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摘要:化学学科核心素养是学生发展自身核心素养的重要组成部分,是学生综合素质的具体体现,反映了社会主义核心价值观下对化学学科育人的基本要求,学生的化学学科核心素养的养成将有助于培养学生的关键学习能力和必备品格。本文分析了核心素养的内涵和价值、核心素养下初中化学课堂教学培养学生实践能力的现状,进而提出了基于核心素养的化学实践能力培养策略研究。
关键词:核心素养;化学学科核心素养;实践能力;培养策略
本文引用格式:何融寒,等.基于核心素养的化学实践能力培养策略研究[J].教育现代化,2019,6(08):107-111.
Research on the Strategy for Chemistry Practice Ability Cultivation based on Core Accomplishment
HE Rong-han,WANG Ming-ping
(School of Chemistry and Chemical Engineering,Liaocheng University,Liaocheng,China)
Abstract:The chemistry core accomplishment of chemistry(CCAC)is an important part of the development of students’core accomplishment.CCAC is the concrete embodiment of the comprehensive quality of students,and reflects the basic requirements of the chemistry education under the socialist core values.The cultivation of CCAC will do great help to the students’key learning ability and essential characteristics.In this study,we analyzed the Connotation and value of core accomplishment and the status of chemistry education for the cultivation of practice ability,based on which we proposed the strategy for chemistry practice ability cultivation based on core accomplishment.
Key words:Core accomplishment;Chemistry core accomplishment;Practice ability;Cultivation strategy
一选题背景及意义
(一)选题的背景
2001年,我国全面实施新课程改革以来,一直把素质教育放在首位,培养学生的实践能力成为初中化学核心素养的重要任务。但是在“应试教育”形势下,教师仍然以分数的高低为教学目标,只要学生取得了较高的考试分数,就能进入较高的学府学习。所以学生的核心素养并没有真正提高,实践能力也没有得以提高。
(二)选题的意义
初中化学学科核心素养是学生发展核心素养的重要组成部分,反映了社会主义核心价值观下化学学科育人的基本要求。课程标准中明确指出:“通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学生学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方式的转变,培养学生的创新精神和实践能力[1]。”
自从我国实施新课程改革教学目标以来,学生核心素养的培养就已提上了工作日程。现代化教学观念要求我们在教育学生时要尽可能地从素质的方向组织教学,提高学生的核心素养,使之具备适应终身发展和社会发展必需的品格和能力。
二核心素养相关概念的界定和价值
(一)相关概念
1.核心素养
2006年12月,欧盟委员会提交的《以核心素养来促进终身学习》议案得以通过,正式确立了核心素养在教育领域内的地位。在这个提案中,核心素养包括了“使用母语交流”、“使用外语交流”、“自然科学素养”、“数字素养”、“学会学习”、“社会和公民素养”、“主动意识与创业精神”和“文化觉识与文化表达”八个方面。当个体具备了这些素养之后,才能在经济全球化的形势下促进个体的发展,实现自身的价值[2]。
2.化学核心素养
化学核心素养属于学科核心素养的范畴,在化学领域内,其核心素养由化学的素养、核心的素养和人的素养三层含义组成,而“人的素养”是最关键的素养。掌握了这些核心素养之后,就能进行自主思考,探究各种化学现象,同时又能与他人进行有效的沟通[3]。
3.初中化学核心素养
初中化学核心素养是指利用初中化学教学内容培养而的化学核心素养,它主要包括以下几个方面:
