发行
创刊时间:1933
期刊收录:
CA 化学文摘(美)(2009)
SCI 科学引文索引(美)(2009)
CBST 科学技术文献速报(日)(2009)
Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)
中国科学引文数据库(CSCD―2008)
核心期刊:
中文核心期刊(2008)
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊荣誉:
百种重点期刊 中科双高期刊
联系方式
期刊简介
《化学学报》(半月刊)创刊于1953年,由中国化学会主办。刊载化学各学科领域基础研究和应用基础研究的原始性、首创性成果,涉及物理化学、无机化学、有机化学、分析化学和高分子化学等,目前设以下4个栏目。
研究专题
报道学科带头人或著名化学家的系列研究成果,系统介绍本人及其课题组开展的工作和取得的学术成就,并对所研究领域的未来做出展望;
研究通讯
迅速报道学术价值显著的重要研究工作的最新成果;
研究论文
报道学术价值显著、实验数据完整、具有原始性和创新性的研究成果;
关键词:化学观念;教材;课堂教学
在新课程改革背景下,我常考虑:我的学生若干年后,化学学科在他们的记忆中留下的是什么?是具体的某个化学知识点,还是用来解决问题的化学观念。新课程背景下的中学化学教育,不在于培养化学科学家,而在于提升学生的化学科学素养,培养合格的公民。因此,我认为高中阶段化学教学的关键在于让学生形成基本的化学观念。
“新基础教育”形成的教学共同价值观的核心理念是:当前,我国基础教育中课堂教学的价值观需要从单一地传递教科书上呈现的现成知识,转为培养能在当代社会中实现主动、健康发展的一代新人。教科书是学生学习化学知识过程中不可缺少的载体,新课程化学教材是专家根据课程标准编写的,教师应把握好化学教材,从教材中呈现的现成的化学知识中拓展化学学科丰富的育人价值,寻找能帮助学生形成化学观念的思路,设计合理的课堂教学。
化学知识的表征,主要是用符号体现的,长期以来在“应试教育”的强大压力下,有不少学生把需用符号表征的化学知识当作第二外语学习,对化学知识进行死记硬背,或是通过对考试知识点的强化训练达到考试成功的目的。这样的学习把书本知识与丰富、复杂的现实生活世界割断了,也把发现问题、分析问题、解决问题的过程与书本知识割断了,学生得到的是一堆“死”的符号型的结论。
为实现化学学科特有的育人价值,需培养学生的化学观念,化学基本观念的作用有利于提高学生学习的兴趣和效率,有助于提高学生发现问题和解决问题的能力,有助于增进学生对化学知识的学习和理解。教师在课堂教学设计时首先应认真分析本节内容能帮助学生形成什么化学观念,而不是首先把握这节课的教学知识点与难点。课堂教学设计时应着眼于学生通过什么方式掌握知识点,学生对知识点的掌握有不同的路径和独特的视角,在学习过程中有各自发现的方法和思维策略,课堂教学中应帮助学生发现化学学科的独特美,关注学生形成化学学科特有的包括物质观、微粒观、分类观、元素观、转化观、结构观、科学价值观等化学观念。
新课标化学教材的编写注重学生化学观念的形成,不同版本的新教材都有必修模块和选修模块,必修模块是针对全体学生的,是为学生科学素养的发展奠定基础,选修模块是针对理工科学生的,是学生化学学科知识的基础性提升,激发探索物质世界奥秘的兴趣。教材编写中注意学生思维的阶段性,处于不同思维水平阶段的学生,往往拥有不同层次的化学观念,一般而言,超越其现有水平而作盲目的跳跃式的提高,其结果往往会适得其反,欲速则不达;或者是仅仅从表面上掌握了某些东西,而对其内在实质却一无所知或是一知半解。只有遵循思维发展和认识过程的规律,在不同的思维水平阶段,提出不同的要求,才能真正循序渐进并获得预期的成果。如:学生微粒观构建,从必修到选修是有层次提高的,鲁科版必修1第二章第二节“电解质”,教材通过联想、质疑——溶液的导电性实验,利用微粒观分析电解质在溶液中的存在及变化,帮助学生形成离子真实存在的基本观念。通过观察、思考稀硫酸与氢氧化钡在水溶液中的反应,练习书写离子方程式,在离子方程式书写的教学中进一步巩固的核心观念是微粒观,培养学生从宏观现象观察入手、做微观的分析研究、运用化学符号系统描述物质及其变化的本质和规律的化学学科能力,鲁科版选修教材《化学反应原理》第三章通过电解质在水溶液中的行为,进一步从微观粒子角度结合化学平衡理论分析生产生活中的现象,并能解释生产、生活中的一些现象,利用微观粒子的反应进行科学研究及解决环境污染问题。在教学过程中可以感受到教材编写意图在于让学生对微观粒子的认识从生产生活中来,又到生产生活中去,学生的化学知识在不同阶段达到不同层次的水平,学科素养在不断提高。
新课标化学教材的编写还注重学生化学观念形成的认知过程,认知过程的基本操作是对外部事物的类型化和概括化。布鲁纳认为人们为了弄懂环境中事物的意义,必须能够从几乎数量无限的可区别的物体和事件中,去选择那些似乎具有某种共同之处的事物,并把这些事物或者看作一个单独的种类,或者看作容易处理的若干类型,化学学科的分类观的构建正是基于这种认知过程的。如鲁科版教材中第二章第一节“元素与物质分类”,本节内容分三课时完成,第一课时是元素与物质的关系,物质的分类方法;第二课时是探究单质、氧化物、酸碱盐之间的转化关系;第三课时是胶体,并对本节内容进行概括和整合。本节内容教学设计时要充分体现的核心观念是物质观、分类观和元素观,通过联想、质疑,提出问题:元素与物质之间具有怎样的关系?有限的元素是怎样组成庞大的物质世界的?通过问题让学生建立元素组成物质的观点,所有的物质都是由元素组成的,同样的元素可组合成不同的物质,不同的物质可能含有相同的元素。教材通过交流研讨,鼓励学生根据研究的需要,从多种角度对物质进行分类,可以把物质分为单质、氧化物、酸碱盐,探究它们之间的转化关系,也可以把化合物分为电解质和非电解质,可将反应物分为氧化剂和还原剂等,学生在学习中根据物质的类别,推测该物质可能具有的性质。
教师在实施新课程必修模块元素化合物教学的时候,不要像以前那样过多地关注多讲一种物质还是少讲一种物质,多讲一条性质还是少讲一条性质,教师应当更多地关注学生的元素观和转化观的形成。元素化合物知识总以某些具体对象或内容为背景材料,总要以某个具体的物质为出发点;在教学过程中,时刻牢记学生所拥有的化学知识,鼓励学生的直觉思维,尽可能地阐明问题的来龙去脉,从而在学生思想中形成一个具体而鲜明的原型。必修教材中关于元素化合物内容的选择不仅了考虑化学学科的体系,还非常强调与生产生活、学生已有的生活经验关联。元素化合物的核心观念是转化观,可以从不同的角度认识转化,如:无机之间的转化,有机之间的转化,无机向有机的转化,有机向无机的转化,自然界中的转化,实验室中的转化,生产生活中的转化,相同价态间的转化,不同价态间的氧化还原的转化。例如,碳及其化合物间的转化,借助炼铁炉中的反应,探讨碳元素价态间的转化;借助钟乳石形成过程式中的化学反应,探讨碳元素价态不变的转化;借助化学史介绍含碳无机化合物和有机化合物间的转化,通过转化将物质性质形成网络。鲁科版教材必修1第三章第三节“硫的转化”,教材一开始以火山喷发的情景引出一个联想质疑,把学生引入自然界,让学生在大自然这个非常大的视野下认识硫及其化合物,所以教材的第一个小标题是自然界中的硫。把元素在自然界中的循环作为线索来组织物质性质,这一部分承载的元素化合物的性质主要是认识硫单质,硫与铁的反应及硫的其他一些反应。第二个小标题是实验室里不同价态硫元素间的转化。第三个小标题是酸雨及其防治。在这里既有对二氧化硫性质的总结,又进行有关环境保护这方面内容的教育,引导学生用化学的观点和方法去思考和解决环境问题,充分体现了化学学科的元素观、转化观和科学价值观。
总之,化学教师应明白“教”只是一种暂时的状态,其目的是促进学生自力更生,必须指导学生学会如何学习,逐渐具备独立思考、探究发现和自我矫正的能力。化学教与学,不仅要引导学生掌握相应的化学知识,还要掌握观察、分析和处理事件的视角和方法,并形成相应的化学观念。我认为,多年以后,学生可能忘记很多具体的化学知识,但化学观念则深深地印在脑海里,成为认识物质、做出相关判断的出发点和基本依据。
参考文献:
[1]叶澜.重建课堂教学价值观.教育研究,2002-05.
