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关键词:IBDP项目;IBDP化学新课程;科学的本质
文章编号:1005–6629(2013)12–0014–04 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
IBDP项目(International Baccalaureate Diploma Programme)是由1968年成立于瑞士日内瓦的国际文凭组织(International Baccalaureate Organization-IBO)提供的一种国际化的学习项目。该项目面向16至19岁的高中生,是为学有余力的学生在高中最后两年所设置的综合的大学预科课程。目前为止,全球共有两千多所IBDP成员学校。在中国,该项目在近几年得到了蓬勃发展,从国际学校走向了很多的公办高中和私立学校。
该项目每7年要进行一次课程评审(curriculum review),以确保整个课程体系能够适应社会变化,并将新近的教育研究成果和对现有课程体系的评估成果整合到其中。从2010年开始,IBO便启动了新一轮的课程评审。在本次课程评审中,项目的整体框架做出了调整。围绕此框架,每门学科的项目指南(内容包括课程目标、课程结构、评价结构、评价标准以及课程纲要等,教师以项目指南为基础来安排整个课程)也将进行修改。目前,虽然课程评审仍在进行之中(新课程的实施将会在2014年9月正式开展), 但非常明确的是所有的科学课程均提出一个共同的主旨,即“科学的本质”(Nature of Science-NOS),旨在提高学生的科学素养。本文将以IBDP化学新课程为例来详细阐述。
1 IBDP化学新课程的结构和课程纲要
化学属于新框架中“科学”这一学科组(即原有框架中的“实验科学”这一组)。新课程依旧保留两个层次:标准水平(Standard level-SL)和高级水平(Higher level-HL)。新课程的结构仍然保持不变,由理论部分和实践活动两大块构成。
理论部分包括核心(HL和SL学生都必须学习的内容)、附加高级层次(只有HL学生需要学习的内容)和选修(HL和SL学生都必须选修部分内容)。核心和附加高级层次共包括化学计算、原子结构、周期律、化学键和结构、能量、化学动力学、化学平衡、酸和碱、氧化还原、有机化学、测量和分析等11个主题。与原有课程相比,这些主题保持不变,因为它们涉及化学学习中最为基础最为核心的内容。每个主题分为若干次级主题,再进而分解为具体知识点。在每个主题中,一部分难度较大的次级主题被划为附加高级层次内容,只对HL学生做要求。新课程增加了核心内容的比重,将原有的部分附加高级层次和选修内容增加到核心之中,这意味着对学生的要求有所提高。比如,将原有的“现代分析化学”这一选修主题中关于有机物的光谱分析的部分内容添加到“测量和分析”这一主题之中。
新课程对选修也做出了重大调整。原有的选修主题有7个,包括现代分析化学、人类生物化学、化工和技术、药学和药物、环境化学、食物化学、进一步的有机化学,学生必须从中挑选两个主题来学习。新的选修主题有四个,包括材料、生物化学、能量、药物化学,学生必须选修其中一个主题。对于选修而言,这不仅仅是主题的增减,而且是内容的重新整合。比如,“材料”这一主题中的新增内容就包含金属和ICP光谱、超导金属、X-射线晶体学(只对HL要求)、重金属的环境效应(只对HL要求),此外,该主题还包含了原有的“化工和技术”主题中的催化剂、液晶、聚合物、纳米技术以及原有“环境化学”中塑料的环境效应这些内容。
实践活动占总教学时间的25%(SL为40小时,HL为60小时),占学生最后总成绩的20% 。新课程中加入了一个 “内部评价探究”(Internal assessment investigation),期待学生能够像科学家进行研究那样去探究某一主题。除了“内部评价探究”(占10小时)之外,其余则为原有的跨学科探究项目(占10小时,目的是让所有学习科学课程的学生合作探究与多门科学学科有关的主题或问题)和动手探究实验(SL为20小时,
HL为40小时,由教师来安排具体的实验方案。实验涉及与化学学习相关的一些最为基础的技能。它们可以是虚拟的,也可以在传统的实验室中进行)。
2 IBDP化学新课程对“科学的本质”的凸显
IBO认为, “科学的本质”应当是科学教育的本质部分,它只有在被明确整合到科学课程中时才能得到充分的理解和重视。本次课程评审中,IBO多次强调各门科学课程的主旨是“科学的本质”,并对其进行了解读和整合,以下将以化学新课程为例来剖析。
2.1 项目指南中对“科学的本质”的解读
“科学的本质”是一个复杂概念,它涉及哲学、社会学和科学史的多方面,很难对其进行定义。它通常描述了科学作为一种认知过程的特征以及科学知识的特征,比如:科学存在局限性;科学可能会被滥用;科学是一种复杂的社会活动;科学理念是变化的;科学知识从本质上具有不确定性等等。在物理、化学、生物这三门新课程(均属于“科学”这一学科组)的项目指南中将有一个对“科学的本质”进行解读的重要部分,“科学的本质”被分解为若干共同的目标。笔者将这些目标集中分为以下三大类,并为每类举出了一些例子:[1]
(1)科学世界观
对认定所有的科学理论都具有不确定性这一需要进行思考,并且尝试通过否定这些理论来对其进行挑战;
讨论科学中的进步是如何发生的,讨论应当包括被否定的理论以及一种理论被另一种理论所取代的相关案例;
运用科学准则来评价报纸和其他媒体上关于自然界的断言的一些案例;
……
(2)科学探索
对自然界进行仔细观察,寻找范例、趋势、差异,并基于发现来提出问题;
通过使用理论、模型和假设,来设法发现和证实存在于自然界中的广泛概念和普遍原理;
对提出的关于自然界的问题进行回答,或是生成关于自然界的假设,并且通过控制化的实验来验证这些假设;
进行准确的定量测量,控制变量,并进行重复实验以确保信度;
……
(3)科学事业
讨论世界科学家之间的合作,讨论应当包括期刊上发表的研究结果和对研究的同行评审;
用案例来讨论科学的益处和风险,以及科学家对与其研究相关的风险评价的需求;
为自身进行的实验的结果和风险承担责任;
……
IBO认为需要通过一种主动的途径来指明贯穿课程的“科学的本质”这一主旨,它从课程纲要、评价等方面对“科学的本质”进行了整合。
2.2 课程纲要中对“科学的本质”的整合
为促成以上目标,IBO在物理、化学和生物这三门学科的课程纲要中均加入了“科学的本质”的相关内容,并指出其动机和理念是将“科学的本质”完全整合到新课程中来。课程纲要中的每一次级主题都与以上目标联系起来,并依据特定背景来对这些目标进行细化。
以下是来自新的化学课程纲要的一个案例:[2]
案例 基本观点——物理和化学性质取决于不同原子进行组合的方式
次级主题一 对物质的微粒性和化学变化的介绍
科学的性质:进行定量测量并以重复测量来保证信度——定比和倍比。
理解:
(1)不同的元素以固定的比率来形成化合物,化合物的性质不同于组成化合物的元素的性质。
(2)混合物含有不止一种的单质和/或化合物,而这些单质和/或化合物之间不存在化学键,因此保持其原有性质。
(3)混合物可以是均相混合物或异相混合物。
运用和技能:
(1)在指明反应物和产物时,推导反应的化学方程式。
(2)在方程式中应用状态符号(s)、(l)、(g)和(aq)。
(3)解释状态改变时能够观察到的物理性质的变化和温度的变化。
导航:
(1)方程式的配平应当包括各种不同类型的反应。
(2)必须涉及以下状态改变的名称:融化、凝固、沸腾、蒸发、冷凝、升华。
(3)对“潜热”不作要求。
(4)元素的名称和符号可以在化学数据手册中的第9部分找到。
国际情怀:
(1)化学符号和化学方程式是国际化的,使得科学家之间无需翻译就可以进行有效交流。
(2)IUPAC(国际纯粹与应用化学联合会)是制定
有机和无机化合物的标准化的系统命名法的世界性权威机构。
知识理论:
(1)化学方程式是化学的语言。使用共同的语言如何帮助和阻碍了对知识的寻求?
(2)拉瓦锡对氧气的发现了燃素学说,这是一个范式转换的例子。那么科学知识是如何进步的?
实际应用:
(1)制冷以及它是怎么与状态的变化联系起来。
(2)原子经济性。
以上案例是“化学计算”这一主题中的一个次级主题,即“对物质的微粒性和化学变化的介绍”。与该次级主题有关的“科学的本质”是“进行定量测量并以重复测量来保证信度——定比和倍比”。之所以提到定比和倍比,一方面是由于它们隐含在相应学科内容中,另一方面,它们的发现和验证过程正是涉及到化学家对不同物质的定量测量和重复测量。该案例的基本观点即“物理和化学性质取决于不同原子进行组合的方式”则是这一“科学的本质”在以学科内容为背景下的细化。这一基本观点也概述了如何通过案例中的“理解”、“运用和技能”来例证相应的“科学的本质”。这样就帮助学生在掌握学科内容的同时,也理解了基本观点。“导航”则是用来帮助教师明确课程纲要的要求。
案例中的“国际情怀”和“知识理论”也能够帮助学生更深入地理解“科学的本质”(IBO在其使命宣言中就指出了其项目旨在培养国际情怀。而知识理论则为IBDP项目的三大核心课程之一,它鼓励学生对所获得的知识和经验进行批判性反思并以跨文化的视角来思考问题)。科学家之间在技术、信息和概念方面的交流不断进行着,这种有效交流需要建立国际统一的规范。对科学史和知识理论的涉及则能够帮助学生理解科学知识是不断修正的,科学不仰仗权威,新的问题和发现会导致新的理论的出现。科学知识具有应用特点与实用价值,“实际应用”中的这两个例子一个是来源于生活,另一个是绿色化学的核心名词,能够帮助学生运用所学来解释实际生活和工业生产。
IBO强调“科学的本质”是常规教学的一部分,并把它作为学科问题的一部分来进行考查,这将会在今后的样题中有所展示。
2.3 内部评价中对“科学的本质”的整合
新课程对实践活动的评价方式有所改变,由原先的只进行内部评价转为进行内部评价和外部评价(外部评价即全球统考。内部评价指的是学生的实验报告先由教师根据相应评价标准进行评分,再送与考官进行审核调整)。新课程只对“内部评价探究”这一块进行内部评价,并制定了新的内部评价标准。对动手探究实验的评价则将改在外部评价中进行,这其实在近几年的全球统考中已有彰显。
IBO认为要使学生更好地理解“科学的本质”,就必须让学生像科学家那样进行探索,“内部评价探究”则应运而生,它要求学生能够像科学家进行研究那样去探究某一主题,并撰写6~10页的报告。探究的主题必须是开放的,并且包含多种活动。IBO列举了一些可以包含的活动的例子:使用数据透视表进行分析和建模;从数据库中提取数据并用图表进行分析;进行模拟(必须是交互、开放的);允许更多的定性研究。
值得一提的是,这是一种全新的内部评价,而不仅仅是对现有的进行修改而已。这种全新的内部评价必须响应“科学的本质”这一主旨,因此它必须更加具有开放性,必须采用更加通用的标准,并且允许更多类型的活动。与此相应的是内部评价标准的改变,新标准拟包括以下四个方面[3](见表1):
IBO指出这四个方面与项目指南中对“科学的本质”所解读的一些目标相关。“背景”考察的是学生是否明确了探索的背景,并运用有效的科学方法来进行探索。因为离开了具体的调查研究背景,科学探索就难以叙述清楚。“分析”考察的是学生提出问题或假设、进行准确的实验、控制变量、收集数据、给出问题的解答或验证假设的能力。“交流”考察的是对科学术语的使用。科学具有精确性,清晰的交流是从事科学工作的基本条件。术语的使用非常重要,用词不规范、不统一,会妨碍有效的交流。“反思”则要求学生为他们自身的实验承担责任,分析和警惕由于在研究、取样、选定方法和选用仪器时产生的偏见。有关以上新标准的评分细则以及如何开展考官的外部审核则仍在讨论之中,与此相关的教师支持材料也在编订之中,届时将会提供相应的评分案例。
3 总结与点评
“科学的本质”一直被视为科学教育的一个长期目标,是科学素养的一个关键部分。但是研究表明“在高中生、大学生甚至教师中普遍存在着对‘科学的本质’
的误解 (Lederman, 2007)”[4]。教育界关于“科学的本质”的系统化研究已经开展了50多年,尽管对于很多假设和问题还没有明确的回答,但可以肯定的是对“科学的本质”的理解能够帮助学生认识科学,并为他们学习学科知识提供了一种意义化的境脉。IBDP项目作为一种具有全球影响力的教育项目,其将“科学的本质”作为主旨并整合到常规教学中来,是一个重大的尝试,我们将拭目以待。
目前我国的中学化学课程改革以培养学生的科学素养为宗旨。以上海市为例,《上海中小学自然科学学习领域课程指导纲要》指出了“科学、技术与社会”以及“科学的历史与本质”均属于自然科学学习领域课程的基本内容,并明确了不同阶段的学习要求,这些要求已然涉及到“科学的本质”。纲要还指出了10至12年级的学习要求应当由高中科学、生命科学、物理、化学课程共同承担。相应地,从《上海市中学化学课程标准(试行稿)》中“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”这三大类课程目标中,我们也可以发现与“科学的本质”相关的方面,但是这些方面缺乏系统的整合。
从IBDP化学新课程中,我们可以有所借鉴:第一,应当建立“科学的本质”的内容框架,对其包括哪些具体方面进行仔细解读。第二,从学科层面对内容框架进行细化,将其分解为若干基本观点,并将它们贯穿在学科内容中。第三,“科学的本质”是非常抽象的内容,要求学生在掌握学科内容的同时去理解“科学的本质”,则需要从具体方面比如化学史、批判性思维、国际情怀以及实际运用等角度来加以例证,从而形成一个十分清晰的网络。第四,对于科学探究的评价需要建立一个完善的评价体系。虽然目前国内的化学课程十分注重科学探究,对于探究也提出了很多评价方式,但是没有细化的评价标准和指标。此外,课程标准虽然提供了一些探究的案例,但是没有如何评价的案例。IBDP化学新课程对实践活动的评价值得我们去参考。
参考文献:
[1] International Baccalaureate Organization. Internal Assessment in Biology, Chemistry and Physics Curriculum Review Report, Cardiff: IBO, November 2011:3.