1.化学学科素养,包括基础知识素养、学习方法素养和化学理念;2.化学思维素养,包括创新思维能力、发散性思维能力和批判性思维能力等;3.处理信息素养,包括处理工艺流程、化学程序等信息的能力;4.人格核心素养,学生拥有完善的人格之后,才能提高自身素质,实现自我价值;5.合作交流能力。
(二)核心素养的价值
1.提升学生的文化内涵
在初中化学教学中,培养学生的核心素养,离不开塑人与立人的两个过程,只有提升了学生的文化内涵时,学生的发展才具有全面性和连续性。培养学生的核心素养时,不但要把初中化学的核心知识传授给学生,同时还要加强学生情感、态度以及价值观的教育,增强学生的智慧时,使学生兼有品德、文化和修养等内在的品质,从而提升学生的文化内涵。
2.实现学生的人生价值
学生人生价值的实现与自身素养化息息相关,当学生具有较深的核心素养底蕴时,其生活的角度以及高度都必然与众不同,在人生过程中,不断地学习,不断地追求,在不同阶段给自己制定不同的追求价值,并且能动地实施不同的策略,从而实现自我价值。
3.提高学生的生活能力
培养学生的核心素养,除了专业知识技能之外,为人处事、处理各种事情的能力也是必须培养的素养之一。当学生拥有了一定的智慧,则其面对突如其来的问题时,就可以凭借着自身所具备的生存能力,在思维工具的帮助下,使用语言素养、信息素养以及技术素养等,解决问题,获得成功,则其生活能力也能够逐渐提高[4]。
三 基于核心素养下初中化学课堂教学培养学生实践能力的现状分析
初中化学课堂教学中,文化知识的获取和动手实践能力的培养是其两大教学任务,当学生获得一定量的文化知识时,为动手实践能力打下了基础。理论知识是实践操作的基础,实践操作能力是检验理论文化知识掌握程度的手段。在新课程改革形势下,初中化学教师对学生实践操作能力的培养也越来越重视,学生的化学核心素养也有所提高,但是在具体执教过程中,也存在着一些问题[5]。
(一)学生动手实践的兴趣低下
“兴趣是万物之师”,当人们对某种事物充满强烈的兴趣之后,就会全身心地投入其中。在实验室上化学实验课时,学生动手实验的欲望不高,对实验操作的兴趣不大,有些学生在本小组里,只是“坐享其成”,充当“指挥官”,指挥本小组成员做这个,做那个。或者是“冷眼旁观”,对化学实验过程没有丝毫兴趣。学生动手实践的兴趣低下,则其学习化学的兴趣同样无法得以提高。当他们考试时面临着各种实验操作问题时,就只能“干瞪眼”,无法完成此类题目[6]。
(二)学生核心素养意识薄弱
初中生在学校接受教育时,因其认知能力、辨别能力以及主动意识比较差,所以在学习的过程中,通常是处于被动状态,教师传授什么知识,学生就学习什么知识。正因为学生学习主动性不够,所以其核心素养的意识薄弱,不关心在学习化学知识时,哪些是核心素养方面的知识体系,自己在学习过程中要掌握哪些核心素养技能,掌握了这些核心素养在今后的学习以及人生中能起什么样的作用[7]。
(三)课堂教学方式单一
教师授课时,所采用的教学方式较为呆板,没有灵活性。学生在这样的方式下,感觉到课堂教学非常沉闷,学生动手实践的热情没有被激发出来。学习的主动性被压制之后,其创造性也得不到发展。过分的规矩,更扼杀了学生们潜在的创造才能,压抑了学生们的思想情感,以致使学校、教师成为学生心灵残障的制造者。
(四)化学实验课的开设范围狭隘
化学实验课在初中化学教材中所占的比例越来越大,实验能够提高学生在化学方面的核心素养。可是在教学实践中,实验课的开展情况不理想,不利于学生化学核心素养的养成。化学实验课通常以两种形式开展:教师的演示实验和学生的操作实验。教师在演示化学实验时,由于受到化学仪器设备的限制以及化学药品性质的限制,教师的演示实验不能收到预期的效果,不利于学生实践能力的培养。学生动手操作实验时,因没有按照教师课前的要求做好准备,部分学生面对着实验仪器、实验药品等,无从下手。有些学生虽然能够动手操作,但是因为对仪器和药品了解度不够,无法按照正常的程序操作,不能取得最佳的实验效果[8]。
四 核心素养下初中生化学实践能力培养的策略
(一)培养学生的核心素养意识
在初中化学教学中,学生核心素养的养成与教师所使用的教学方法也密不可分。教师要优化教学方法,使用不同的教学方法,积极引导或激励学生参与到课堂教学中来,给予正确的点拨,留足时间和空间让学生思考问题,在思考中积累知识点,再进行创新,从而培养核心素养,提高实践能力。
【案例一】质量守恒定律的实验探究
对比三个版本教材中“质量守恒定律”的内容设计(表1),尝试基于初中化学“核心素养”视角,借助化学史,通过合作探究,实现宏观与微观结合、定性与定量结合。
以实验为基础,设计出以“问题链”为抓手,化学史料为支撑的教学设计,以充分发掘质量守恒定律中包含的基本观点和方法,着力探索学生在初中化学课程学习中形成的关键能力和必备品格(图1)。
【教学流程与情境设计】
[师]在一定条件下,反应物之间相互发生化学反应生成新物质,如镁带燃烧生成氧化镁,酒精燃烧生成二氧化碳和水等。参加化学反应的各物质的质量总和与生成的各物质质量总和相比,是否发生了变化?你的猜想是什么?