关键词:文化内容;素材挖掘;教学设计;课堂实践
文章编号:1005C6629(2017)1C0025C05 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
化学是主要的自然科学之一,它有完备的独立的知识体系,同时是一种人为的研究活动,并随着人类在认识自然与改造自然的过程中不断发展。由此看来,化学属于文化的范畴,其本身具备文化的特征。化学又是一门独立的文化,我们称之为化学文化[1]。
关于中学化学的教学内容,笔者曾提出这样的观点:中学化学应努力体现统筹知识、方法和观念三个层面的内容设计和课堂教学,并开展了案例总结[2]。
但后续实践中笔者发现,有些教学素材中蕴含的教育内容,尚不能归于上述学科内容,但对学生的发展仍具有不可或缺的重要作用。例如,生态观念、科技意识、人文观念、经济效益、社会责任、文化习俗等等。最近,笔者对高一、高二的化学教材做了初步梳理和统计,这样的素材多达127处[3]。当然,有些教育内容已经在落实,比如“两纲”精神、思维逻辑;但有些教育内容还未被关注或重视,例如:经济效益、人文观念、文化习俗等等。
现实的教育效果也不令人满意。有些成为公开课的装饰点缀,即所谓教学“亮点”;有些成为日常课堂的随意发挥,实为可有可无;有些成为主观臆断的牵强解释,存在误导风险。
究其原因,至少有三点:第一,没有系统了解承载这些教育内容的素材,造成备课时资源空缺,无可参考。第二,没有对这些教育内容进行深入的学习、理解,造成课堂上不敢随意展开,担心出错。第三,欠缺学科育人的思想意识和教学策略,认为学科教学的目标达成与以上教育内容没有多大关系,反而会浪费时间;实际上也不知道怎样做。
为此,笔者觉得有必要对这些散落在教材、教案中的教学素材及教育内容进行研究、梳理,并形成一定的课堂教学的策略。为了顺应和衔接前期研究,笔者拟把上述具有育人价值的教育内容归于学科教学中的“文化内容”。笔者认为,“文化内容”是中学化学学科内容的重要组成,是化学学科实施学科育人的重要载体;研究和落实“文化内容”是实施素质教育和学科育人的又一重要途径。
1 关于“文化内容”的初步思考
1.1 “文化”的概念和功能
“文化”是凝结在物质之中又游离于物质之外的,能够被传承的国家或民族的历史、地理、风土人情、传统习俗、生活方式、文学艺术、行为规范、思维方式、价值观念等,它是人类相互之间进行交流的普遍认可的一种能够传承的意识形态,是对客观世界感性上的知识与经验的升华[4]。从上述概念中可以看出,学校教育中的文化因素在相关领域均有涉及,特别在“思维方式”和“价值观念”上更有体现的宽度和深度。
笔者认为,文化具有塑造个人人格、规范团队行为和影响社会导向的作用[5],因而梳理出学校教育、特别是学科教育中有价值的文化因素并实施课堂,对于当下的课程改革和育人工作具有积极的意义和实践的价值。
1.2 化学学科中的“文化内容”及其教育价值
作为化学教师,只有了解化学学科中的“文化内容”,才可能去实践文化育人,从而为学科育人工作添砖加瓦。
根据“文化”的概念,立足化学学科的特点和学科育人的要求,笔者对化学学科中的“文化内容”提出如下观点:“文化内容”是指除知识内容、方法内容、学科思想(观念)之外[6],蕴含于化学教学素材中的具有育人价值的思想观念、思维方式或审美情趣。
本研究中,判定、选取“文化内容”教学素材的依据是:一个内容前提,一个作用核心,三个价值取向。一个内容前提是,不重复于前期研究的成果――知识内容、方法内容、学科思想(观念)。其中,它和学科思想(观念)的差异在于,前者是由支撑学科教学的教育素材衍生的、外在的、发展的教育内容;而后者是由学科的本体属性决定的、内在的、本质的教育内容(例如化学物质观、化学元素观、物质微粒观、化学反应观、化学能量观等)[7]。一个作用核心是,素材对落实教学目标,特别是对“过程与方法”、“情感态度价值观”目标具有不可或缺的支持、促进或纽带作用。比如,上海“两纲”中的教育素材,是为培养爱国的志向服务的(情感态度价值观);哲学中的辩证思想是为发展聪颖的智慧服务的(过程与方法);知识中的文化背景是为理解、掌握学科知识服务的(知识与技能)。三个价值取向是,有利于做人、有利于做事、有利于W习。
恰当的“文化内容”具有宝贵的育人价值。具体地说,化学学科中的“文化内容”可以体现以下五个方面的育人价值。
第一,培养科学精神和人文精神。科学精神是人们在长期的科学实践活动中形成的共同信念、价值标准和行为规范。例如,执着探索的精神、创新改革的精神、求实求真的精神;等等。而人文精神是一种普遍的人类自我关怀,表现为对人的尊严、价值、命运的维护、追求和关切。例如,科学技术要为人类文明进步服务;人要活得有尊严、有价值。为了研究方便,这方面的教育价值归属于第1类:“科学与人文”。
第二,培育民族精神和生命意识。化学学科中蕴含着民族文化、民族精神、珍爱生命、生存技巧、提高生命质量等“两纲“教育的素材。通过这样的“文化内容”的素材挖掘和课堂实施,可以引导学生感悟生命的意义和价值,体会民族自强和社会发展的责任感和使命感。这方面的教育价值归属于第2类:“‘两纲’教育”。
第三,发展逻辑思维和辩证思想。化学教材中蕴含着大量的承载逻辑思维和辩证思想的教学素材,这是培养和发展学生科学思维能力的极佳机会。涉及的思维方式有:对立统一规律,主要矛盾和次要矛盾,矛盾的主要方面和次要方面;规律的普遍性和特殊性;质量守恒规律;否定之否定规律;从个别到一般;事物的两面性;等等。这方面的教育价值归属于第3类:“思维逻辑”。
第四,树立资源意识和环保观念。资源问题、环保问题是当今社会发展中面临的突出问题,也是学校教育面临的热点问题。化学教材中可以挖掘出很多涉及这方面的教学素材,从而为学科育人中的节能教育、环保教育提供支持。例如,石油的加工、煤的利用、天然气的开发;清洁能源的开发等等。这方面的教育价值归属于第4类:“资源与环保”。