[2] International Baccalaureate Organization. Chemistry Curriculum Review Report, Cardiff: IBO, December 2012:7.
关键词:化学学科能力;核心素养;能力表现;认识发展性教学;
作者简介:王磊(1963—),女,北京人,北京师范大学化学学院/未来教育高精尖创新中心教授,主要从事科学教育和化学教育研究。
《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》中指出,“教育部将组织研究提出学生发展核心素养体系,明确学生应具备的必备品格和关键能力”,“根据核心素养体系,明确学生完成不同学段、不同年级、不同学科学习内容后应该达到的程度要求”。可见,建立学科内容与核心素养的关联,基于学科特定的认知或特定的活动将能力发展目标具体化,是深入推进基础教育课程改革必须面对和解决的问题。
为了明确化学学习对学生能力和素养发展的贡献,描述学生化学学科能力素养的发展路径,了解学生化学学科能力素养的发展现状,并在此基础上开展基于学科能力素养的评价和指向学科能力提升的教学改进研究与实践,课题组1开展了“中学生化学学科能力表现研究”。几年来,课题组围绕内涵实质、知识经验基础、活动表现等化学学科能力的基本问题进行理论研究,研制了化学学科能力表现指标体系,开发了测评工具,选取部分省市中学生样本进行了测试研究,并在实验学校开展了促进化学学科能力发展的教学改进研究与实践。本文概要介绍其中的部分成果。
一、化学学科能力构成及其表现的理论研究
(一)已有研究概述
国外有关科学领域学科能力及其表现的研究主要反映在科学教育研究期刊、科学教育课程文件和科学学业成就国际测试评价中,内容涉及科学思考、科学素养、科学学业成就的内涵、表现和进阶。科学教育研究期刊的代表性论文涉及以下科学能力:批判思考能力[1]、问题解决能力[2]、科学推理能力[3]、表征能力[4]、科学探究能力[5]、论证能力[6]、得出结论的能力[7]、控制变量的能力[8]等。
美国《国家科学教育标准》对学生在科学教育领域的能力要求包括理解科学知识,用科学推理做出决策、进行解释,以科学合理方式行动,具备科学信息和基于科学信息推理以架构、计划和实施探究等。[9]NRC提出科学能力主要包括知道、使用和解读对自然界的科学解释,产生和评价科学证据与解释,理解科学知识的本质和发展,高效地参与科学实践和科学论辩四个方面。[10]科学共同课程框架(草案)中指明了所有学生在高中毕业时应该学完的知识和实践。包括维度一,强调具体学科观念,将学科观念分成了物理科学、生命科学、地球和空间科学以及工程和技术科学四个领域。维度二,贯穿科学学科并带有应用性的交叉概念。维度三,描述科学和工程学实践。该标准将科学探究扩展到科学实践,科学实践用于发展科学理论,形成新的研究领域,以及问题解决和探究策略。既包括探究过程中的认知性的实践活动,也包括物理性的实践活动等。具体的科学实践能力包括:提出问题、构建模型、变换可检验的假设、收集、分析和处理数据、形成和评判争论、交流和理解科学和技术文本、应用科学知识等。[11]
国际重要学生学业成就测试对学科能力及表现的要求:(1)TIMSS(2015)的科学测试框架由认知水平和内容领域两个主要方面构成。内容领域包括:生命科学、化学、物理和地球科学。认知水平包括:知识知道、应用和推理。(2)PISA(2015)的科学测试强调在现实生活中创造性运用基本知识的能力,围绕科学素养的四个方面:科学知识、科学态度、科学能力和情境脉络。其中科学知识通常指用作理解主要事实、概念及解读理论的基本科学知识。包括自然界的知识及科技工艺的知识(即内容知识);所有科学探究形式里的程序和使用策略的陈述性知识(即程序性知识);以及如何在科学学科中进行辩证和确认的陈述性知识(即认识观知识)。其测评内容包含物理学系统(包含物理、化学两门学科)、生物学系统以及地球与太空科学系统。科学能力特指科学地解释现象、评价和设计科学探究、科学地阐述资料和证据。科学态度包括对科学的兴趣、对科学探究的评价以及对环境的觉知。(3)NAEP(2009)评价框架由4个部分组成:学科领域(地球、物质和生命科学),知与行能力(概念理解、科学研究、实际推理),科学本质(科学和技术发展史、体现科学和技术特征的思维习惯、探究方法和问题解决),统一的概念(模型、系统、变化方式)。NAEP(2009)评价框架中的物质科学领域含有“物质”“能量”和“运动”三大主题。科学能力维度包括“识别科学原理”“运用科学原理”“运用科学探究”“运用技术设计”,此框架描绘了期待学生在这四类科学能力上的表现。还提出了4种认知(知识)类型:陈述性知识、程序性知识、图式知识和策略性知识。
国内学者关于化学学科能力及其表现的研究,主要是基于冯忠良先生的类化经验论的能力观[12]界定化学学科能力的内涵。例如,王磊认为化学科学能力是对化学科学活动起到直接的稳定的调节作用的个体心理特性。[13]王祖浩、杨玉琴认为化学学科能力是学生在学校化学学科的认知活动或化学问题解决活动中形成和发展起来的,并且在这类活动中所表现出来的比较稳固的心理特征,同时它本身就是成功地完成这类活动所必须的条件。[14]关于化学学科能力的构成主要包括接受、吸收、整合化学信息的能力,分析和解决化学问题的能力,化学实验与探究能力[15][16];化学观察能力、化学实验能力、化学抽象思维能力、化学微观想象能力、化学自学能力、化学应用和创造能力[17]等。
综观已有的关于科学能力和化学学科能力的研究成果,国际上比较侧重对于一般科学能力的测评研究,缺少对化学学科能力构成和表现的研究;国内关于化学学科能力的研究比较多理论探讨,缺少实际测评研究;比较偏重某种能力的研究,缺少能力表现、内涵实质和知识经验的整合研究。
(二)基于学习理解、应用实践、迁移创新的化学学科能力及其要素
学科能力是指学生顺利进行相应学科的认识活动和问题解决活动所必需的、稳定的心理调节机制。学科能力表现是学生完成相应学科认识活动和问题解决活动的表现,实质为核心学科知识和经验在各类能力活动中的表现。
化学学科的认识活动和问题解决活动可以概括为:(1)知识和经验的输入———学习理解活动,学习理解活动的关键心理操作要素有:观察、记忆、提取信息;概括、关联、整合;说明、论证、推导等。(2)知识和经验的输出———应用实践活动,其中的关键心理操作要素有:分析、解释;推论、预测;设计、证明等。(3)知识和经验的高级输出———创新迁移活动,包括复杂推理(综合问题解决);系统探究(问题假设、系统设计实施、建立模型);创造性思维(批判性思考、评价、反思;想象、创意、发现远联系等)。
由此,提出化学学科的学习理解能力、应用实践能力和迁移创新能力的概念及其要素,如下:
化学的学习理解能力是指学生顺利进行知识和经验的输入和加工活动的能力。具体能力要素包括:辨识和记忆、概括和关联、说明和论证等学习理解活动。
化学的应用实践能力是指学生能够进行知识经验的简单输出活动,完成特定学科活动、以及应用学科核心知识经验分析和解决实际问题的能力。具体包括:分析和解释、预测与推论、选择并设计问题解决方案等应用实践活动等能力要素。
化学的迁移创新能力是指学生能否利用学科核心知识、活动经验等,解决陌生和高度不确定性问题以及发现新知识和新方法的能力。具体包括复杂推理、系统探究、创新思维(发散思维、想象、创意设计、批判思考、远联系发现)等能力要素。
(三)基于类化经验和认识方式的化学学科能力内涵实质
依据能力类化经验说,化学学科能力是指个体能够顺利地完成特定的化学学科认识活动和问题解决任务的稳定的心理调节机制,具体包括定向调节机制和执行调节机制,其中陈述性知识是定向调节机制的基础,程序性知识和策略性知识是执行调节机制的基础。所以,化学学科能力的内涵基础是结构化和类化的的核心知识以及核心活动经验。
本研究认为,知识成为学科能力还依赖于知识能否转化为学生自觉主动的认识方式。认识方式是个体对客观事物能动反映的方式,是学生在思考和处理问题时,所表现出来的倾向于使用某种思维模式或是从一定角度来认识或解决问题的信息处理对策或模式。认识方式包含认识角度、认识路径和认识方式类别等基本构成要素。化学学科有其特定的认识和研究领域,有其特有的认识活动和问题解决任务,需要独特的认识事物以及分析和解决问题的角度、思路和方法,即比较特定的认识方式和推理模式。具有不同认识方式的学生在分析和解决某一化学问题时,会具有不同的能力表现。化学学科认识方式是化学学科能力的内涵实质,是知识转化为或表现为化学学科能力的核心机制。
特定领域的认识角度和认识思路与学科知识密切相关并相互匹配,学科的核心知识具有重要的认识方式功能,提供核心的认识角度,形成重要的认识思路和推理路径。此乃学科能力类化经验论的要义之所在。
(四)化学学科能力内涵构成及其活动表现的系统模型
本研究从学习理解、应用实践和迁移创新三个层面建立化学学科能力活动表现框架,从核心学科知识、核心学科活动经验和化学认识方式三个维度揭示化学学科能力的内涵构成,从而构建起化学学科能力内涵构成及其活动表现的系统模型。
在上述模型中,学科核心知识和活动经验是学科能力发展的基础,学科认识方式是学科能力发展的内涵实质,学科能力活动类型是学科能力发展水平的外在表现。
其中,化学核心学科知识主题包括化学无机物、有机化合物、化学反应、化学与生活等。化学核心活动经验包括物质性质探究、反应规律探究、组成和结构探究、物质及能量的转化设计、物质分离、物质检验等。
化学学科认识方式包括认识角度、认识方式类别三个基本要素。每个认识域或认识对象都有其独特的认识角度,如,物质、反应和能量是化学学科的核心认识角度,而类别、化合价、周期表中的位置和价键结构等又是中学阶段有关物质的核心认识角度,方向、限度、速率和条件是有关化学反应的核心认识角度。能量类型、体系能量改变和能量转化途径是关于能量的核心认识角度。核心认识角度会有二级或三级具体认识角度,认识角度之间的关系形成认识思路,核心认识角度与认识思路稳定后会形成相应的认识方式类型。
化学学科能力活动表现包括学习理解(辨识记忆、概括关联、说明论证)、应用实践(分析解释、推论预测、简单设计)、迁移创新(复杂推理、系统探究、创新思维)3大类、9小类(3×3学科能力要素)。
随着年级的不同,化学核心知识和活动经验的丰富,学生的化学认识方式不断发展,其化学学科能力总体上应该呈现发展趋势,其中年级课程和教学是学生化学学科能力的重要发展变量。基于化学学科能力构成及其表现的系统模型,从学习理解能力、应用实践能力、迁移创新能力三个方面对中学生化学学科能力表现界定如下。
学习理解能力表现:通过无机物、有机化合物、化学反应、化学与生活等化学核心知识内容的学习,能记住典型物质的重要性质、核心反应规律、重要理论和典型原型,能辨识生活中的常见物质,能够辨识化学核心活动原型及程序经验;能基于数据、现象等实验事实概括物质性质和化学反应规律,能概括针对材料、健康和环境的认识框架;能建立物质变化与能量变化、物质性质、性质与转化、核心概念等的关联,能建立原型活动的目的和程序的关联;能运用相关理论模型和实验事实对物质性质、化学反应规律和理论及生活问题进行说明论证,能对化学核心活动原型程序的合理性进行说明论证,并且可以完整复述活动原型;形成并发展对物质、反应的核心认识角度,运用元素观、转化观、微粒观、平衡观、系统观等认识物质和化学反应的能力。
应用实践能力表现:在无机物、有机化合物、化学反应、化学与生活等特定领域的问题解决中,能运用核心知识,基于某一认识角度分析、解释实验室、生产、生活实际中的问题;能根据信息对未知物组成、结构和性质,反应中的物质变化和能量变化及相应的现象,反应规律等进行推论预测;能设计简单实验研究物质组成、结构、性质和转化,研究化学反应规律,实现化学反应中的能量变化,解决与生活相关的问题。在问题解决的过程中,内化认识角度、形成并完善认识思路,实现对无机物、有机物和化学反应的系统化认识。在化学核心活动的问题解决中,能应用活动程序经验分析近变式活动程序的合理性及其原理,分析概括近变式的活动程序经验,对近变式实施预测性质、获取证据、基于证据得出结论等活动程序之一,进而对近变式完整地实施活动程序。完整性体现于从确认目标到设计方案,从性质预测到证据收集,从识别变量到变量关系的探究。近变式主要是指与原型较为近似但具体对象相对陌生的化学核心活动任务。