[生]不变、偏大、偏小都有可能。
[师]让我们先了解一下科学家是如何发现质量守恒定律的,两个实验看似相同(图2),但实验结果却截然相反。波义耳在一个敞口的容器中加热金属汞,结果发现反应后容器中物质的质量变多了。而拉瓦锡用较精确的定量实验法,在密闭容器中加热氧化汞,发现氧化汞分解后,容器内物质的总质量不变。
[师]科学家们是怎么看待这个没有标准答案的问题呢?你对此有什么想法?能得到什么结论?依据是什么?
[师]下面让我们来共同学习拉瓦锡的经典实验!1776年,拉瓦锡采用常温下的液态汞作为反应物。
步骤1:在加热的条件下,汞与氧气发生气相反应,氧气可以消耗完,还可以通过连通器测量密闭容器内气体体积的变化。
步骤2:拉瓦锡把浮在汞液面上的“红色沉淀”加热至500℃左右,“红色沉淀”分解,得到的汞与之前反应掉的汞质量相等。他收集这些失而复得的气体,发现与之前容器内消失的空气体积相等,因此他将此气体称为“纯粹空气”或“真实空气”。
步骤3:将步骤2得到的氧气和步骤1得到的剩余气体混合,得到“原本”的空气。
随后,拉瓦锡继续进行相关实验:氧化汞先发生分解,再发生化合,从而实现了氧气的循环,使氧气的形态更加清楚。这个实验设计的完美之处在于一箭三雕:不仅证明了质量守恒定律;还提出了“氧化学说”;并且验证了空气是混合物。
拉瓦锡能够证明质量守恒定律,并且提出“氧化学说”的原因是他明确了反应体系,并在密闭容器中测量反应前后物质的质量变化。因此,教师教学的重心是如何让学生通过分析不同类型的实验,体会并认识到明确“体系”与“环境”这两个概念,对于化学研究具有重要的意义。从而明确,研究化学反应时需要有“体系”的意识。
值得一提的是,波义耳和拉瓦锡都是化学历史上“教父级”的人物,我们绝不能因为波义耳没能验证质量守恒定律,而认为其对化学科学的贡献不如拉瓦锡。在“燃素说”这个理论根深蒂固的影响下,波义耳认为金属焙烧质量增加是由于燃烧时产生的“火粒子”(火素)穿过玻璃后被金属吸收所导致的。虽然结论有误,但这是对理论框架的突破和实验方法(选择体系、设计装置等)的选择问题。
[生]学生沐浴在科学发现的乐趣中,形成了科学严谨的学习态度。
[师]以上我们赏析了拉瓦锡的实验,如果让你做一次“科学家”你将设计怎样的实验证明“质量守恒定律”呢?
[生]该实验设计的核心就是要形成密闭体系。
[设计意图]利用“波义耳失误,拉瓦锡成功”的真实史料,让学生体会科学家们科学发现的过程,学习他们敢于质疑和严谨求实的科学态度,并从中发掘出验证质量守恒定律的思路和方法,形成通过证据及推理进行证实或证伪的理念。进而,培养学生“社会责任”和“证据推理”等化学学科核心素养。
【案例二】在讲“二氧化碳和一氧化碳”时,教师可以利用实验,让学生进行探究、讨论、观察现象、小组交流,调动学生主动参与的积极性。具体实施过程:首先,让学生在课前通读学习内容,使学生对所要学习的内容有大致了解,知道将要学习的重点内容,使学生自然产生学习动机。其次,在课堂教学中,利用实验内容,让学生探究二氧化碳具有哪些化学性质。对于二氧化碳与水反应这个难点,引导学生利用实验进行难点突破,让学生通过对实验的观察进行讨论、合作交流,总结出二氧化碳和水反应的结论。再次,为了巩固学生的学习成果,利用小视频展示二氧化碳以及干冰的具体用途,使学生对于物质的性质与用途之间建立立体化、形象化的关系。这样,优化教学方法,对学生进行方法指导,给学生足够的思考、分析、交流的空间,能使学生形成对知识的认识和理解,并积极参与教学活动,从而培养学生的核心素养意识[9]。
(二)注重化学德育方面的教育