第五,培养其他的先进文化观念。除了以上4种育人价值之外,化学学科中有价值的“文化内容”还包括:文化习俗、经济观念、系统方法、科技意识、创新思想、安全意识、防灾意识、商品的使用价值等等。各观念的相应素材尽管不多,但聚集起来总量不少,教育能量不可忽视。这方面的教育价值归属于第5类:“其他文化观念”。
2 化W学科中基于“文化内容”的素材挖掘及育人价值定位
完整的基于“文化内容”的教学素材,应该包括原始的教材内容、收集加工的教学资源和课堂实施的教育评论(后文中的“教学素材”有时亦指其中的一个或若干要素)。为了有效地实践“文化内容”,笔者对上教版高一、高二的化学教材进行了重新研读,对全程的教学设计及相关材料进行了再次审视,对蕴含“文化内容”的教学素材进行了全面梳理和教育价值的初步定位,为“文化内容”的课堂实施做好准备。
研究结果:第1类教学素材(科学与人文)共16条;第2类教学素材(“两纲”教育)共18条;第3类教学素材(思维逻辑)共35条;第4类教学素材(资源与环保)共12条;第5类教学素材(其他文化观念)共46条。总计127条教学素材,每章平均约10条,每节约2~3条。表1是笔者研发的“第二章 开发海水中的卤素资源”之“文化内容”教学素材的结果汇总及育人价值定位。
从表格中不难看出,承载“文化内容”的教学素材大多伴生(或植根)于教材内容中的。有的比较显性,浮于字里行间或图表之中,一目了然;有的相对隐性,需要通过挖掘之后才能找到其痕迹;部分教学素材,在教学内容中无法找到,根据需要外来补充。研发基于“文化内容”的教学素材,主要做好“四项”工作:
第二,抓住线索,顺藤摸瓜,挖掘“文化内容”的教学资源。例如,在上述“氢弹、原子弹”素材线索的引导下,在互联网上很容易找到二战中美国使用原子弹轰炸日本广岛的背景资料:为迫使日本迅速投降,1945年8月6日8时15分,美军一架B-29轰炸机飞临日本广岛市区上空,投下一颗代号为“小男孩”的原子弹。这是人类历史上首次将核武器用于实战。这样的背景资料就是教学资源了。
第三,研究、分类教学资源,定位“文化内容”的教育价值。在完成素材线索、教学资源的梳理、挖掘之后,需要对教学资源背后的教育价值(即:“文化内容”的育人价值)进行分析、定位,以建立学科育人的目标预期。对教学资源的分类,依照“文化内容”的五个教育价值展开,用关键词表示,利用表格进行汇总。第一类,科学与人文;第二类,“两纲”教育;第三类,思维逻辑;第四类,资源与环保;第五类,其他文化观念。
第四,精炼资源、增加评论,生成“文化内容”的操作载体。各类媒体收集到的教学资源,要成为课堂运用的实践载体,还需要完成两项工作。其一,精炼资源文本。因为课堂时间非常有限,不能把一个冗长、繁琐的教学资源直接呈现于课堂,一是浪费时间,二是效果不好。为此,必须要精炼文本,使之在视觉和阅读效果上力求达到最佳。其二,增加教育评论。因为教学资源大多是一个事实材料,而不具有直接的教育观点。没有教育观点,育人的效果就会大打折扣,教育的目标也就很难达到,甚至南辕北辙。例如,表1中的教学资源及其教育评论(即:操作载体),可以直接付诸课堂,实践“文化内容”的育人价值。
3 化学学科中基于“文化内容”的教学设计和课堂片断
化学学科中“文化内容”的教学素材,从其文本特点和实施过程来看,大致可分为三类。
第一类,显性素材。这种素材可以在教材中直接找到,而且指向的“文化内容”显而易见。例如,化学史话:近代著名实业家――吴蕴初先生(见表1编号2),“文化内容”就是爱国主义教育。
第二类,隐性素材。这类教学素材在教材中也能找到,但指向的“文化内容”不够直接、清晰,需要进一步挖掘。例如,教学素材“第一次世界大战期间,德军曾向英法联军施放氯气,造成2万多人伤亡”(见表1编号4)。该素材中的“文化内容”,如果指向针对氯气有毒的“生命教育”,似乎有点浅显或牵强,教育效果也不够深刻;如果指向一种“人文精神”,即:“氯气可以为人类的文明进步服务,也可以成为杀人的恶魔,关键在于使用的人”。那么,这样的价值定位就更加合理或具有教育意义。
第三类,外来素材。这类素材在教材中找不到,需要外来补充,其“文化内容”需要斟酌。外来素材,有时补充在概念的学习中,有时出现在习题的情境中。例如,教学素材“工业提取溴选取氯气作氧化剂,而不选浓硫酸、高锰酸钾或双氧水”(见表1编号8),这样的素材书上是找不到的,但思考题中却出现了(用表格呈现各种原料价格)。此时,用“经济效益”的“文化内容”来教育学生,可以取得较好的育人效果。
针对以上三类素材,我们在教学设计和课堂实践上采取如下的策略:
3.1 针对显性素材:紧跟目标,同步预设,点到为止
因为显性素材指向的“文化内容”显而易见,我们在教学设计上采取“紧跟目标,同步预设”的做法,即:思想上将教学素材蕴含的“文化内容”和教材内容预设的教学目标(主要指“过程与方法”、“情感态度价值观”)保持一致;同时,将“文化内容”的落实契机预设在教学过程中,力求与教学内容的落实、推进实现同步。
显性素材落实到课堂,我们采取“点到为止”的策略。即:将教学目标升华到具体的“文化内容”,用简短的行为或环节点击到“文化内容”的本质。下面是针对显性素材“近代著名实业家吴蕴初先生”的课堂实录(文化内容:爱国主义)。
[投影]吴蕴初先生的照片及介绍(近代著名实业家吴蕴初先生)。
[教师]“味精大王”吴蕴初先生于1929年在上海创建了天原电化厂(后改名为“天原化工厂”)。中国最早的氯碱工业从此矗立在苏州河畔。他为振兴民族工业作出了重大贡献。
[学生](露出敬仰的神情,边点头,边轻p发出赞扬声)真了不起啊!