迁移创新能力表现:在无机物、有机化合物、化学反应、化学与生活等特定领域的问题解决中,能运用核心知识、基于多个认识角度分析、解释实验室、生产、生活实际中的问题;能够进行远迁移、发现新知识,能够进行创意设计解决实验室、生产、生活中问题。在化学核心活动的问题解决中,能用活动程序经验综合分析远变式活动(复杂和陌生)程序的合理性及其原理,系统执行化学核心活动,创造性地应用活动程序经验来设计新颖方案或分析得出结论。
根据此模型,我们还可以制订具体知识经验主题的学科能力表现指标。
二、化学学科能力表现测评工具的研发
本研究依据化学学科能力及其表现模型构建测评指标体系,采用“问题情境—知识经验—学科认识方式—心智(能力)活动任务”组合测评的方式研发测评工具,进行化学学科能力表现评价。
(一)测评工具的研发过程
测评工具研发过程主要包括以下环节:综合核心知识、学科能力表现和认识方式规划命题双向细目表;依据双向细目表选择情景素材、命制试题;依据能力水平制订评分标准;从试题描述、知识、学科能力要素、认识方式、评分标准五个角度编码试题;依据6人测试口语报告评估修订测评工具;报送专家团队进行逐题项的匿名审议,依据外审反馈意见深入修订测评工具;进行300人预测试,利用单维Rasch模型和多维Rasch模型来检验测试工具的信度、试题与模型匹配度(MNSQ和怀特图),再次修订测评工具;经过多方审校,确定最终版本的测试工具。
(二)测评工具的质量评估
分别用单维Rasch模型和多维Rasch模型来检验测试工具的信度。具体数据如表2所示。
通过表2数据可见,用单维Rasch模型检验测试工具的学生信度为0.82、试题信度为0.96,测试工具信度良好。利用ConQuest软件进行多维Rasch模型运算,所得学习理解、应用实践、迁移创新三个学科能力要素维度的均信度大于0.7,信度良好。
全部试题(内容和活动)的单维运行结果中,INFITMNSQ的最大值为1.36,最小值为0.8,除1个测试点外,其他测试点对应的试题INFITMNSQ值在0.7~1.3之间,表明试题与模型的匹配度较好。
三、化学学科能力表现评价研究的主要结果
本研究分别针对不同省市、不同年级的学生样本,在3月、9月两个不同的时间点进行了化学学科能力表现测评。限于篇幅,本文报告的评价研究结果是基于我国某市普通高中(9—12年级)学生第一学期课程结束后的学科能力表现测评数据。本次测试的样本分布情况见表3。
本研究采用BookMark法划定学科能力表现水平等级,基本程序如下:先综合考虑试题的学科能力要素指标、认识方式指标和用Rasch模型处理测试数据后得到的试题难度值三个因素,通过逻辑分析初步划定水平等级;再用spss17.0对各水平进行单因素方差分析,检验各水平间是否存在显著性差异;最后确定各水平所对应的试题难度值范围。
(一)高中生化学学科能力总体表现水平
运用单维Rasch模型对全部测试数据进行处理得到试题难度值,得到化学学科总体学科能力表现的Item-map,依据试题难度值及试题指标,以认识方式水平-问题情境陌生度和间接度-学科能力要素作为水平划分依据,将学生的学科能力表现划分为5个水平。全部样本在各水平的人次百分比分布如图2所示。
少数学生(5.7%)处于水平1,即仅能够对核心知识或核心活动进行辨识、记忆54.2%的学生处于水平2,即学生面对熟悉的问题情景,直接调用核心知识或核心活动原型对问题进行分析解释、推论预测,设计简单实验,或建立知识间的联系。
24.8%的学生处于水平3,即面对熟悉的问题情景,能够基于给定的认识角度和对核心概念的理解,经过系统分析解决简单问题。
14.5%的学生处于水平4,即在题目提示的情况下,能够将某一核心概念作为认识角度,并建立信息—知识—认识角度间的关联,分析、解决简单问题。
只有极个别的学生(0.8%)的学生处于水平5,即能够自主调用认识角度解决陌生情景下的问题。
总体看来,大部分学生能够记住、理解所学的化学知识,并应用知识解决问题,或基于具体问题解决经验解决问题。部分学生能够将所学知识转化为分析认识对象的角度,基于相应的认识角度分析问题情景中的认识对象,解决问题。但是,大部分学生不能主动建立信息—知识—认识角度间的关联,只有极个别的学生能在建立关联的基础上,对认识对象进行系统分析。
(二)各内容主题的能力表现
学生在无机物、有机化合物、化学反应、化学与生活四个学科核心知识以及学科核心活动经验五个方面的化学学科能力表现平均水平如表4所示,各主题中各水平的人次百分比如图3所示。
由表4可见,学生在无机物、有机物、化学与生活主题的化学学科能力方面表现平均水平处于水平2,在化学反应主题的化学学科能力方面表现平均水平处于水平1。
在无机物主题中,大部分学生处于水平1和水平2,少量学生处于水平3,处于水平4、5的学生人数极少。说明大部分学生能够对知识进行简单记忆,或根据题目提示的角度进行直接迁移应用;能够在陌生情景下迁移的学生人数不高,具有自主角度、自主角度系统认识、多角度系统认识的学生则更少。在教学中,应让学生更多经历在陌生情景中,基于某一认识角度分析问题的活动,适当减少熟悉情景下分析物质性质、知识的简单识记这些学生已经能够掌握的教学活动。
在有机主题中,大部分学生处于水平1和水平2,少量学生处于水平3、4,处于水平5的学生人数极少。说明大部分学生能够基于结构或反应单角度,从宏观或亚微观认识有机物性质;利用结构和反应的多个二级角度系统分析问题,对学生有一定挑战;只有极少数学生能够在陌生情景中,基于结构和反应的多个二级角度进行系统动态分析。在教学中,应注意加强学生培养学生自主利用结构和反应的多个二级角度,从微观系统动态的水平解决各类问题。
在反应主题中,大部分学生处于水平1,少量学生处于水平2、3,处于水平4、5的学生人数极少。说明大部分学生只能在熟悉情景中进行简单分析,而基于题目给出的认识角度或主动基于某一认识角度分析问题,均有一定难度,只有极少学生能够在陌生情景中进行多角度系统思考。在教学中,应让学生多经历需要基于某一认识角度,分析解决问题的教学活动,而避免只通过简单的知识关联,即可完成的任务。在生活主题中,大部分学生处于水平2,处于其他水平的人数均较少。说明大部分学生能够在暗示的角度下,以孤立—单一对应的化学视角与生活视角,分析熟悉素材。仅能在明显提示下分析问题和能够多角度系统分析陌生问题的学生均较少。在教学中应注意不必给学生过多提示,应让学生面对陌生素材,自主基于化学视角(结构角度、转化角度、能量角度)和生活视角的多对应关系分析实际问题。
在活动主题中,学生主要分布于水平4和水平3,少部分学生处于水平2,少数学生处于水平1和水平5。说明大部分的学生能够在给出信息提示(例如反应)的情况下,经过简单推理完成变式实验的设计和分析,或者能自主基于熟悉角度完整实施单变量体系的研究和系统分析多成分体系的方案。但是很少有学生能自主基于陌生角度提取单变量并执行活动或系统分析和执行双变量的方案。在教学中,应让注意外显活动经验,培养学生的变量意识,促进完整实施活动记忆自主提取陌生角度和识别变量的能力,注重基于变量的系统分析和执行,以及证据与结论、问题的匹配性。
(三)高中生在“学习理解—应用实践—迁移创新”各能力要素的表现水平
用多维Rasch模型对分别对测查数据进行学习理解、应用实践、迁移创新三维运算和辨识记忆(A1)、概括关联(A2)、说明论证(A3)、分析解释(B1)、推论预测(B2)、简单设计(B3)、复杂推理(C1)、系统探究(C2)、创新思维(C3)九维运算,分别得到三维、九维试题难度值和学生能力值。
分别依据全部样本在学习理解能力、应用实践能力、迁移创新能力表现的Item-map,以认识方式水平—能力要素作为水平划分依据,将学习理解、应用实践和迁移创新能力表现划分为三个水平。全部样本在学习理解、应用实践、迁移创新能力表现平均水平如表5所示,各水平的人次百分比如图4所示。
在学习理解能力方面,学生的平均水平处于水平2,且70.9%的学生处于水平2,即能够基于事实概括核心概念(知识);能经过分析建立实验事实与核心概念(知识)间的关联或建立概念(知识)间的关联。
在应用实践能力方面,学生的平均水平处于水平2,但学生在水平1、水平2和水平3的分布比较均衡。约30%的学生能够基于对核心概念的记忆或问题解决经验解决情景熟悉的简单问题,约30%的学生能够在题目给定认识角度的前提下,基于对核心概念的理解解决情景熟悉的简单问题,约38%的学生能够在题目提示的前提下,将核心概念转化为认识角度,经过系统分析解决情景熟悉的问题;或者主动将核心概念转化为认识角度,分析解决问题。
在迁移创新能力方面,学生的平均水平处于水平1,且97.7%的学生达到水平1,即能够主动将核心概念转化为认识角度,或基于问题解决经验,解决陌生情景下的综合复杂问题。进一步分析发现,水平1对应的题目均为日常教学中的常规训练题目,而有些非常规训练题目,虽然没有复杂的问题情景、不需要经过系统分析,学生表现依然不够理想。学生解决迁移创新类任务主要依赖于习题训练中形成的问题解决经验。
由图5可见,学生在9项二级能力要素上的发展水平呈现阶梯型递减。在学习理解能力中,说明论证能力表现特别不理想,表明学生经历相关内容的学习后,能做到“知其然”,做不到“知其所以然”。在应用实践能力维度,推论预测和简单设计能力表现比分析解释能力表现差。复杂推理、系统探究、创新思维没有得到必要的发展。此结果也表明,基于学习理解、应用实践和迁移创新的3×3学科能力要素既是化学学科能力活动的主要类型,又可以表征学生学科能力的表现水平,还能够反映教学对学生学科能力发展的作用和影响。
从学生化学学科能力总体表现看,10年级和11年级样本的平均能力值基本相同,11年级略有下降,12年级样本的平均能力值明显提升。用SPSS17.0对各年级样本学科能力表现进行差异显著性检验,如表6所示。
结果表明12年级样本与11年级样本学科能力总体表现存在显著性差异,而11年级样本与10年级样本不存在显著性差异。说明高三复习教学对于提升学生化学学科能力具有积极的促进作用,而在新授课教学中如何提升学生的学科能力则值得关注,特别需要关注化学2(必修)和有机化学基础模块的教学改进。
从学生在化学学科能力各水平分布情况看,在总体趋势上,随着年级的增长,样本在低水平(水平1和水平2)的人次百分比分布呈下降趋势,而在中、高水平(水平3—水平5)的人次百分比分布呈增长趋势。说明随着年级的增长,学生的学科能力总体水平逐步提高。但是,在11年级,水平2和水平4的人次百分比分布呈现反常趋势,与10年级比较,水平2的人次百分比分布增加,而水平4的人次百分比分布减少,说明在11年级,更多的学生基于已有经验解决问题;而在题目提示情况下,将某一核心概念作为认识角度,建立信息—知识—认识角度间的关联,分析解决问题的学生较10年级有所减少。进一步对比分析10年级和11年级测试主题分布情况可知,与10年级相比,11年级增加有机化合物和化学反应主题的测查量,由此可以初步推测,学生在有机化合物主题和化学反应主题的学习中,将核心知识转化为认识方式,进而用于解决问题的学科能力发展情况不如无机物主题。
四、结论和建议
(一)高中生化学学科能力发展现状
从总体发展情况看,大部分学生能够记住、理解所学的化学知识,并应用知识解决问题,或基于问题解决经验解决问题。部分学生能够将所学知识转化为分析认识对象的角度,基于相应的认识角度分析问题情景中的认识对象,解决问题。但是,大部分学生不能主动建立信息—知识—认识角度间的关联,只有极个别的学生能在建立关联的基础上,对认识对象进行系统分析。
从各能力要素发展情况看,学生在学习理解、应用实践、迁移创新三个能力维度上表现出不同的发展特点。在学习理解能力方面,大部分学生能够基于事实概括核心概念,能够建立实验事实与核心概念间的关联或建立概念间的关联,而基于认识角度对事实或具体知识进行概括关联的能力、利用已有知识经验对新概念进行说明论证的能力有待提升。在应用实践能力方面,学生表现出比较明显的层次性。约30%的学生能够基于对核心概念的记忆或问题解决经验解决情景熟悉的简单问题,约30%的学生能够在题目给定认识角度的前提下,基于对核心概念的理解解决情景熟悉的简单问题,约38%的学生能够在题目提示的前提下,将核心概念转化为认识角度,经过系统分析解决情景熟悉的问题;或者主动将核心概念转化为认识角度,分析解决问题;只有极少部分学生能够达到高水平,即能够主动调用认识角度、经过系统分析解决问题。在迁移创新能力方面,学生发展情况不理想,解决迁移创新类任务主要依赖于习题训练中形成的问题解决经验。