学校是培养人才的地方,教师把文化知识传授给学生,使之掌握大量的技能,为社会的发展作贡献。但是在“教书”时更要注重“育人”,否则学生掌握了大量技能以后,如没有良好的品德,则会给社会的发展带来很多负面的影响,不利于社会的迅速发展。所以初中化学教师在培养学生的核心素养时,要注重化学德育方面的教育,对学生加强思想政治以及科学素质教育,培养学生的爱国主义情操等多种优秀品德。[10]
(三)加强爱国主义教育
爱国主义是中华民族的优良传统,当爱国主义思想在学生大脑中“生根发芽”之后,则学生就会树立正确的理想,形成正能量的人生观、价值观和世界观,利用所学到的知识点为社会服务。加强学生爱国主义教育时,可以利用国内外著名化学家的爱国事例,激励学生的爱国意识和爱国热情,培养学生的爱国主义思想。侯德榜是我国化工之父,他留学美国之后,毅然回到祖国创办永利碱厂。全面抗战爆发之后,日本侵略者威胁侯德榜与日本合作,可是侯德榜先生拒绝了日本侵略者的要求,把永利厂迁至四川,继而发明了“侯氏制碱法”,为中华民族争得了荣誉。波兰著名化学家居里夫人为了纪念祖国,把自己发明的化学元素命名为“钋”。丹麦著名物理学家玻尔为了表达回归祖国的决心,把自己所获得和诺贝尔金质奖章溶解于王水之中,当德国纳粹分子冲进玻尔的房间时,并没有搜查到诺贝尔金质奖章,战争结束之后,玻尔回到祖国,从王水中还原提取出金子,重新铸造成诺贝尔金质奖章。通过这些著名化学家的爱国事迹,可以很好地培养学生的爱国主义情操,立下为祖国发展而作出贡献的理想,并加倍努力,力求实现自己的理想。
(四)加强责任感的教育
全球正面临着环境恶化的趋势,温室效应使得全球气候变暖,水平面上升,威胁着人类的生存。废水、废气、废渣无休止在排放,给全球造成了严重的污染,事故不断发生,各种新型的病不断出现,给人们生活带来了巨大的不便,造成了很多不良的影响。这些现象都必须引起教师的注意,所以在培养学生的核心素养时,要根据社会上出现的这些现象,对学生加强责任感的教育,把环保意识渗透到核心素养培养中来,让学生明确认识到环境污染对人们的生活已形成了重大的威胁。在加强教育之后,学生环保方面的责任感会逐渐加强,他们在学习和生活中就会从小事做起,时刻以保护环境的责任意识要求自己,力求自己做好每一点,从而保护好我们生存的环境。
(五)用化学知识评价生活现象,培养实践能力
化学是一门自然科学,这门学科涵盖了生活之中的方方面面。化学中的很多知识都是科学家根据生活当中的自然现象研究而来的,研究的最终目的是要利用这些知识点服务于人们的日常生活,提高人们的生活质量。所以初中化学教师培养学生化学核心素养和实践能力的时候,就必须结合学生的生活实践。例如在炒菜时,有些人有把油烧起“明火”来的习惯,认为当油燃烧起来时,菜才能最美味。这其实是一种不好的做法,因为油燃烧之后,会生成多环化合物,不但损坏了菜品中所含的营养物质,而且还会诱发膀胱癌。又如烧菜时,很多主妇把碘盐放入锅里和油一起烹炸,认为能完全入味,利于吸收,殊不知这样的做法不但没有提高碘的吸收,反而白白浪费了碘元素。所以利用化学知识评价生活当中的化学现象后,学生能够从中学到很多东西,再与自己日常生活中的其他现象结合,加以思考,必定可以培养学生的化学核心素养,提高实践能力。
五 结语
实施新课程改革以后,对于初中化学核心素养以及实践能力的培养是一个复杂的过程,本课题的研究只是一个开端,需要笔者及其他人继续深入研究。总结本次研究,仍存在一些有待改进的地方:首先,受个人研究能力限制,本次研究的样本相对较小,研究的代表性有所欠缺。其次,本次研究结果的理论性较强,实操性较为欠缺。展望未来,下一步可继续在初中化学核心素养以及实践能力培养等方面开展深入研究,增强研究的实用价值。
参考文献
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