3.2 针对隐性素材:慎定内容,精简梳理,巧妙引导
因为隐性素材指向的“文化内容”不够直接、清晰,需要首先认真思考、谨慎定位。定位方法是:内容匹配,效果最佳。内容匹配是基础、前提,是首先要满足的要求;效果最佳是遴选、是追求,是尽力要实现的目标。在内容定位之后,要对教学素材(教学资源、教育评论)进行精简梳理,形成操作载体。
隐性素材落实到课堂,我们采取“巧妙引导”的策略。即:用梳理好的操作载体和肢体语言,将蕴含于教学素材之中的“文化内容”进行诠释、点化,促进学生的认知感悟和情感体验。认知感悟,说的是理解;情感体验,说的是效果。下面是针对隐性素材“氯气作为杀人工具”的课堂实录(文化内容:人文精神)。
[教师](带着严肃的表情)同学们,氯气可以为人类服务,但同样可以毁灭人类。第一次世界大战其间,德军曾向英法联军施放氯气,造成2万多人伤亡。
[学生](表情凝重,发生轻轻的感叹声)好残酷哦。
[教师]氯气本来是一个科技成果,可以造福人类。但是当它到了法西斯手里,那就是一个杀人恶魔。所以,做一个有正义感、有良知、有爱心的人,比掌握科学技术和文化知识更重要。
[学生](有的点头示意,表示赞同;有的眼睛发光,在思考什么;更多的学生轻轻发出声音)对的,是的。
3.3 针对外来素材:紧贴生活,精心裁剪,合理定位
外来素材是根据教学需要而补充的材料,选择的自由度大,属于锦上添花或深化感悟的素材。外来素材,一般要求学生比较熟悉,而其本身常常篇幅较大或信息冗长。为此,我们在教学设计上采取的策略是“紧贴生活,精心裁剪”,即:选取紧贴学生生活的素材,同时对其精心裁剪,保留其最核心和最有价值部分。在此基础上,对其“文化内容”进行合理定位。下面是针对外来素材“工业上从海水中提取溴选取氯气作氧化剂”的课堂实录(文化内容:综合效益)。
[投影]
[教师]同学们,工业上提取溴可选用以上氧化剂。如果你是厂长,会选用哪种材料?
[学生]当然选用氯气,因为价格便宜得多。
[教师]看来,企业的发展不仅要优化生产工艺,确保产品质量,而且要考虑生产成本。
[学生](频频点头示意,发出声音)必须的。
[教师](更进一步提问)那么,是不是企业只需要考虑经济效益就够了呢?
[学生](小声议论)那还需要考虑什么?(有一个学生站起来)对环境不能造成污染,至少要采取环保措施。
[教师](点头并露出赞许的眼光)同学们,我建议大家为这位同学鼓掌。那么,如果从环保角度考虑,选择哪个氧化剂更好呢?
[学生](齐声回答)双氧水。它是绿色氧化剂。
[教师](满怀深情)当前国家对环境保护日益重视。或许将来有一天,双氧水真的会成为我们溴工业氧化剂的最佳选择。
总之,“文化内容”的研究进一步丰富了中学化学的教学内容,并为落实学科育人工作、提升课堂教育效果提供了新的思路和途径。在以后工作中,笔者还将继续围绕这一话题开展研究,以促进“文化内容”在中学化学教学内容中的和谐融合,推动化学学科为培养实现“中国梦”的一代新人作出更大贡献!
参考文献:
[1]付勇,房寿高,吴星.简析化学文化与化学教育[J].化学教育,2006,(6):12.
[2][6]毛东海.统筹知识、方法和观念三层面教学内容的教学设计[J].化学教学,2016,(3):49~53.
[3]姚子鹏.高级中学化学课本(试用本)[M].上海:上海科学技术出版社,2007.
[4]张岱年,方克立.中国文化概论[M].沈阳:辽宁出版社,2004:3~4.
关键词:主线;暗线;课堂教学;化学教学
文章编号:1008-0546(2014)03-0020-03 中图分类号:G632.41 文献标识码:B
语文教学分析小说、散文等文学作品时,通常要分析作品的“主线”与“暗线”,以便对作品的主题内容及思想脉搏有一个比较完整的理解与掌握。进行化学学科教学时,笔者认为也可以吸收、借鉴语文教学的这些方法与思路,不妨也从“主线”与“暗线”的视角,多维度对教材内容进行全面而深入地分析和把握,谋篇布局、设计构思,从而有效地达成三维教学目标。一节课厘清了教学的“主线”与“暗线”,能有利于教师从教材中找到教学的“抓手”和知识的“落脚点”,有效地帮助学生构建知识网络,掌握知识内容,锻炼思维能力,领悟思想方法,并从中汲取丰富的“营养”,为终身发展所需的科学素养奠定坚实的基础。
一、 “主线”与“暗线”的内涵与理解
1. 主线――传授知识的载体
“主线”即知识线,或称之为“知识目标线”,是直接用文字、插图等形式写在教材里的知识的串联与整合,反映着知识间的纵向、横向的联系,是学科知识传承的载体,是贯穿一节课上下的“纽带”。所谓知识,它是客观事物在人脑中的主观反映。就中学化学学科而言,如化学用语、基本概念、化学原理、元素化合物的性质等,都属于化学学科知识的范畴,将这些知识串联在一起,编织成的知识教学线索即构成了知识线。教师应根据化学课程标准的要求,充分理解和把握教材中知识内容,基于知识的逻辑关系、学生的认知顺序以及心理发展顺序,适当处理、调整和优化教学内容,设计一条既能揭示知识与知识之间的逻辑联系,又能便于学生理解掌握的教学活动“主线”。清晰而流畅的教学“主线”不仅能使教师的教学有条不紊地开展,而且使人感到主题明朗、重点突出、层次清晰,通常具有以下3方面功能:第一,统领整节课的内容;第二,串联各个教学板块;第三,有效地引领教学活动的开展。
例如,沪教版九年级化学《金属矿物 金属的冶炼》一课,教学的“主线”是铁矿石的冶炼,以Fe2O3Fe为主线的核心知识点而展开的教学,按照为何选取Fe2O3作为制取Fe的主要原料?Fe2O3转变成Fe,如何除去其中的O元素,用哪些物质除?生成什么物质?得到怎样的产物?同时发生哪些副反应?采用什么样的反应装置完成此转化?反应中有无尾气产生?尾气如何处理?等等知识要素的逻辑顺序设计一条教学“主线”。具体设计如下图所示:
2. 暗线――统摄教学的灵魂
“暗线”即思想、方法线,是从某些具体的化学事实性知识以及对化学知识认识的过程中总结、提炼上升的化学观点和学科精髓,是对化学学科的本质、规律及价值的理性再认识,是统摄一节课的灵魂。它形成于化学知识的认识活动中,反过来又对化学认识活动具有指导意义。“暗线”是隐含在“主线”以外的,随着“主线”的展开而同步进行的另一条教学线,是一节课中师生思想碰撞、感情交流、价值认同的“脉动线”, 是知识转化为能力的“桥梁”。
科学而灵动的教学“暗线”不仅能从另一个层面展现博大精深的学科观念、思想方法、人文内涵,而且有利于学生激发思维、自主获得知识、更加深刻理解知识并能灵活地运用知识。“暗线”通常也具有以下3方面功能:第一,促进学生形成解决问题的方法和能力;第二,增进学生的人文涵养;第三,培养学生创新意识,提升学生的学科素养。
例如,沪教版九年级化学《金属矿物 金属的冶炼》一课,教学“暗线”有以下2条:
一条是情感、态度、价值观线。从东海、南海岛屿争端不断发生,愈演愈烈珍惜矿产资源保家卫国:
另一条“暗线”则是围绕“化学元素观”展开的学科思想、方法“线”。用Fe2O3获得单质Fe,化学元素种类不变,氧元素发生迁移,反应前后元素“守恒”,是“化学元素论”又一个有力的佐证。按照以下线索深入推进。
此“暗线”具体可从以下几方面展开:
暗线1:反应原理的提炼上升。含铁化合物中获取单质铁,学生按照已有的制取氧气化学原理的思维定势,通常认为加热分解Fe2O3,使氧元素发生迁移,即可获得单质Fe,这既是帮助学生建立初级“化学元素观”的基础,也是引导学生对金属氧化物的本质认识,由炼铁的原理提炼、上升到一般金属矿物冶炼的规律总结的教学切入点和着力点。
暗线2:还原剂知识的拓展延伸。选用Fe2O3作为反应原料,再从中去除O元素获得Fe,是通过与还原剂反应而完成的。还原剂的概念初中生是第一次接触到,虽然教材中没有提及到还原剂的概念,但对还原剂性质的认识以及如何恰当选择是本节课思想、方法“线”中不可或缺的重要组成部分。用什么夺取Fe2O3中的O既可以用CO,也可以用H2,还可以用C,反应如何实现?反应过程中发生了哪些反应?有无副反应产生?引导学生从“化学元素观”的视角认识化学反应的本质和类型,从节省资源、保护环境、便于操作等方面综合思考,选择恰当的还原剂参与反应。
暗线3:实验装置的优化改进。反应装置属于实验操作层面的知识,但装置的进一步改进、优化和创新是本节课提升学生思维能力“暗线”中的重点线索。在此之前,学生学过了实验室制取氧气、氢气以及二氧化碳的方法,对(固体+固体)反应或(固体+液体)的反应装置比较熟悉,而炼铁的反应一般是(气体+固体)反应,装置上有何不同?实验操作有哪些具体的不同要求,尾气如何处理等,都有待于转化为学生的高级思维以及认识和解决问题的学科方法,尤其是实验装置的进一步优化和改进、创新,是提升学生思维能力的“催化剂”。
暗线4:反应产物的检验证明。反应得到的黑色固体究竟是铁还是铁的又一种氧化物,学生的思维往往局限于用磁铁能否被吸引这一物理方法层面上来检验,应引导学生打开思路,形成更加缜密的验证思维方法,提升学生的学科素养。因为Fe3O4也具有磁性,因此,最佳方案是通过CuSO4溶液(或其他可溶性铜盐溶液)进行检验。
二、“主线”与“暗线”的内在联系
“主线”和“暗线”,彼此是相互联系、相互依存并相互影响作用的两条“纽带”,一节课如果缺少“主线”,那一定是教学思路紊乱,“东一榔头西一棒”,毫无目标、重点与层次,学生往往会不知所措;一节课如果缺少“暗线”,那一定是平淡、无味,缺少“血肉”与“灵魂”。一节课中通常是“主”、“暗”线共存,并进运行,时而平行、时而交错,立体化地支撑课堂教学。“主线”主导“暗线”,“暗线”支撑“主线”。针对某一具体教学内容进行教学设计时,学科知识内容是显性的,是教学的“主线”,而思想方法、情感体验、科学态度的养成以及价值观的形成是隐性的,是“暗线”。两条“线”所处的地位、性质不同,因而所具有的功效、作用也有所异,“主线”通常处于课堂教学的核心位置,成为“主角”被众人所关注,“暗线”通常充当“配角”而被“弱化”或被人们所忽视,尤其是学科知识本位思想过于强烈的课堂或教师,更容易被“视而不见”。“主线”明朗清晰,“暗线”不思则无,思则深远,往往起到“润物细无声”的作用,对学生的终身发展、能力提升至关重要,倘若教师不加以挖掘,很难体会到它的存在价值与作用功效。“主线”一般为一条,“暗线”可以是多条交错。
三、“主线”与“暗线”的教学设计
1. 清晰的“主线”是有效教学的保证
化学学科知识是发展学生化学学科素养的基础,是化学课堂教学设计“主线”的根基和源泉。设计教学“主线”时,教师首先要基于化学课程标准、教材内容以及学生的基础,根据知识逻辑顺序、学生的认知顺序和心理发展顺序,将整个教材的知识加以归纳和整理,如果说教材是一个“体”,那么彼此相互联系的章节就是几条“线”,一个个联系着的主要概念就是构成“线”的若干个“点”。有了这样一个整体的观念,在进行教学时就能考虑到它们在整体中处于一个什么样的地位?相互间是什么关系?起什么作用?它们在哪里重合?相交?平行?这样就可以比较科学、经济地去处理、使用教材,使得每一节课都有一条清晰的“主线”,从而提高整体效益。
通过分析教材形成一条或几条清晰的“主线”,然后将这些“主线”分解到每一个章节以及具体的课堂教学之中。它们在整个教学中直线递进、同步深入,或螺旋上升、交错进行,例如沪教版九年级化学1-4章,将其中的知识点进行提炼和总结,形成的“主线”主要有2条:一条是化学用语教学主线,另一条是气体制取及实验操作教学主线。化学方程式是最重要的化学用语,也是学习化学的灵魂,化学方程式的规范书写,其基础是能够正确写出化学式及掌握、运用质量守恒定律,正确写出化学式的前提是理解和熟记化合价,而化合价又建立在原子结构的基础上,所以我个人的观点是需要适当补充1-20号的原子结构核外电子排布规律,使学生在认识核外电子排布规律的基础上,懂得原子最外层电子数目与电子得失的关系,懂得电子得失与化合价的关系,理解化合价的内涵,再掌握根据化合价正确写出化学式的规则和方法,从而常见离子符号的书写也就水到渠成。因此,以上知识内容就构成了化学用语的教学“主线”,这条“主线”就是从元素符号的读、写1-20号的核外电子排布化合价化学式质量守恒化学反应文字表达式化学方程式,按照这样的“主线”,再去规划、分解、设计每一节课教学的“主线”,将这条“主线”上的主要“点”夯实、坚固,就能使绝大多数学生,尤其是“学困生”顺利跨越第一难关――化学用语“关”。另一条“主线”就是以常见气体(O2、CO2)的制取为载体的实验操作,其中几个关键问题:实验装置、装置气密性检查、气体的收集与检验。实验装置取决于实验药品的状态,反应原理的文字表达式是书写化学方程式的基础,装置气密性检查的核心问题是气体的压强原理,气体的收集建筑在性质的基础上。将上述问题串联在一起,并构成了1-4章的实验教学“主线”。
若能将教材中的知识内容加以深入研究、细致分析,并根据教学的需要做适当的调整、补充和优化,教学的“主线”便清晰跃然于眼前。教无定法,智慧地引导学生理解化学应该是最佳的教学方法之一,让学生理解化学的途径、方法多种多样,沿着“主线”而进行的思维碰撞、认知冲突、实现知识同化是深层次理解化学的体现。由于学生学习知识的过程与化学家探究物质的过程不能完全等同,所以教学不能简单地照搬、重现科学的探究过程,而需要重新设计,适当地精简歧途、缩短过程、降低难度,通过设计教学“主线”逐步将学生的思维引向深入,实现知识目标的达成。
2. 优化的“暗线”是提升能力的基石
由于科学思想方法、态度情感价值观等知识在化学教材中并未直接给出,但却隐含在教材的知识体系中,因此,教师应深入钻研教材,分析教材相关的编排意图,挖掘其中蕴含的思想方法,揭示知识背后的价值所在,知识背后的价值是学生在习得知识的过程中,获取的科学思维方法,创新思维的意识和能力,以及科学的态度和正确的价值观。如从实验教学的角度来说,主动地把观察到的实验现象和化学基本概念相联系,实验过程中对化学现象的观察、思考、推理和联想,远比结论的再次被证明和相关知识点记忆牢固程度的加深来得更为重要。教材中“拓展视野”、“活动探究”、“观察与思考”等栏目的设置,为我们设计教学“暗线”提供了大量的素材和展现的平台。有许多实验内容是需要学生动手完成的,在实际的教学中,这些本属于锻炼、提升学生思维方法的“暗线”教学内容,倘若只体现在培养学生的动手能力,学习几种简单仪器的基本操作,把仪器组合成能够完成某个化学实验等几方面,那这些栏目的教学功能就没有得到充分发挥,便没有完全领会教材编写者的意图,又与黑板上做“化学实验”,纸上画仪器装置图,用某些基本操作的训练和竞赛来代替化学实验的做法有何两样呢?