从各主题看,大部分学生处于较低水平,即大部分学生能够对知识进行简单记忆,在熟悉情景中基于问题解决经验分析解决简单问题,或在根据题目提示角度的情况,能够基于某一角度经过系统分析解决问题;但是,能够在陌生情景下进行知识迁移、解决问题的学生人数不多,具有自主角度、自主角度系统认识、多角度系统认识的学生则更少。
从年级看,学生的化学学科能力随年级的增长而提升,但是,增长程度不同。其中,12年级较11年级的学生化学学科能力增长显著,而11年级较10年级学生的化学学科能力增长不存在显著性差异。
(二)基于认识发展性教学促进学生学科能力素养发展
研究结果表明,学生的化学学科能力存在个体差异、群体差异和年级差异。本研究认为,外在差异反映在能力活动表现上,问题任务的综合度、间接度和情境素材的陌生度是重要的外在影响因素。学科能力的内在差异在于学生的认识角度、认识思路和认识方式类型上的差异,而导致其内在差异的主要因素是否具备知识经验基础,以及知识经验是否转化为自觉主动的认识方式,课程内容的选取和安排对于前者的影响很大,而教师的教学活动则对于后者影响显著,学生年龄、智力发展水平、学生的学习动机和自我效能感等也是学科能力表现的个人影响因素。
本研究所建构的化学学科能力内涵构成与活动表现的系统模型有利于学科能力评价。一方面由于建构了学习理解、应用实践和迁移创新的3×3能力活动框架,有利于实现学科能力的可测量。另一方面该模型基于认识方式建立起学科能力表现与学科知识之间的内在实质性关系,从而有利于实现学科能力测量结果的可解释和可评价。
此外,本研究所建构的化学学科能力内涵构成与活动表现的系统模型有利于学科能力培养。该模型为培养和发展学科能力提供了多维调控变量。抓住学习理解、应用实践和迁移创新的学科能力活动变量,以及学科认识方式这个知识转化为能力的关键机制,就可以促使学科核心知识转化为学科能力和素养。化学学科能力的形成和发展与核心知识的学习、理解和应用密切相关。学生在经历观察记忆、概括关联、说明论证等学习理解活动形成知识的同时,体会核心知识的认识发展功能和价值,形成学科思想方法,即丰富认识角度、转变认识方式类型,形成认识思路;在经历应用实践和迁移创新不同水平的问题解决活动过程中,深化对知识的理解,内化认识角度,建立认识角度间的关联,发展进行系统分析、复杂推理的能力,形成问题解决思路。由此可见,在学生化学学科能力发展过程中,知识经验、认识方式、各学科能力要素同时作用,相辅相成、相互制约。
据上,我们提出:促进学生学科能力和素养发展的教学改进,关键在于要转变教学理念,将“以具体知识落实”为本的教学转化为以“促进学生认识发展”为本的教学。所谓认识发展性教学,特指不仅要促进学生理解和获得知识,还要转变原有的偏差认识、建构学科观念,更要促进学生丰富认识角度、形成认识思路、提升认识方式类型,从而实现能力和素养的发展。
1.彰显学科知识内容的认识发展功能和能力素养培养价值。
基于认识发展论角度,知识其实可以看作是认识主体针对研究对象,在特定问题驱动下,选取了特定认识角度,经历了特定推理过程和认识路径,形成的特定认识结果。据此,我们认为知识在认识活动中发挥着认识角度、认识路径和推理判据等认识功能,正是因为知识具有这些认识功能,所以知识具有重要的能力与素养发展价值。这也是我们选取教学主题、知识内容和情境素材的依据。
2.基于学生认识发展和能力进阶设计问题线索和活动线索。
一方面,转变问题和活动的设计与实施的关注点。从“如何获取知识?活动的形式是什么?”发展为“如何丰富学生的认识角度,如何转变学生的认识方式类别?”;从围绕“知识”设计问题和教学流程转变为围绕促进“认识转变”和突破“认识发展障碍点”设计问题和教学流程。另一方面,基于学科能力要素设计具有进阶性的学习活动。例如,在知识建构环节,设计概括关联、说明论证类学习活动;在知识巩固环节,要设计分析解释、推论预测、复杂推理、系统探究等不同类型、不同水平的学习活动。在复习课和习题课教学中,选择或设计问题时,从“巩固落实具体知识”转变为“实践、内化新认识”。在习题教学中,从“输入认识角度”转变为“输出认识角度”,即从提供问题分析角度到让学生主动发现、形成分析角度,并提升学生建立“信息-知识-认识”的关联的能力,提高系统分析和推理能力。在复习课教学中,基于本质进行概括,基于核心认识角度和认识路径建立知识间的关联,建立知识与问题解决的关联。
关键词:科学素养;走出课堂;实验操作
为了体现普通高中新课程的理念,反映化学学科课程标准的整体要求,2011年化学科考试大纲明确指出,化学高考试题将在测试考生进一步学习所必需的知识、技能和方法的基础上,全面检测考生的化学科学素养。新课标指出,科学素养落实到化学课程,一般从知识与技能、过程与方法和STSE(科学、技术、社会与环境)三个维度来具体描述。既注意科学的核心概念与化学知识体系的关系,又有意识地在化学知识的应用过程体现科学思想、科学方法和科学价值观。对于高三学生来说,高中教材的内容基本授完,教师利用现成的教材内容来进一步培养学生化学科学素养有所弱化,如何通过高三化学复习来提高学生的科学素养,下面谈谈笔者的体会。
一、利用试题,提高学生的科学素养
在高三化学的复习中,大部分的时间是用来进行习题的训练与评讲,教师要利用好习题,培养学生的科学素养。
(一)在试题的评讲中要注重师生的情感交流
高三化学的复习过程中,大考、小考比较多,学生学习压力大,教师在讲评试题时应以关心、激励、委婉提出等人性化的语言贯穿始终。有的题目学生虽然做过,但考试时还是答错,此时教师应好好反思自己的教学行为,了解学生的学习情况,及时做好补救的工作。教育学家第斯多惠指出:“教学的艺术不在于传授本领,而在于激励、唤醒、鼓舞”。因此,教师在试题的评讲过程中,应会欣赏学生,善于发现学生的闪光点。在批改试卷的过程中,尽量找出每一个学生答题的优点,在试卷中写激励的批语,在试卷的评讲过程中做适当的表扬。委婉提出答题中存在的问题,如:“如果能够这样答,效果会更好”。在试题的评讲过程中,注意要放下教师的“权威”和“架子”,暴露自己的思维过程,也让每个学生都有暴露思维过程的机会,各抒己见,让他们在交流讨论中发现问题,在教师的鼓励下增强信心,消除其压抑感,在表扬声中获得愉悦。此外,教师要爱护学生的自尊心,不能因为学生提出一些显浅、错误或怪诞的问题而感到惊讶或可笑。对学生提出的任何问题都要满腔热情,不能“泼冷水”,这对培养学生的创造性思维都有重要的意义。
(二)习题的设计上关注STSE,体现学科的发展性和时代性
在高三的复习中,教师要精选习题。习题在设计上要有利于学生掌握学科的核心知识,有利于提高学生的科学素养。作为一个现代公民,最重要的并不是掌握很多的事实性知识,而是能牢固地、准确地,哪怕只是定性地建立起基本的科学观念。而这些观念的形成又离不开对核心知识的正确理解。众多事实表明:许多学生会做一个概念的相关试题,但其在进行概念学习过程中所形成的迷惑,并没有转变,易造成知识世界和观念世界的分离。教师在试题的练习与讲评中应担负着这一功能。有的习题的设计上应联系生活、社会、科学技术、化工生产。以习题为载体,培养学生关心科学的社会效果,关心当代社会面临的重大问题,关心如何保护人类的生存环境等。通过习题的讲练,培养学生有效地解决日常生活中所遇到的与化学相关的问题,知道如何获取信息,并且在需要时能进行科学的决策。在教学中,教师注意引导学生自觉地关心自然、社会、科技以及生产、生活中的化学问题,了解化学学科研究的最新成果,帮助学生学会运用已有知识对现实问题进行初步研究,使他们逐步形成对社会、对自然的正确的情感、态度和价值观,有利于培养学生科学素养、创新精神和运用所学知识综合解决实际问题的能力。
(三)利用典型题来以“点”带“面”,提高学生的归纳小结能力
知识是能力的基础,能力提高有利于掌握知识。新教材知识内容编排体系、逻辑结构、知识的呈现方式不具有系统性,这要求我们师生要站在一定的高度来审视所学过的知识。教师应引导学生梳理好所学知识,让学生在理解的基础上提高其归纳、小结等自学能力。在习题课的教学中,教师要选择应具有代表性的、典型的习题作为“点”来给学生训练。通过典型题的训练和评讲,让学生联想、回归到课本的有关知识点,使知识前后连贯,融会贯通,形成知识网络,达到落实双基的目的。例如对于化学反应速率的知识点,教师可以选择一道比较典型的题目来加以训练,通过该题的训练让学生联想回忆反应速率的定义、表达式、单位、影响因素、与化学平衡的关系以及用不同反应物或生成物的反应速率来表示该化学反应的反应速率有何关系等;可通过典型的无机推断题来让学生联想、回(下转第52页)
(上接第50页)忆元素及其化合物的有关知识,联系实际并构建学科知识点网络,在习题的训练中加强知识的记忆、联系及理解。
(四)以主干知识为载体,设计典型的习题来提高学生的学科能力
高三是学生能力提高最大的阶段。实施新课标后,高考试题从能力立意向三维目标的转化,即要求考生应通过自己读书、质疑、探究、思考来获得知识,解决问题,逐渐形成自学的能力和思维能力,不断的提高化学学科的科学素养。思维能力是中学化学能力培养的核心,它与观察能力、实验能力、自学能力有紧实的联系。思维能力对学生当前的学习和未来的发展都有十分重大的意义。所以教师在习题的设计及选择上,应以主干知识为载体,注重对学生接受、吸收、整合化学信息能力的培养;学生通过习题的训练,能提高其分析问题、解决化学问题实验探究能力。
二、高三复习手段应多样化,避免单纯的习题讲练
在高三的化学复习中,由于高中的教材内容已基本授完,许多教师对化学的复习只是单纯的习题讲练,使高三学生觉得枯燥无味,同时大量、反复地做题,使学生变成了只会做题的“机器”,这与新课标的要求是不相吻合的,更不利于提高学生的科学素养。高三化学复习不能只是单纯的习题讲练,应有灵活多变的复习方式。
(一)高三学生要走出课堂
在高三的教学过程中,笔者发现有些试题涉及到环保问题时,有些学生答题时总是考虑不周全,虽然学生在平常做过一定量有关环保方面的题目。为什么这样呢?我认为,学生觉得注意环保问题是对的,但绝大多数学生对环境污染所造成的危害认识不是很深刻,对保护环境只是保留于字面认识上,没有把这种认识落实到自己实际行动,自觉关心环境、保护环境,没有形成良好的生活习惯。就如自己知道随地丢果皮是不对,但剥了香蕉皮顺手丢在地上,被旁人提醒才知道一样。所以我觉得,在高三的复习中,有时要走出课堂,多些创造机会给学生设身处地去感受、体会日常生活上一些化学问题,可能会比单纯做题、讲题效果更好。如果学校附近有企业或工厂,学校可以与他们联系,让学生在教师的带领下进厂参观学习;可带学生去参观参观污水处理厂;到洗涤厂参观洗衣粉、肥皂的生产工艺。通过参观,学生感性地认识到了生活、生产中的化学。通过对工业流程的参观,学生更加深刻地了解到课堂上所讲解的化学理论知识。
(二)实验不能“纸上谈兵”
化学是一门自然科学,化学实验是化学学科的特点,高考加大了对学生化学实验的考查力度。但通过对学生高考成绩分析,学生实验试题的得分仍然较低,这暴露出一部分考生对实验只知其然不知其所以然的现象。出现这样现象,笔者认为跟高三学生不做实验或少做实验是分不开的。在许多学校,高三学生没有实验课,在没有现成的实验内容的情况下,大部分教师又怕麻烦,没有创造机会给学生动手做实验,只让学生“背”实验、“记”实验,这是不利于学生科学素养的培养及提高的。其实,高三学生更具备有完整的中学知识,有更强的分析问题及探究问题的能力,教师应给学生更多设计实验来探究问题的机会,提高学生的动手能力及应用实验方法来探究问题及分析问题的能力。教师应认真挖掘教材,让每个学生在实验室里真正落实化学实验的基本操作、教师演示实验、学生分组实验的原理、装置、现象和实验的方法,认真演练练习册中的实验习题,让学生对化学知识与技能同时落实。
在新课程下培养学生的科学素养是一个长期的目标,科学素养是学生对化学知识与经验的积累。在高三化学复习中,教师应根据学生的具体情况,采取灵活多样、行之有效的复习方法来提高学生科学素养,才能使学生参加高考立于不败之地。
[参 考 文 献]
[1]王祖浩,王磊.普通高中化学课程标准(实验)解读[M].武汉:湖北教育出版社,2004.
【关键词】初中化学;课程改革;初中化学
当今社会,科学技术迅猛发展,中国已经跨入了知识经济的时代,世界上的发达国家对提高科学素养发生了理念上的转变,提高科学素养也成为了当今教育的一个重要议题。通过本文的描述,希望启发广大初中化学教育工作者运用科学合理的方法,行之有效地提高学生的科学素养。
一、讨论课题的意义
研究本课题的实际意义在于在初中化学的教学实践中,使科学素养的成果得到进一步的加深,进而完善科学素养的科学内涵,使初中化学教师提高学生科学素养的手段更加丰富。此外,研究本课题,可以让初中化学教师获得更权威的、全面的理论依据,使教学理论和实践进行有机的结合,进一步落实课程改革的宗旨,全面推进素质教育进程,并且为化学教学能够顺应时代变迁做出贡献。
深化学生在化学教学实践中的科学素养,对调动学生学习化学的积极性、提高学习成绩和学习效率具有积极的意义,进而消除学生对化学学科的排斥感,增强初中学生学习化学的好奇心和求知欲,让学生全面掌握化学的理论知识和实践能力。在初中化学教学中提高学生的科学素养能够扩展学生的发散性思维和创造性思维,从而培养学生的探究能力、实践能力和学习能力,对学生今后的身心发展,引导学生形成正确的人生观和价值观具有深远的影响。
二、当前化学学科的教育形势
国际上发达国家的化学教学着重培养学生的科学素养和动手实践能力,并明确提出提高学生的科学素养可以改变人类对自然界的认知,把自然科学提升到了哲学层次。在初中化学教学中提高学生的科学素养包括学生对化学基础知识的全面掌握和积累、对科学实践方法的探究、培养学生的发散性思维和创造性思维、以及引导学生形成正确的兴趣取向和价值观。
在我国,近十几年来,在化学教学中提高学生的科学素养越来越受到教育专家的重视,这一点从教育部颁布的新课标中便可以明显看出,新课标要求,提高学生的科学素养是当今化学教育的重点,广大初中化学教师一定要重视在化学教学过程中对学生科学素养的培养,近些年来,在初中化学教学领域,如何提高学生科学素养成为了热门话题,但是就目前我国的化学教育模式而言,实现全面提高学生科学素养具有一定的难度。
三、自然科学和科学素养的概念
一般认为,自然科学反映的是大自然规律,但笔者认为,这种理解相对狭义,而且是不完善的,所谓自然科学实际上是哲学及社会领域中的探究实践活动,
理论应当建立在实践的基础之上,知识体系只是科学实践的结果,而实践的过程可以认为是对科学的探索。
初中化学的科学素养涵盖非常之广,包括初中化学的基础知识、基本技能、实验方法、科学的意识品质等等,笔者认为,基础知识和基本技能是初中化学科学素养的根基,是培养其他素质的根本和源泉,实验方法和科学的意识品质是科学素养的核心,它包括对化学知识的分析与拓展、归纳总结、假设检验等等,具体来说,可以认为它是一种积极的科学态度和实践精神,或是说是一种对科学的情感。
四、初中化学教学中科学素养涵盖的内容
我国实行九年义务教育,初中阶段,学生在生活中常常会接触与化学学科有关的知识,然而这些知识并不是系统的,同时这些知识也显得过于肤浅,然而这个年龄的学生具有很强的好奇心,对生活中的化学现象具有浓厚的兴趣,基于此,初中化学教学的宗旨是:建立在学生对化学兴趣基础之上的科学素养,通过化学教师的正确引导,学生应当掌握初中化学的基本知识和实践技能、具有对化学实践过程中的思考分析能力以及形成正确的科学态度和价值取向。
五、初中化学教学中科学素养的根本
基础的理论知识义不容辞地扮演了科学素养根基的重要角色,学生学习化学需要循序渐进,切忌揠苗助长,初中化学的学习对于学生对自然科学的认知起到举足轻重的作用,学生通过不断的学习和尝试,认识到了生活中的一些化学现象和物质的化学组成,对一些化学术语和化学概念具有了初步的认知,通过活动的实践和教师的讲解、掌握了基本的试验技能,这些都可以提高学生的科学素养。
总结:通过对在初中化学教学中提高学生的科学素养的研究,初中化学教育工作者应当充分认识到提高初中学生科学素养的重要性,明白了这一点,就需要广大教师在教学实践中,利用科学的手段以及合理的教学模式培养学生的科学素养,只有提高了学生的科学素养,初中化学的教学才具有实际意义。
参考文献:
[1]教育部基础教育司组织化学课程标准研制组,全日制义务教育化学课程标准解读[M].湖北教育出版社,2002-2.
1.抓住各种机会,认识化学新课程
高中化学新课程需要广大教师更新教学理念,树立新的课程观、教材观、学生观等。如果仅仅依赖于市教育局的的课改通识培训以及教研中心组织的学科培训显然不能深入了解新课程。不能深入了解新课程,在实践过程中当然会产生困难和困惑,甚至会对新课程的改革产生质疑。除了从专家的培训讲解中获取新课程的知识,我们还可以通过阅读理论书籍、核心期刊上的文章、网络新课程来了解新课程改革的背景、化学学科新课程的新理念新内容以及专家和同行对实施化学新课程的建议。
1.1选择性阅读理论书籍。在新华书店设有新课程书籍的专柜,如果将所有的理论书籍都看过来,对于我们一线教师来讲并不现实。但为了能更快更好地了解新课程,我首选了华东师范大学钟启泉教授主编的《基础教育课程改革纲要》解读,从该书中你会清楚的认识我们国家基础课程改革的背景和迫切性、新课程的基本结构、新课程教学理念和策略、课程改革与教师成长等,看完后会不由自主有一种了解新课程、实践新课程的冲动,因为你从该书中读到课程改革的责任。当然,作为化学教师,我们还需要对化学课程改革的动向作了解,我们可以选择华东师范大学王祖浩教授主编的《化学教育展望》、《普通高中化学课程标准解读》了解化学教育发展的动向、化学课程改革的具体要求,为践行新课程打下理论基础。
1.2订阅化学教学期刊杂志。《化学教育》、《化学教学》、《中学化学教学参考》、《中学化学》、《实验教学与仪器》等杂志都是我们的良师益友。因为在这些杂志上你会阅读到化学教材的编者、化学课程改革专家的文章,可以获取他们对课程改革的看法从而来充实自己的理论基础,不断更新教学理念,当然在这些杂志上也会有一线教师在实践新课程后的经验介绍,这都为我们认识和了解新课程提供了捷径。
1.3浏览新课程相关的网页。网络上的内容更新快,我们可以第一时间了解到专家、其它地区新课程实施的情况,从而汲取经验教训。也可以了解其他一线教师的博客,可以留言交流,这些都有助于自己加深对新课程的领悟。
1.4钻研课标、教材、教学要求。普通高中化学课程是与九年义务教育阶段《化学》或《科学》相衔接的基础教育课程。课程强调学生的主体性,在保证基础的前提下为学生提供多样的、可供选择的课程模块,为学生未来的发展打下良好的基础。如何运用新课程理念指导具体的教学工作需要我们对一手资料进行细加工。通过自己钻研课程标准、比较新旧教材、阅读《江苏省普通高中化学教学要求》,从而做到在教学时心中有素,大胆创新,不落俗套。
2.以优化课堂为着力点,逐步实现自主、合作、探究学习
美国学者古得莱德(Goodlad)曾按所起作用的不同将课程分为理想的课程(idealogical curriculum)、正式的课程(formal curriculum)、领悟的课程(perceived curriculum)、运作的课程(operational curriculum)和经验的课程(expenential curriculum)这五个层次。前两者是专家设计和官方颁布的课程,属“应然性课程”,后三者是“实然的课程”。课程从“应然状态”走向“实然状态”,还需教师教学过程的漫长运作,而这种运作主要是指教师对课程材料的“再加工”或“二次开发”。课堂教学是课程实施的主要渠道,也是课程改革的主阵地。如何在课堂教学过程中真正体现、落实新课程理念、思想与要求,是减少理想课程、文本课程、实施课程之间落差的重要环节。因而聚集课堂、优化课堂必然成为课程改革的重中之重。
2.1个体备课基础上的集体备课。集体备课一般是由一位教师就要教学的内容进行全面分析,其他组员进行补充。作为青年教师,同时面临新课程新教材,我一般都会提前做好备课工作,然后去参加集体备课,这样可以取长补短,也有利于个人提高业务能力。
2.2把三维目标设计作为有效教学设计的核心。高中化学新课程立足于学生适应现代生活和未来发展的需要,着眼于提高21世纪公民的科学素养,构建“知识与技能”、“过程与方法”、“情感态度与价值观”相融合的高中化学课程目标体系。这要求我们在新课程实施过程中注重三维目标的落实。
2.3强化教学反思。教师的教学反思是教师教学认知活动的重要组成部分,它贯穿于教学活动的始终。教师的教学反思既是一个能动的、审慎的认知加工过程,也是一个与情感和认知都密切相关并相互作用的过程,在此过程中,不仅有智力加工,而且需要情感、态度等动力系统的支持。在上述教学设计流程中其实已经包括对教师教学反思的要求。教师除了在实际课堂教学过程中的不断反思和较正,还需要通过对学生多角度全方位评价之后反馈教学中可能存在的问题,从而不断优化教学设计,提高教学能力和自我反思能力。
3.新课程对高中化学教师提出高要求――走专业化成长道路
新课程打破了传统的高中化学学科严密的学科体系,将原有化学核心知识化分到不同的模块,为高中生的化学学习提供了可选择性。与此同时,新课程对化学教师提出了更高的要求,需要高中化学教师专业化。知识对于专业工作人员是必不可少的。教学如被视为一种专业,那教师也需要有专门的知识基础。联合国教科文组织编著的《教育-财富蕴藏其中》一文指出,教师要“学习应该教的知识和如何教授这些知识”。
3.1化学学科专业知识。“资之深,则取之左右逢其源”。教师的劳动是一种复杂的、创造性的劳动,要成功地完成教学任务,首先要精通所教学科的知识,对自己所教学的全部内容有深入透彻的了解。化学新课程删去了一些陈旧的化学知识,增添了部分过去教学大纲中不作要求的新内容,这要求化学教师要不断学习和完善自身的专业知识,否则就不能很好的胜任高中化学教学工作。
3.2教育心理学专业知识。杜威曾就教师为什么要很熟悉教育史、心理学、各科教学法给出两种理由,第一,教师能凭借这类知识观察学生的反应,而准确地解释学生的言行,第二,这些知识是别人用过而又有成效的方法,在需要的时候,教师就能凭借这些知识给学生以适当的指导。在新课程背景下,教师应该努力学习先进的教育学、心理学理论来指导自己的教学工作。如此,教师的学科专业知识就会因为教师对学生、课程、情境以及教学法的了解而得以丰富扎实。
关键词:初中化学;本真课堂;教学模式;教学偏差
文章编号:1008-0546(2013)07-0012-03 中图分类号:G632.41 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2013.07.004
《义务教育化学课程标准(2011年版)》(以下简称《课程标准》)进一步明晰了化学课程的性质:“义务教育阶段的化学教育,要激发学生学习化学的好奇心,引导学生认识物质世界的变化规律,形成化学的基本观念;引导学生体验科学探究的过程,启迪学生的科学思维,培养学生的实践能力;引导学生认识化学、技术、社会、环境的相互关系,理解科学的本质,提高学生的科学素养。”通过学习和研讨,我们发现,在新一轮课程改革背景下,实现初中化学课堂教学的优质高效是师生共同的目标。以前那种忽视科学素养的培养、偏离化学学科本原、强化纸笔训练的课堂教学模式已远远不能适应新的教育形势,为此必须着力打造基于学科本质的高效的课堂教学模式。近两年来,我们通过理论研究和实践操作,形成了具有一定特色的初中化学“335本真课堂”教学模式。
一、“335本真课堂”教学模式
本真课堂是指用科学的手段和方法,引导学生崇尚科学,探究真知,追求个性发展的课堂,是本色的课堂、生本的课堂和充满活力的课堂,是在课堂教学过程中,教师、学生、教材、教法等诸要素协调、和谐的课堂。本真化学课堂教学要体现以科学素养为本、以学科课标为本、以学生学习为本、以学生发展为本,要设计真实的情景、进行真实的探究、组织真实的讨论、实现真正的发展,让课堂既充满智力挑战,又不断让学生形成化学的基本观念,从而全面提高学生的科学素养和学习能力,为学生的终身发展服务(如图1所示)。
1. 3个教学理念
(1)以科学素养为主旨。化学课程应以提高全体学生的科学素养为主要目标,使每一个学生以愉快的心情去学习生动有趣的化学知识,激励学生积极主动探究,增强学生学习的兴趣和自信心,培养学生终身学习的意识和能力。并注意学科间知识与研究方法的联系与渗透,使学生关心科学技术的新进展和新思想,了解自然界事物的相互联系,逐步树立科学的世界观。
(2)以学科本原为主纲。教师在《课程标准》的指导下,充分利用并挖掘教材内涵,提炼化学学科思想和思维方法,利用社会和生活中鲜活的事例或史实,把握学生已有的知识经验,有效设计教学目标,准确设计教学内容和过程,体现“贴近生活,贴近社会”课程理念,符合认知规律,实现知行统一、知能统一;提倡从公民的视角、学科的视角、学生的视角理解化学课程,实现人人学习有用且真实的化学课程。课堂教学既要深入到“情景性问题”和实践活动所涉及到的实质性主题之上,又要使学生浸润于“化学学科的本质”当中,让课堂充满浓厚的“化学味”。
(3)以学生学习为主体。落实学生是教学活动的主体和中心,学生在教师的指导下,有计划地进行学习活动,实现自主学习、探究学习、合作学习,以达到高效学习的目的。课堂上的各类活动都是围绕学生而开展,积极开展有效的探究、自学、讨论交流、展示等活动,让学生以平等的身份与教师互动;落实学习是课堂的核心,课堂上的各类活动都要对提高学习效率有帮助,有效开展小组学习、组内合作、组间竞争等学习形式,并及时进行当堂训练、反馈纠错,强化学习体验,激发学习兴趣,增强学习信心,保证学习效果,实现高效学习。