好课的标准千万条,最主要的一条就是学生“活”了,这里的“活”不仅是灵活的“活”,而是学生“活”过来了。学生在课堂上发言踊跃、思维活跃是“活”了的特征性表现,学生思维能力的提升是课堂教学永恒的主题,在引领学生分析问题,实现思维碰撞时,要多问几个为什么?你是怎么想的?还可以怎么想?为此,“暗线”的教育功效也才能得到淋漓尽致地体现。问题是思维的源泉,一节课中设计2-3个具有含金量的“亮点”问题是优化“暗线”的关键,通过问题串联而成的“暗线”能有效提升学生的思维能力。
化学作用于物,化学教育作用于人,化学教育是化学与教育的交融结合。学生的将来并不一定从事化学研究或从事与化学相关的工作,但能使学生终身受益的可能也不是“主线”上具体的化学专业知识,或许是影响他们世界观、人生观和价值观的思维方式和解决问题的能力、方法。具体的化学知识多少年后可能会遗忘,但化学学科特有的思维习惯、思想方法会烙印在脑际,伴随一生,它是人类宝贵的精神财富,这就是“暗线”教学的深层次价值所在。
一、中学化学课堂教学目标设计的现状和不足
1.忽视化学学科教学的根本价值,夸大考试大纲的指挥作用
一些教师备课的主要工作是熟悉与教学内容相关的练习题、考试题,从如何帮助学生懂得答好这些题目的角度选择和设计教学内容。这种教学往往可以让学生在短期内获得比较理想的考试成绩,但并不能让学生感受到化学学科的乐趣和价值从而喜欢上化学这门学科,也不利于培养学生在生活实践中运用化学学科的观点和视角分析问题的能力。另外,由于教学过度关注考试,教师常常忽视重点主干知识的形成过程,学生的思维被一些细枝末节的所谓考点所拖累,最终无法构建完善的学科知识体系。
2.缺乏对中学化学课程内容的整体把握,局限于孤立的章节或课时内容
长期在初中任教的教师不熟悉高中化学的教学内容和要求,同样一直任教高中的教师对初中化学的教学现状也不太关心,这是很常见的现象。而且新课程理念下的教材内容设置注重概念的螺旋式发展,同一主题内容在不同的模块和年级有不同的要求。如果不能把每一个章节、课时的教学放在整个中学化学课程体系和中学化学总体教学目标中进行思考和设计,往往给人感觉教学缺乏灵魂,而且很容易发生难点知识一步到位、重点知识不到位的情况。
新课程理念下的教材内容鲜活、栏目丰富,吸引了很多教师开展对教材栏目教学功能的挖掘和研究。这种教学研究方式总体来说是积极的、有效的,但这种研究如果陷入“只见树木,不见森林”的误区,也会使一些经验缺乏的教师把大量的课堂时间用于一些非重点问题的探究上,造成教学目标出现偏差。单独看一节课也许会认为有新意、有思维深度、有探究力度,但从整个课程目标的达成看也许价值并不大。我们更倡导在找准核心教学目标的情况下发掘教材的功能和价值。教材有几种版本,不同版本内容的设置、活动的设计有很大差异,但都是服务于相同的课程标准,这一事实也告诉我们孤立地深挖教材欠妥。
3.曲解新课程理念在实践中的作用,架空教学目标的导教、导学、导评作用
教育心理学研究指出,教学目标必须有导教、导学、导测评的功能,但在新课程理念的冲击下,很多教师的教学目标设置逐渐与课堂实际脱离,成为教学设计中一顶华丽的“帽子”。其中最主要的几个误区是:(1)认为课堂教学必须有完善的三维目标陈述,把课程目标误用作课堂教学目标,导致目标达成情况无法评价,教师们被迫把一些空泛、大概念的词语放入课堂教学目标中,如“严谨求实”“勇于创新”“科学精神”“探索能力”等。(2)认为三维目标就是在落实知识与技能的基础上还要加入方法、情感的目标,不理解过程与方法、情感态度与价值观都是渗透在具体的知识和技能学习之中以及教学方式的转变之中。所以会在现在的课堂中听到教师把“方法”“能力”“态度”“精神”“观念”等词语常常挂在嘴边,唯恐听者不知,却没有真正让学生在思考具体问题时充分体验和养成的策略,学生也能感受到课堂的怪异和做作。
二、对中学化学课堂教学目标和任务的看法
1.长期的、最终的教学目标不同于具体的课堂教学目标
有人说,新课程理念下中学化学不仅要教会知识还要培养学生的能力。能力是什么?布卢姆、加涅等教育心理学家在对学习结果进行分类时并没有“能力”的提法,而代之以具体的言语信息、智慧技能和认知策略等广义的知识,这些分类使教学更具操作性。能力是客观存在的,但无法在短时间里、在一件事情上就能发展起来,可以说能力是教学的最终目标,就好像课程标准的课程目标一样,它也是最终的目标,但并不适合作为课堂目标使用。而教学是由一个个课堂组成的,课堂教学必须有具体的可以达成的目标,即使要渗透一些思想和方法也要转化为具体的活动和任务。
2.化学核心观念在中学化学教育中的重要价值
学生通过化学课程的学习,根本目的是形成从化学的视角认识事物和解决问题的思想、观点和方法,即植根于学生头脑中的化学基本观念。山东师范大学毕华林教授将化学核心观念作如下分类(见附图)。
该分类体系清晰简洁,将学生学习的中学化学基本内容和学习的方法有机呈现出来。通过学习中学化学,人们可以理解世界万物都是以若干种元素(原子)为基本单元构成的,可以透过宏观物体“看到”其微观构成,能理解宏观物质为什么有相关的性质和用途,能理解一切自然界没有的新材料何以制造出来,也能理解有的物质为什么会逐渐失去它的性质,能理解周围的阳光、空气、水在物质的变化中起着什么作用;学习中学化学,人们能学会更有效地处理生活中大量复杂的信息和数据,具备透过事物外表认识其本质的思维习惯;学习中学化学,人们可以了解化学在创造五彩世界中的作用,可以纠正化学破坏了环境的片面认识,理解科学之于人类的意义。
3.实施化学核心观念教育在中学化学课堂教学中的具体作用
有一个经典的比喻:“没有基本观念统领的知识教学是把‘种子’磨成‘面粉’的教学。”意思是中学化学教学的学科知识是有限的,学生应该借助这些有限的知识形成终身有用的思想、观点和方法,把这些知识当做启发思维、训练思维的“种子”,而不在于要把知识本身嚼碎记牢。所以,具有实施化学核心观念教育理念的教师能转变学生的学习方式,更有利于知识向能力的转化。