2. 3个基本步骤
(1)课前储备。教师在课前围绕单元教学目标和具体课时教学目标设计相关的问题、活动、习题等,有针对性地布置预习内容,引导学生回忆、搜集、复习、整理已有的知识、经验、方法、器材等,为学习新的内容或主题进行多方面的储备、准备,达到打牢基础、巧妙铺垫的效果。教师要对学生的预习进行及时检查、批改、评价,还要克服将新内容、新原理或新的探究点简单地前置预习,避免在课上出现“伪探究”的现象。
(2)课内释备。通过教师的精心备课和精心组织教学,充分将教学内容转换成学习活动,引导学生在课内积极主动学习、主动探究、主动交流,让学生的学习状态到达自觉进入、充分表现、积累信心的效果,从而逐步获得新的知识,逐步体验探究过程,逐步解释有关疑问,逐步解决相关问题,达到学会、会学、会用的效果。
(3)课后完备。教师精心设计课后练习、问题或活动,并要求学生围绕学习内容做好整理与归纳、巩固与演变,不断加深对原理、实验、问题的理解,不断完善知识体系,形成良好的思维方法。同时教师在课后根据一定的理论和实践标准,对自己的课堂教学过程进行反思,及时总结经验,发现问题,适时组织教学补偿(如对学生的困惑点、易错点有针对性地释疑和比较),以便更有效地开展课堂教学(如图2所示)。
3. 5个教学环节
(1)情景导学。针对具体学习内容,围绕主题,努力在生活、社会、学生学习实际中提取有价值的真实又富于启迪性的学习情景,并进行创造性地设计和开发,真正把教学问题转换成学习问题,引起学生的认知冲突,激发和保持学生的学习兴趣,诱导学生发现冲突所在,从而明确学习目标,提出问题。学习情景的创设形式有演示实验、物理或化学问题、小故事、科学史实、新闻报道、实物、图片、模型和影像资料、学生学习中(作业或测试等)发生的典型或共性问题等。
(2)探究践学。以探究学习为中心,鼓励学生积极大胆地参与科学探究,让学生有更多的机会主动地体验科学探究的过程,围绕核心问题有效组织学生主动探究、合作思考、设计方案、搜寻方法等,在知识的形成、相互联系和应用过程中养成科学的态度,学习科学方法,在“做科学”的探究实践中培养学生的创新精神和实践能力,促进学生科学素养的主动发展。探究活动可以是包括所有要素的全程探究,也可以是只包括部分要素的片段探究,在选择探究活动的核心问题时要注意以下五点:一是知识重核心,二是体验是关键,三是结论能得到,四是难度要适当,五是内容不泛化。
(3)释疑助学。有目的地组织学生进行小组合作讨论,解释现象和问题,把生成的知识技能条理化、明晰化,实行知识技能输出,主动展现,与同伴分享,达到在理解的基础上掌握,在讨论中有思维迸发,让课堂充满生机活力。教学中应该安排足够的时间让各种想法、各种观点进行充分的交流和讨论。在讨论交流中,要培养学生主动交流、主动展示,并认真听取与自己不同的意见,而发表自己的意见时则应有充分的根据。同时要开展学生间互相帮助,促进学生间互相学习、互相检验、互相提升。
(4)反思悟学。通过教师指导学生总结或学生的反思,帮助学生回归课堂教学目标,提炼课堂的主要学习内容,调动学习积极性,使他们成为学习的主体,提升课堂质量和效益。教师要设法吸引学生积极主动地参与反思活动,通过反思,培养学生自我领悟的能力,促进学生养成系统思维的习惯,提升自我构建相关知识的能力。反思的形式有学生个人小结、小组讨论、大组交流、教师点评、解疑答问等。
(5)精练促学。课堂教学要保证当堂训练与反馈环节,教师要留出必要的时间让学生练习,并通过教师或学生的精巧点评,对学生的思维方式、思维技巧进行指导,促进全体学生及时巩固学习效果,及时进行自我纠错和自我评价,以检查教学目标的达成,提高课堂教学效率。习题的选择和编制,还要充分体现习题在促进学生科学素养全面发展方面的功能和价值,注重选择有真实情景的、综合性和开放性习题,通过改变题目呈现的情景,改变问题的呈现方式,来实现对学生过程与方法、情感态度与价值观的培养。
教学流程是对“5个教学环节”的具体落实,一般以“情景导学”开始,最后以“精练促学”或“反思悟学”结束。实施过程中,一般要在“探究践学”、“释疑助学”、“反思悟学”等环节中落实不少于两个且恰当的“讨论点”或“探究点”,以便组织学生开展小组合作学习。同时,课堂教学中要灵活处理各环节出现的顺序和频次(如图3所示),做到一切以真实、有效为标志,避免虚假的热闹。
经过我们的实践,我校的化学课堂已经发生可喜的变化,学生和教师都收益匪浅。学生对化学课程保持着较高的学习热情和学习兴趣,学习能力明显增强。我校化学教师的课堂教学能力也明显提高,现有8名化学教师中已有6名获得过高邮市优秀课评比一等奖,有5名成为了市级教学骨干。同时,我校的初步实践成果也已经在高邮市范围内推广应用,并多次在扬州市范围内作经验介绍。
二、反思
《课程标准》确立了初中化学教材编写的指导思想,各版本教材也作了相应的调整,教师可以对照《课程标准》,从教材的整体体系上研究教学法,研究时应侧重于如何解析教材思路、怎样优化教学思路以及怎样恰当地对教材作适度演绎,将教学设计中的静态构成要素(教学内容的确定、教学情景的设置)和动态构成要素(教学活动的组织、学习过程的指导)有机结合起来。在实践“335本真课堂”教学模式的过程中,我们的某些课堂教学也出现了理解上和操作上的一些偏差,通过反思,我们认为要把握好以下几个“度”:
1. 教学内容的难度
教学内容设置要基于教材、又适度高出教材,充分挖掘教材内外打通的部分,但不能超出2011年版课程标准,超出学生已有的认知经验,难度要适当,要让学生能“发现类似”,防止过难,避免将高中知识简单地“下放”,加重学生的负担。例如,初中化学微粒观的形成是在元素、原子、分子水平的,而对电子、离子没有应用的要求,因而对核外电子排布的知识、离子共存问题不宜要求学生达到应用的水平;选择探究性实验的案例时,要关注核心知识的应用,不能让学生的探究活动无目的、无方法、无数据、无结论,也不能仅靠增加的某些“外来信息”来补充,从而导致学生无法实现由已有的知识经验向面临的新任务和预期的新能力迁移,导致整节课的教学目标无法达成。
2. 情景设置的角度
“真实、生动、直观而又富于启迪性的学习情景,能够激发学生的学习兴趣,帮助学生更好地理解和运用化学知识。”情景设置的角度要准,具有针对性、趣味性、思考性,不能偏离教学问题,同时还要产生化学问题,彰显学科价值,促进学生思考。目前,我们经常发现一些化学课上呈现的情景偏离主题太远,偏离化学太远,非常生硬;还有一些情景的设置主要来源于社会生活中与化学有关的负面素材,没有从有利和有害两个方面去遴选,过多地向学生呈现了化学对人类的危害。所有这些情况让我们有些担忧。
3. 概念教学的精度
初中化学中涉及到一些基本概念,这些概念往往是对初学者初步建立的,《课程标准》对于这些概念的标准通常用“知道”、“能区分”、“能举例”行为动词表述,少数用了“认识”、“了解”表述。例如,区分纯净物和混合物、单质和化合物、有机化合物和无机化合物,知道无机化合物可以分成氧化物、酸、碱、盐,能从元素组成上认识氧化物,认识溶解现象,了解饱和溶液和溶解度的含义,认识溶质质量分数的含义等。因此,我们在组织学生学习这些概念时不宜过分考虑精确度,要留给学生在后续学习中不断完善,防止过于纠缠语言上的表述,轻视应用的情况。例如,水是由氢氧元素组成的,如果说成“水分子是由氢氧元素组成的”也是正确的,但是我们的教师在教学中却一定要这样强调“水分子是由氢氧原子构成的”。
4. 教学过程的密度
课堂教学要实现“教师——教材——学生”三维的互动,需要精心预设问题,充分预见问题,遵循一定的逻辑思维规律,科学指导学生活动,促进学生在课堂上产生思维碰撞,在预设性问题中巩固知识、提升能力,在生成性问题中拓展思维、挖掘潜能。问题和活动的密度要适中,要有一定的“留白”,保证学生在课堂上有独立思维的时间,防止过于紧凑,给人以一种“蜻蜓点水”和“匆匆赶路”之感,表面上看是“面面俱到”,而实际上却难以达成预设的教学目标,甚至会失去发展学生科学素养的最佳时机。
5. 习题训练的效度
习题的选择和编制,应充分体现习题在促进学生科学素养全面发展方面的功能和价值,并提高习题训练的效度。操作时要防止两种倾向:一是习题过难。例如,某些根据化学式计算的习题过难,即使教师讲了,学生还是不够理解;还有一些由复杂的工业流程或由高中知识编制的工艺流程题,由于“流程复杂、信息较多、文字过多”,对学生来说相当于是“三座大山”的压迫,导致了多数中等以下学生选择了放弃,那么,我们的习题教学的效度何在?二是简单抄写。例如,学生开始书写化学方程式是个难关,有些教师采用抄写、默写等手段进行了强化,这固然对常见化学方程式的书写起到了一定的效果,但这样的方法经常使一些中等偏下的学生将“化学方程式的记忆”当成“英语短句的记忆”,失去了“化学方程式书写”教学的应有的价值。
参考文献
[1] 教育部.义务教育化学课程标准(2011年版)[M].北京:北京师范大学出版社,2012.1
[2] 郑长龙.化学课程与教学论[M].长春:东北师范大学出版社,2005
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2017.07.025
美国伯克利大学对于学生的培养目标中有两条令人震撼:一是培养学生具备完成大型复杂项目所需的系统思考能力;二是培养学生在日后生活中妥善处理模糊状态、灵活思考、实现智力成长的能力[1]。要实现这些能力的培养,我们化学教师能做些什么呢?学生在高中阶段所学的化学知识可能被遗忘,但在学习过程中提升的化学核心素养将使他们受益终身,而化学课堂是促进学生化学核心素养形成和发展的重要载体。
在课堂教学设计时,该如何设置探究实验,合理布置有逻辑性、启发性的问题线索,让能力提升过程变成生成型的、自然的问题解决过程,并在该过程中培养宏微结合、证据推理能力,提升创新意识和科学精神?现以苏教版化学2“乙醛”为例,探析如何在课堂教学中培养学生的化学核心素养。
一、教材解读与思考
1. 教学价值
(1)学科知识的建构价值
《化学2》专题3是高中化学必修教材中概述有机化合物知识的专题,第二单元从食品中最熟知的几种有机化合物入手设计了乙醇、乙酸、酯、糖类、蛋白质和氨基酸五个主题,而乙醛则是从乙醇这一专题中延伸出来的,在课本中主要以资料卡的形式呈现,所占的篇幅虽不大,但它在有机知识体系中起到了不可或缺的纽带作用。它的出现可以完善有机物知识体系,丰富学生对有机物的认知,建立常见有机物之间的相互联系,实现化学学科知识的系统化。
(2)学科方法的发展价值
乙醛是由乙醇氧化来的,乙醛可进一步被氧化成乙酸,也可以被还原成乙醇,这不仅扩展和延伸了学生在无机化学中所学氧化还原反应的定义和范围,更重要的是,在乙醇、乙醛、乙酸相互转化的性质探究中,提高学生对官能团的认识,掌握官能团之间的转变关系,形成了以官能团之间变化为主线的知识结构,提升学生在以后有机合成学习中发散思维和逻辑推理的能力,这是乙醛教学的最大价值。
(3)学科认知的情感价值
由创新实验构建乙醇、乙醛、乙酸间的相互转化,培养学生的创新精神;由对比实验探究官能团的性质差别,培养学生的实践能力;由探究实验拓展提升,培养学生的探索精神和严谨求实的科学态度。
“乙醛”的学习,不是简单的知识传递,而是在原有认知基础上生长出的新的知识。
2. 学情分析
知识基础:学生已学乙醇,掌握了羟基的性质。
能力基础:学生已了解有机物学习的重要思想,结构、性质之间的关系,也初步具备了一定的实验探究能力。
潜在困难:对结构决定性质的理解停留在表面,大部分同学对官能团之间相互转化时断键和成键方式不清楚;实验方案设计能力和实验操作技能比较薄弱。
3. 教学目标
(1)知识与技能
掌握乙醛的结构和性质,并能准确书写相应方程式;认识有机化学中的氧化反应和还原反应;掌握乙醇、乙醛、乙酸间的相互转化。
(2)过程与方法
用实验探究乙醛的性质,从而深刻认识乙醛的结构。应用对比分析、类比迁移等方法,形成性质反映结构、结构决定性质的观念;构建有机物间的相互转化,实质是官能团间相互转化的观念。
(3)情感态度与价值观
在自主、合作、探究的学习过程中,体会学习的乐趣,提高化学学习兴趣;通过官能团间相互转化的学习,树立事物间相互联系、相互依存、相互转化是物质世界普遍规律的辩证唯物主义观念。
本课重点体现过程与方法目标,因为只有在一定的过程和方法中才能落实知识、锻炼技能、提升情感、形成正确的价值观。
4. 教学重点和难点
教学重点:羟基、醛基、羧基间的相互转化。
教学难点:由结构分析反应的断键规律。
5. 教法学法
教法:通过创设情境,问题引领,实验探究等教学方法,引导学生协作交流,帮助学生解决问题,从而促进学生完成知识的自我构建。
学法:通过小组合作、实验探究、对比分析等学习方法自主形成概念,构建知识,发展观念。
教法和学法的选择,体现以学习者为中心的学习,学生才是学习的主体,是意义的主动建构者,而教师则是帮助者、促进者。
二、教?W实践与反思
1. 教学实践
第一环节:创新实验――激活思维
一个用于鼓入气体的气唧,连着装有无水乙醇的平底烧瓶,导管长进短出,后接内壁覆有黑色CuO覆盖层的硬质试管,产生的物质通入新制Cu(OH)2悬浊液中(如图1)。现配新制Cu(OH)2悬浊液,往2mLNaOH溶液中滴4滴CuSO4溶液,水浴加热无水乙醇促进其挥发,预热CuO,用气唧鼓入乙醇,观察到黑色的CuO变红,出现光亮的铜镜(如图2);取下装有新制Cu(OH)2悬浊液的试管直接加热,出现砖红色的沉淀(如图3)。
[师]为什么黑色的CuO变红了?
[生]被乙醇还原了。
[师]请大家写出CuO和乙醇反应的化学方程式。
[板]乙醛
[师]再请大家根据所观察到的现象,描述乙醛的物理性质。
[生]无色、气体、易溶于水,易溶于乙醇,刺激性气味(扇闻通入CH3CHO后的新制氢氧化铜溶液)。
[师纠正]乙醛加热之后呈气态,是因其沸点只有20.8℃,常温下是呈液态的。
设计意图:通过创设创新实验情境,培养学生的创新意识,唤醒原有的认知经验,自然而然地引出新的课题,进而认识乙醛的结构,建构新旧知识之间的联系。同时基于好奇心和本能,学生会主动观察,会闻,发现乙醛的物理性质,在完成概念同化的同时培养学生宏观辨析的能力。
第二环节:探究实验――发散思维
[师]鼓入新制Cu(OH)2悬浊液中的物质有哪些?是什么物质导致的砖红色沉淀呢?
[小组合作]学生自行设计实验方案,自主探究是乙醇还是乙醛对砖红色沉淀的出现起了作用?通过对照实验,得出是乙醛跟新制Cu(OH)2反应形成的砖红色沉淀。
设计意图:由于之前猜想的分歧,所以学生是带着强烈的学习动机进入到探究活动中去的,这更有利于学生发现问题,引发思考,在培养学生实验探究意识的同时提高其实验探究能力。
[PPT信息提示]砖红色物质是Cu2O。
[师] 请从氧化还原反应的角度分析该反应的还原剂。
[生]Cu(OH)2变成Cu2O,化合价降低,被还原,是氧化剂,则乙醛是还原剂。
[师]这意味着乙醛具有还原性,被新制Cu(OH)2氧化了。而在硬质试管中,乙醇被CuO氧化,说明乙醇也有还原性。两种都具有还原性的物质,在与新制氢氧化铜共热时,为什么出现不同的现象呢?
对比乙醇和乙醛的结构,是CH3CHO中哪个基团与新制Cu(OH)2起了作用?
[生]醛基。
[师]具有还原性的醇-OH能被O2、酸性KMnO4氧化,但不能被新制Cu(OH)2氧化,说明什么?
[生]新制Cu(OH)2的氧化性较弱。
[师]而-CHO能被弱氧化剂氧化,说明什么?
[生]-CHO的还原性很强。
[师]为什么-CHO具有强还原性呢?因醛基中的H是接在羰基上的,受羰基的影响,-CHO中的C-H键易断裂,断裂后加O被氧化成羧基,得乙酸。我们把这种有机物被氧化的反应称为氧化反应。
[师]另外,1mol-CHO需2molCu(OH)2氧化,请大家写出该反应的化学方程式。
设计意图:通过强烈的认知冲突,促使学生分析、思考。性质反映结构,通过思维探究,比较乙醇、乙醛结构,感悟醛基的性质,进而分析微观的反应本质,突破难点。再用化学符号――反应方程式表示成键和断键的过程,通过对比学生书写出的不同方程式,进一步落实新制Cu(OH)2悬浊液的配制方法。
这个过程不仅建构了乙醇到乙醛再到乙酸的转化过程,培养了学生的转化思想,也让学生学会运用对比的方法研究反应的微观本质,培养其微观探析的能力。通过实验探究培养学生的实验操作能力、观察能力、分析能力,从而获得成就感,学生的能动性被激发。
[任务驱动] 具有强还原性的―CHO能否被另一?N弱氧化剂银氨溶液氧化呢?
[学生实验]PPT信息提示银氨溶液的配制及实验过程中的注意事项,实验后展示结果。
[结果展示]有些组展示的是灰白色的浊液,有些组呈现的是光亮的银镜。
[讨论]学生分析实验成败的原因,感悟科学探究的严谨性。
[师] 通过银氨溶液配制过程中的现象及乙醛与银氨溶液反应的现象分析发生的反应,并书写化学方程式。
设计意图:唤醒学生强烈的探究欲望,通过提供必要的信息材料和注意事项引导学生配制银氨溶液,进行银镜反应,学生通过交流、讨论实验成败的经验,感悟到药品的滴加顺序、药品的用量对实验成败的影响,学会提取、运用有效信息,形成严谨的科学态度,体味化学的魅力。通过化学方程式的书写再次落实乙醛发生氧化反应的微观本质,完成醛基发生氧化反应本质的同化,并引发认知结构的重组,完成有机反应中氧化反应概念的顺应。
[类比迁移]―CHO中存在着C=O,哪类物质中存在双键?容易发生什么反应?
[生]烯烃中存在碳碳双键,容易发生加成反应。
[师]请大家写出乙醛和H2加成的方程式。
设计意图:用结构指导性质的学习亦是有机研究的重要方法。教师提示新旧知识的联系,唤醒学生原有的认知经验,通过类比迁移,培养学生微观探析、证据推理能力。而醛基跟H2的加成又称为还原反应,完成有机反应中还原反应概念的顺应。至此,羟基、醛基、羧基间的相互转化得以建构,学生在形成转化思想的同时初步建立有机合成的观念。
第三环节:拓展实验――提升思维
[过渡] 醛基的加成反应和氧化反应相互独立却又相互依存,在遇到特定的物质时会不会产生矛盾呢?
[思考与探究]乙醛能使溴水褪色吗?
乙醛跟溴水发生了什么类型的反应?请设计实验方案探究。
(课堂上设计实验方案课后进行实验探究)
[生]有说加成反应有说氧化反应。学生通过对比加成反应和氧化反应的产物设计出检验反应后的H+或Br-的实验方案,在讨论、完善实验方案的过程中再次体味科学精神。
设计意图:通过情境创设引导学生主动运用所学知识解决问题,提升证据推理、实验探究能力,完成观念和方法的顺应。
2. 教学反思
(1)从教学设计角度
以创设的创新实验为情境核心,所有的问题都围绕这个实验解决,从而实现知识的系统化。先通过实验现象引入课题并引发认知冲突,通过实验探究和思维探究得出性质,进而认识反应的微观本质与结构的关系,由表及里,层层递进,突破难点。
[关键词]学案 概念 理解 观念建构
[中图分类号]G622.0 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349(2013)04-0154-01
当代教育改革的一个核心是提高学生作为公民的科学素养。全面推进素质教育已成为中国教育改革与发展的主要任务。中学的教学方式有了很大转变,不再是“灌输式”“填鸭式”教学,教师的教学方法灵活多样,课堂活跃了许多。但学生的学习方式并没有发生实质性变化。作为一名中学化学教师,我们不仅要从教师的角度思考教学设计如何改进,更应从学生的角度考虑如何帮助学生转变学习观念。在学习观念转变之前,多数学生的学习目标仍是掌握更多的基础知识和具体的解题方法,学习主要以记忆为主,并不能把所学的化学知识与身边的生产、生活联系起来。因此我们希望以学案的设计与应用为载体,帮助学生在以观念建构为本的化学学习过程中,主动地参与到对知识的理解过程中,意识到定性地建立起基本的化学观念才是中学化学学习的第一目标。[1]
一、概念理论的提出
美国著名课程专家艾里克森(H.Lynn Erickson)提出了概念为本的课程与教学理论。他的论著《概念为本的课程与教学(Concept-Based Curriculum And Instruction:Teaching Beyond the Facts)是在美国传统的教学行为只停留在主题和事实的层面,无助于学生概念性理解力形成的背景下提出的。虽然它主要针对整合的、跨学科的课程单元进行教学设计,教学实践也主要集中在语言、文化、历史等综合领域,但这种课程的特征“与学习者的生活、文化背景相联系,并与课堂外的现实世界相融合”“它能激励学生自觉地把学的知识和技能应用于实际”“有助于知识的转化”等,这些正是我们在新课改观念下,以建构主义为本的教学设计时值得学习的地方。其指导思想“把关键性的内容当做工具去理解核心概念、原理和复杂行为”,正是本文设计促进学生概念性理解的学案的关键所在。
二、促进学生概念性理解的学案
促进学生概念性理解的学案,出发点是帮助学生在化学学习过程中形成概念性理解、完成意义建构,帮助学生利用已有知识和生活经验,保留个性地深化对所学化学概念的理解,力求在化学学习过程中能自主感受到迷惑概念的存在,并提出质疑,试图分析,从而真正构建属于自己的概念理解体系。促进学生概念性理解的学案,是要帮助学生认识到掌握所学的化学知识不是学习的唯一目标,更要学会如何从纷繁复杂、抽象的学习中概括出核心内容,也就是能用来帮助理解更多新知识的东西。学案设计应突出强调在授课过程中将要涉及到的重要观念或概念,有关具体知识性问题则应强调学生的理解感受。
三、促进学生概念性理解的学案设计
(一)内容选择
初中化学课程内容较多,每课时都包含许多孤立而散乱的事实或技能。学案设计时,本着促进学生概念性理解所学内容的原则,注重理解的学案不应面面俱到,而应侧重有助于学生构建自己认知体系的关键性概念。
(二)形式设计
促进学生概念性理解的学案应追求开放的设计形式。学生认知结构中新概念的形成过程是不断地联系已有概念、修正和发展原有概念的过程,每个学生的已有概念不同,形成新概念的建构过程就不同。因此学案设计不应太死板。
(三)功能作用
促进学生概念性理解的学案在课前的作用是,除了应让学生对将要在课堂上学习内容和学习目标有所了解外,最关键、最应该体现的是把学生引上概念的脚手架,而不是简单预习。学案在课堂上的作用是有规划有步骤地对概念理解过程的实时记录,而在课后的作用则是对概念理解的反馈与修正。
(四)教师的作用
形成概念性理解、完成意义建构是学生学习过程的最终目标。教师在这一活动过程中的作用非常重要。在学案设计上主要表现为:搭建概念支架,提示新旧知识之间联系的线索,引导学生自主应用元认知策略,对所学内容进行分析、提炼,最终从大量、繁杂的具体知识的学习任务中解放出来,自主回到概念体系的扩展和新建中去。
四、如何使用促进学生概念性理解的学案
1.处理好“学习活动”与“练习”之间的关系。教师在教学过程中要灵活使用导学案。对每个导学案要认真研究,必须进行二次备课,一是将导学案最优化;二是将教学思路、方法与学案中的具体环节有机结合。
2.在使用过程中,一要遵循导学案的环节进行教学,二要灵活使用这些环节,尤其我们化学课,更需要生活与学案环节的有机结合。
总之,对于在化学教学中如何科学地使用学案,并使之对我们的教学最有效,是值得我们一直研究的课题。只学习其理论或照搬其模式是不行的,还要结合实际情况,在实践中不断摸索,才能最终达到目标。
【参考文献】
[1]王祖浩,王磊.普通高中化学课程标准(试验)解读[M].武汉:湖北教育出版社,2004.