实施化学核心观念教育,必然注重知识与核心概念的认知过程,必然强调概念间的联系和知识迁移,必然会引导教师关注整体、把握本质,引导学生不要过分注重细节,超越具体事实,从本质上认识和理解所学知识。
与不可捉摸的“能力”相比,化学核心观念更容易与具体的化学知识相互渗透和融合,教师落实三维课程目标便有了抓手,素质教育的可操作性大大增强。
三、基于化学核心观念教育的教学内容分析和教学目标设计思路框架及其解释
我提出分析教学内容和教学目标设计的思路框架是:1.分析课程标准的相关要求;2.分析教材具体的知识本体及其主线;3.分析学生相关的原有认知和后续认知;4.分析教学内容承载的化学核心观念、思想和方法。
课程标准将课程划分成若干模块,每个模块提出若干个主题,需要注意的是这些主题与教材的章题并不是一致的,主题注重体现学科价值,章题注重体现知识逻辑,但主题下的具体内容都能在教材的某个章节找到。所以课程标准最突出的功能是首先指出了具体内容的价值取向,即课程标准中的内容标准告诉教师为什么要教这个内容;其次课程标准对某一主题知识在中学各阶段要达到什么目标层次作了规定。因此,看课程标准看什么?一看这个内容为什么会出现在教材中,二看同一主题的内容在中学教材中出现了几次,要求有什么不同。
美国着名教育心理学家奥苏贝尔说:“如果我不得不将所有的教育心理学原理还原为一句话的话,我将会说,影响学习的最重要因素是学生已经知道了什么,根据学生原有的知识状况进行教学。”学生要理解新知识必须将新知识纳入到原有认知结构中去(或上位学习,或下位学习,或并列结合学习)。我认为,现在的新知识也必将成为今后学习的“原有认知结构”,所以教学也要着眼于学生的后续学习和发展。
在毕华林教授对化学核心基本观念的解释中,我从影响学生学习的角度提出这些基本观念中最应该落实的重点(见下页附表),这些重点应长期支持教师的指导和学生的学习。
四、应用实例
1.案例一:人教版必修1“氧化还原反应”
(1)分析课程标准。
九年级:“二、身边的化学物质——(一)地球周围的空气——2.知道氧气、二氧化碳的主要性质和用途,认识氧气能跟许多物质发生氧化反应。”
必修1:“主题3 常见无机物及其应用——5.根据实验事实了解氧化还原反应的本质是电子的转移,举例说明生产、生活中常见的氧化还原反应。”
选修4:“主题1化学反应与能量——4.体验化学能与电能相互转化的探究过程,了解原电池和电解池的工作原理,能写出电极反应和电池反应方程式。5.通过查阅资料了解常见化学电源的种类及其工作原理,认识化学能与电能相互转化的实际意义及其重要应用。6.能解释金属发生电化学腐蚀的原因,认识金属腐蚀的危害,通过实验探究防止金属腐蚀的措施。”
分析课程标准内容,得到以下认识:初中学习氧化反应是为了让学生更好地了解氧气的性质,只需要形成一种观念:一定条件下氧气能与大多数金属单质和非金属单质反应生成氧化物。必修教材放在常见无机物及其应用这个主题下,显然是告诉我们学习氧化还原反应是为了更好地学习元素化合物的性质,是在准备一种学习工具。选修4是氧化还原反应这一工具更深入的应用且与生活生产紧密联系,因此对生活中常见的电化学现象要理解并会用化学语言解释。对氧化还原反应的认识在整个中学课程体系中是螺旋上升的:表面现象概念的本质概念的应用。
关键词 核心概念 事实性知识 概念教学 化学教学设计
很多教师提出这样的问题:学生只能对教师讲过的问题进行简单模仿,稍加变式或改变情境,学生就不能很好地应对;知识在学生的头脑中似乎只能短暂地停留,考试过后就消失得无影无踪了。以上问题的缘由是学生并没有真正理解所学的知识,只是机械地按照解决问题的步骤来做,并没有理解为什么这样做。这样的学习,习得的知识很容易忘记或在其他信息的影响下被改变成错误的形式;即使学生记住了这些知识,充其量也只是一些零散的事实和孤立的知识点,并不能成为解决新问题的有力武器,其后果是学生抱怨在学校期间学习了大量无用的知识,社会抱怨学生高分低能。因此,必须改变课堂教学过于关注事实的记忆与程序和技巧训练的现状,把具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念、原理或方法(即核心概念)的理解作为重要的教学目标。
1 核心概念的特性
核心概念(big idea)是指可以适用于一定范围内物体和现象的概念。这里的概念(idea)是表示对观察到的相互关系或特性进行解释后的抽象,它和我们日常生活运用的概念含义是不同的。日常概念可以是不需要基于实证的某种想法。对于学科教学而言,核心概念是指居于学科中心,具有超越课堂之外的持久价值和迁移价值的关键性概念、原理或方法;是一种教师希望学生理解并能在忘记其非本质信息或周边信息之后,仍然能应用的概念性知识。核心概念具有以下特性。
1.1 核心概念具有广泛解释空间
由于核心概念反映的是事物的本质特性与关系,它能对很多事物和现象作出解释。如物质是由微粒构成的这一核心概念,既可以解释为什么人们会闻到花香,也可以解释为什么金属可以拉成丝,还可以解释为什么不能用湿手触摸电器;核心概念不仅能对很多所观察到的现象提供解释,而且能对原来没有观察到的现象作出预测,如从物质是由微粒构成的这一核心概念认识,美国物理学家盖尔曼(M.Gell-Mann)和茨威格(G.Zweig)预测了夸克的存在。再如,依据结构与功能相适应的核心概念,当我们观察到某植物茎叶表层有一层保护蜡膜,叶为刺状,会推测它是生长在干旱地区的植物,而且还可以预测它的根系会很发达。
1.2 核心概念蕴含思想方法
具有迁移价值的关键性概念、原理是核心概念,重要的思想方法也是核心概念,如“科学认为每一种现象都具有一个或多个原因”。而有的关键性概念本身就蕴含思想方法,如“结构决定性质、性质决定用途”是学生学习所有化学物质的思想方法。
1.3 核心概念具有统摄性
由于核心概念是能够解释和预测较大范围事物与现象的大概念,它必然可以统摄其他的下位概念及相关事实,使它们成为有结构的整体。例如,物质是由微粒构成的这一核心概念,可以统摄分子、原子、离子、原子结构和分子结构等有关物质组成与结构的概念,也与物质的特性、物理变化和化学变化等概念形成联结。
2 核心概念的教育价值
2.1 提高学生分析问题、解决问题的能力
学生在学校学习,重要的不是知道了多少事实和规则,而是能够把所学迁移到真实情境中,面对问题能够作出有依据的判断和决策,能够适应社会、服务社会。由于核心概念具有广泛的解释空间,所以它是可迁移知识。运用核心概念可以解释周围的很多事物和现象,更为重要的是能对新情境、新问题作出预测,因此对核心概念的理解可以提高学生分析问题、解决问题的能力。
另一方面,由于核心概念蕴含思想方法,它们可能成为学生以后工作中分析问题的思想方法,如要获取性能更佳的材料,其分析思路是改变现有材料的结构以获得所需要的性质,仿生合成新药等亦是运用以上的思想方法。
从认知发展角度,如果学习重心是“事实”或“现象”的了解与记忆,那么这种认知是低水平的;相反,对核心概念的理解则是要使学生通过对特定现象的认识与理解,发现一般性的理论,并用这些理论理解、解释其他现象。学生不仅知道“是什么”,而且能够认识“为什么——原因、条件、目的、理由”、及“会怎么样——结果、影响、作用、意义”,还能够知道“如何做”,从而将学习引人深层思考和赋予意义与价值的方向。
2.2 有利于学生建构合理的知识结构
布鲁纳在《教育过程》中指出:把握学科的结构就是指对本学科实现了理解,也就是说,能够把所学的知识与其他相关的事物有意义地联系起来。由于核心概念是某学科的重要概念、原理和方法,它们构成了学科的基本结构,因此关注核心概念理解的教学就是关注学科本质与学科结构的教学,将有利于学生建构合理的知识结构。
2.3 减轻学生课业负担
课业负担已经成为我国中、小学生不能承担之重,其原因一方面来自升学压力,另一方面是教师的教学要覆盖课程与教材中的所有知识内容,让学生记忆尽可能多的事实。为了面面俱到,教师不得不采用讲授式为主的教学,这样的教学无法激发学生的积极思考,学生在不理解的状态下机械地练题,不会就模仿,忘记了再训练,反反复复,曾经有一位老师把一张中考试卷让学生练了4遍,这样机械地训练,学生的课业负担可想而知!
通过前面的分析已知,核心概念可以统摄事实与概念,使知识形成有机的整体。信息加工理论告诉我们,被组织成块的信息更容易记忆,因此通过核心概念组织起来的知识,学生是容易记忆的,而且这些知识因核心概念而凸显了学习的意义与价值,那么这些知识更加不容易忘记。又因核心概念是可以迁移的,教师只要选取可以支持概念理解的典型事实,把师生的主要精力用在这些关键内容的理解上,就可以达到“少即是多”的教学境界。
3 如何以核心概念为统领设计化学教学
3.1 构建核心概念的发展体系
以核心概念为统领设计教学的首要工作是构建核心概念的发展体系。在不同阶段,学生需要理解的核心概念不同、理解层次也不同。各学科应该联动以从整体角度构建核心概念的发展体系与结构,因为某些核心概念是跨学科的,如“当事物发生变化或被改变时,会发生能量的转化,但是在宇宙中能量的总量不变”这个核心概念在物理、化学和生物等学科学习中都会涉及。
温·哈伦提出了核心概念应该具有的标准是:
(1)能够用于解释众多的物体、事件和现象,而它们是学生在他们学校学习和毕业以后的生活中会遇到的;
(2)提供一个基础以帮助理解遇到的问题并作出决策,而这些决策将会关系到学生自己和他人的健康与幸福,以及环境和能源的使用;
(3)当人们提出有关自身和自然环境的问题时,他们为能够回答或能够寻求到答案而感到愉快和满意;
(4)具有文化上的意义,例如对人类自身有关的观点——反映科学史上的成就,来自研究自然的灵感和人类活动对环境的影响。
温·哈伦据此标准提出了科学教育上的14个核心概念,但并没有提出在不同阶段,学生需要理解的核心概念层次与内涵。对于化学学科而言,构建出学科核心概念发展体系是摆在课程专家与一线教师面前的迫切任务。
3.2 以核心概念为统领组织教学单元
以核心概念为统领组织教学单元有2种方式,一种是先选定核心概念,然后依据核心概念选取教学素材以组成教学单元;另一种是分析教材内容,区别事实与概念,再把这些事实和概念与某个核心概念联系起来。下面举例谈后一种。人教版初中化学教材第八单元“金属和金属材料”有以下内容:课题1介绍了一些金属的物理性质,常见合金的主要成分、性能和用途;课题2介绍金属与氧气反应以及金属与稀酸的反应,给出了金属活动性顺序;课题3介绍常见金属矿物、铁的冶炼、铁的腐蚀和金属资源的保护。通过对教材知识内容进行分析可以得到图1所示的关系图,即金属的物理性质和化学性质以及合金的成分、性质等是事实性知识,其上位的是金属和合金这2个概念,这些事实与概念可以与“结构决定性质、性质决定用途”这个核心概念相联系。
当确定了“结构决定性质、性质决定用途”这个核心概念后,我们会发现学生先前所学习的有关物质构成的相关知识也纳入本单元的知识体系中,这些知识自然地有机地结合在了一起。
3.3 通过问题与活动的设计激活学生原有知识,帮
助学生建立事实、概念和核心概念间的联系
对核心概念的理解不能一蹴而就,也不能是贴标签、喊口号式的,要把核心概念与具体的教学内容联系起来,这种联系可以通过基本理解来表述,通过问题来激发,通过活动来认识与理解。仍以“金属与金属材料”单元为例,表1给出该单元部分内容的问题与活动设计:
从表1来看,学生通过观察、实验、对比和分析等活动,不仅仅是体验或得出结论,而是寻求证据与解释,在更高层次认识所学内容。
3.4 设计关于学习的评价
对于学生的学习评价有多种方式,如布置讨论题目,通过观察与分析,评价学生是否积极参与学习,是否达到了所学内容的基本理解,还可以通过布置某些任务检验学生是否能够有效应用所学,如让学生设计某性能的合金材料等。总之,教师所设计的学习评价不应侧重于事实性知识,应当给学生以富有挑战的任务,来考查学生对概念与核心概念的理解程度,这样才会激励学生动脑、动手、动口,来积极参与高水平认知活动。
参考文献
[1] (英)温·哈伦编著,科学教育的原则和大概念,韦钰译,北京:科学普及出版社,2011
[2] (美)艾里克森著,概念为本的课程与教学,兰英译,北京:中国轻工业出版社,2003