关键词:新高考;加试题;分析;高二教学;策略
2014年,浙江省教育厅确定了浙江省普通高中学业水平考试实施办法和浙江省普通高校招生选考科目考试实施办法。这是高考制度的一次巨大变革,引起了全社会的广泛关注。新高考方案中化学是“7选3”中的一门,所谓“7选3”指的是学生可在思想政治、历史、地理、物理、化学、生物、技术(含通用技术和信息技术)中任选3门作为高考科目,也称为选考科目。对于选考科目,学业水平考试(以下简称学考)和高考选考(以下简称选考)两考合一,即选考在学考“必考题”基础上增加“加试题”,“必考题”为必修内容,分数为70分,考试时间60分钟;“加试题”考试内容为高中课程的必修和选修内容,分数为30分,时间延长30分钟。2015年10月底,新高考引来首次开考,本次考试,由于教学进度等限制,考生以参加学考为主,比如我校在此次考试中没有学生参加选考。但作为新高考下首次高考的试题却有重要的研究价值,特别是后面30分的加试题,对负责高二教学的教师来说是一盏启明灯。因为高二教学需要完成的是加试题部分需要掌握的三本必修加选修课程,即《化学反应原理》《实验化学》和《有机化学基础》。分析试题,把握新高考的方向,这对一直在“摸着石头过河”的高二教师来说尤为重要,可以为高二的教学提供更多的参考。本文主要通过研究选考30分的加试题情况,打破当前高二化学教学困局,明晰教学思路,更好地为教学服务。
一、新高考化学选考加试题分析
1.新高考化学加试题题型和考点内容分析
新高考化学必考题29题,30~32题为加试题,3道加试题均为填空题,每大题10分,共30分,其中30题考查的是原理加元素化合物,31题是实验加元素化合物,32题是有机化合物。从内容上来说,与以往理综高考中化学最后的4个大题有点接近,理综4个大题分别考查的是元素化合物,原理,实验及有机化合物。可以看成是将原来的4道大题整合成3道,并相应地减少分值。
与往年理综试题比较,三道加试题与2013年和2014年浙江高考试题最为接近,2015年高考试题不做比较的原因是教学内容上差别较大,因为深化新课程改革,2015届和2016届学生没有《有机化学基础》和《实验化学》两本教材,因此高考试题差别较大,可比性不强。2017届是新高考方案实施的第一届,《有机化学基础》和《实验化学》又重新列入高考范围,内容上与2014届前的教学内容相仿。
从考点上具体分析,2015年10月新高考中30题考查的是元素化合物知识、电解原理应用、焓变、盖斯定律、平衡常数和平衡移动方向判断;这些考点除了电解原理应用,其他考点在2013年和2014年浙江高考理综26题和27题中均有体现。并且知识点考查的重现率也很高,比如新高考30题考查了通过定性定量计算推断出物质MgCO3・CaCO3,而2014年浙江高考26题考查了通过定性和定量计算推断出物质CaCO3・FeCO3。
31题考查的是实验名称、减压过滤的实验方法、实验条件选择及信息方程式书写,这道题有点类似于原高考理综26题元素化合物和28题实验题的合体。并且考点重现率也很高,比如31题第(2)小题:分离CdSe纳米颗粒不宜采用抽滤的方法,理由是 。与2013年浙江高考28题第(4)小题:Fe3O4胶体粒子能否用减压过滤法实现固液分离? (填能或不能),理由是 。这两个问题几乎是一样的。
32题是有机推断题,考查了有机物结构简式书写,有机物性质判断,有机反应方程式书写,同分异构体书写,合成路线设计。此题的考点内容分布与2013年和2014年高考的29题也相差无几。
2.新高考化学加试题考查方式和难度分析
从考查方式上来看,对于元素化合物知识的考查,新情景下反应方程式书写有3小题,比重与原来理综相比有所提升,原理综52分的填空中,反应方程式书写也就2小题,顶多3小题,而现在30分中就有3小题,体现了对元素观、物质观、转化观等化学学科核心观念等考查,并且对转化观的要求有所提升,难度也有所加大,反应的书写需要定量计算或根据前后关系推断出物质,才能准确书写。
对于原理的考查,基本沿用了2012年―2014年浙江高考中原理的考查方式,最大的特点是结合图像分析原理和根据原理自己绘制变化曲线图,比如30题考查了平衡常数和温度变化曲线,需要考生自己绘制改变温度后物质浓度随时间的变化趋势图。考查的点集中在主干知识上,如焓变、盖斯定律、速率、平衡常数、平衡移动等,从难度上来说,今年关于焓变及平衡常数考查上较以往的一大区别是,综合程度更高,从而使难度加大,比如今年的焓变大小判断需要考生先根据图像判断出平衡常数和焓变关系,再根据盖斯定律定量判断焓变相对大小,这对学生的综合素质要求很高。对于原理考查的另一个变化是电化学内容考查方式的改变,以往理综7+4中电化学内容都是以选择题形式考查,这次加试题中以填空方式考查,这也许会成为一个改变的趋势,因为前面选择题都是必考题,而必考题对电化学要求很低,特别对电解是没有要求的,要深入考查电化学内容,只能在加试题中考。
对于实验的考查,主要是实验仪器名称,这次考的是冷凝管,这在2011年浙江高考中也考过,有仪器使用方法、实验操作等。这次考查中有一个变化是对实验条件的选择采用了图像方式考查,需要考生分析图像,并理解应用,这对学生的能力要求是很高的。
对于有机化合物,考查方式基本上是2013年和2014年浙江高考题29题的翻版,难度也相仿,变化不大,唯一的变化是由于分值减少,题量由原来的6小题变为5小题,减少了关于有机物转化过程中试剂选择的小题。有机推断需要考生利用逆向思维,由最终产物倒推出前面物质,体现了对考生思维能力的考查。
总的来说,新高考加试题注重学科思想方法和科学素养的考查,试题稳中有变,难度略有提升。
二、新高考方案对高二教学的冲击
1.高二教学任务更重、进度更紧
首先,从教学内容上分析,新高考方案要求参加化学选考的学生完成三本必修教材《化学1》《化学2》《化学反应原理》,以及两本选修教材《有机化学基础》和《实验化学》,这与2014届以前还需外加两个IB模块相比似乎任务减轻了很多,但由于考试时间发生改变,任务其实一点也没有减轻。原先到高二结束,基本只要完成5本书的教学即可,到高三高考还有整整一年的时间复习,但现在选考学考时间改在每年的4月和10月,考生有两次机会,意味着最迟在高三第一学期的10月,即高三开学初就要参加第一次选考科目高考,也就是说到高二结束不单单要完成五本书的教学,还要留一定的时间复习,以便学生有更好的状态参加第一次高考选考科目考试,这样任务就更重了。而高一结束,大多数学校为了应对高二10月份的学考,一般都只完成学考相关内容,即《化学1》除《从铝土矿到铝合金》《生产生活中的含氮化合物》两个单元,《化学2》及《化学反应原理》中学考要求的一小部分内容。即便我校在高一第二学期就进行了化学选考、学考分类走班,我们的选考班只完成了《化学1》《化学2》两本书,《化学1》中《生产生活中的含氮化合物》还遗留到了高二来上,高二需要完成《化学反应原理》《实验化学》《有机化学基础》三本书,再外加一单元内容,还要留时间复习。这样一来高二的教学压力比以往更大。
其次,从课时安排上来说,以往到高二,理科班化学一般都能安排5课时,课时相对会比较充裕,而这一次到高二,在10月底学考前的两个月,11门文化课全开,课时根本排不过来,化学选考班只有每周3课时,到11月份增1课时,也只有每周4课时,课时不够,进度紧张,这对高二教学的冲击相当大。
2.选考加试题较以往综合程度更高、难度加大
从对加试题上分析上可以看到,除了有机题与以往难度相仿外,其余两道加试题难度较以往都有所增大,而加试题难度有所增大本也在意料之中,因为新高考试题分为必考题和加试题,必考题只需学考难度,难度降低了,而高考毕竟是选拔性考试,需要有一定的区分度,那就只能适当加大加试题难度了。但难度加大后,对高二教学来说出了一个大大的难题,因为加试题内容主要集中在高二教学内容中,目前的情形是课时紧,任务重,难度还加大,高二教学该何去何从,这给高二教师出了一个大大的难题。
三、应对策略
1.总体上整合规划、统盘安排
新高考对高二教学的冲击很大,这是不争的事实,这就更需要高二教师全面研究、细致分析、广泛交流、早做准备,依据学校的整体教学安排,制订适合本校学生实情的教学计划,这个计划不单单是一个学期的,更应该是整个学段的教学计划,对于高二教师来说,应该制订到高三10月底选考科目高考前的整体规划。根据我校的教学实际,我们是这样安排的,第一学期主要上《化学1》中遗留的单元《生产生活中的含氮化合物》和《化学反应原理》,第二学期主要上《有机化学基础》,将《实验化学》教学任务分散到原理和有机中间,穿插着上。具体穿插方式为:
这样安排的目的:
(1)原理的学习一直是学习过程中,学生感觉最深奥、最难懂的一块内容,在理论学习过程中穿插实验,可以提升学生学习的兴趣,同时实验可以反过来帮助学生更好地理解原理,帮助学生更好地建立速率观、平衡观。
(2)将《亚硝酸钠和食盐的鉴别》放在《生产生活中的含氮化合物》之后,可以更好地完善含氮化合物家族,从元素观、物质观、转化观角度形成更完整的含氮化合物的体系。
(3)将不能很好地穿插在新课中的实验化学内容,放最后与必修1的复习整合在一起,或者在复习过程中穿插实验,使枯燥的复习增添新鲜感,提高复习效率。
(4)这样安排可以使教学节奏更加紧凑,减轻课时紧带来的压力。
2.备课上立足“三本”,有的放矢
这里所说的“三本”,一是指课本,即教材,是科学教育的重要组成部分,对提高学生的科学素养促进学生全面发展有着不可替代的作用,教师要重视教材的基础作用和示范作用;二是指《浙江省普通高中学业水平考试暨高考选考科目考试标准》,考试标准对学考和选考的考试范围、内容即要求作了明确的要求;三是《浙江省普通高中学科指导意见》,学科指导意见是浙江省基础教育课程改革专业指导委员会根据我省的教学实际情况,以及在国内外高中化学教学发展趋势的基础上,按照浙江省深化普通高中课程改革的总体要求制定的,是浙江省普通高中化学学科教学、学业评价及学业水平考试的基本依据。教师立足于这“三本”,结合新高考加试题,知道教什么,怎么教,考什么,怎么考,为什么考才能在教学中减少盲目性,避免做无用功,提高教学效率和质量。
3.教学上把握“主干”,建构观念
教师在教学中需要能更准确地把握主干知识,理清重点、难点、易混点,明确知识体系,学会用不同方法帮助学生建构化学核心观念。化学新高考加试题综合能力的考查归根结底是对考生化学学科素养和核心观念的考查,比如转化观、平衡观等等,也就是考查学生调动和运用知识的能力、获取和解读信息的能力、知识的重组和推理能力、化学实验探究能力。因此教师在平时教学时以观念建构为目的的教学显得尤为重要,比如针对《化学反应原理》教学,速率观和平衡观是需要在教学中帮助学生建构的重要观念,这些观念建构不是一节课就能建立起来的,但教师运用观念建构思想设计的课堂,可以更好地引导学生思考,体验其中蕴含的学科思想方法,促进其化学基本观念的形成。实施“观念建构”的教学是精简教学内容的重要途径。比如化学平衡学习中平衡观基本建立后,学习电离平衡、水解平衡就会轻松很多,同时电离平衡、水解平衡等学习又能进一步强化平衡观的形成。
4.作业上层层递进,体现广度
教师在作业设计时要有梯度,尽管新高考试题难度略有提升,但思维训练毕竟不可能一蹴而就,知识点的掌握和能力提升都需要有个过程,作业设计时可采用层层递进的方式,首先还是需要夯实基础,不可过难,新高考改革的目的是要减轻学生负担,所以在平时作业设计时要避免面面俱到,障碍重重,可以大胆删减一些难题、偏题、怪题、有争议的题等,避免题海战术。但可以在每次作业最后设置一道能力提升题,体现作业的广度。“广度”是指设计作业时要考虑前后知识点之间的相互联系,即体现综合性。那么,究竟应该怎么设计呢?笔者认为,既然以“观念建构”设计课堂,那也应该用“观念建构”设计作业,以考试标准为指导,以教材习题为参照,以观念建构为目标,设计配套作业,这样的作业针对性更强,对帮助学生建构化学核心观念也是非常有益的,同时还能减轻高二的教学压力。如果平时教学和作业中都能注重核心观念建构,注重学生思维培养,再回过头来看高考综合题也就能从容应对了。
总之,分析新高考加试题,帮助理顺了高二教学思路,使教学更具有前瞻性,不至于走一步看一步,同时寻找到了以核心观念建构为目的的课堂教学和作业设计,使教学更具有方向性和目的性,提高了教学效率,找到了破解高二课时紧任务重的基本策略,能更好地指导教学。
参考文献:
[1]浙江省教育考试院,2009-2015浙江化学高考试题.
[2]谢曙初.新高考方案下高一化学课堂教学改进策略[J].《化学教学》,2015(11).
[3]浙江省普通高中学业水平考试暨高考选考科目考试标准(2014版)《浙江考试》,2015(02).