摘要:随着教育理念的不断更新和教育改革的推进,高中化学教学面临新的机遇和挑战。本文在学习进阶的大概念教学设计理论的引导下,设计了一系列与中华优秀传统文化相关的教学案例,探讨教学设计在实际应用中的有效性。本文的教学实践分析显示,结合传统文化的教学设计促进了学生对民族文化的了解和认同,能够增强学生学习化学的兴趣和深度理解化学知识。
关键词:学习进阶;大概念;教学设计与实践
作者谢海龙,教育部新时代中小学名师名校长培养对象(2022—2025),贵州省教学名师,贵州省名师工作室主持人,人教版高中化学教材培训专家,陕西师范大学中小学幼儿园教师及校长培训专家,陕西师范大学教育硕士研究生校外合作导师。现为贵州省铜仁第一中学党委委员、副校长,化学正高级教师。
高中化学作为自然科学的重要组成部分,在培养学生科学素养、逻辑思维能力和实践操作能力等方面具有不可替代的作用。
在贵州苗岭深处的校园里,我曾目睹这样的场景:学生用传统蜡染的靛蓝染料进行酸碱指示剂实验,当蓝布在酸性溶液中逐渐泛红时,学生的眼中迸发出惊喜的光芒。这一刻,我深刻体会到:当化学教学与中华优秀传统文化相遇,当科学探究扎根于生活沃土,教育才能真正唤醒学生的求知渴望。作为深耕民族地区教育二十载的教师,我始终秉持“以文化为根、以素养为本”的理念,在化学教学中探索出一条融合学科本质与中华优秀传统文化特色的实践路径。
理念建构:以核心素养为导向的教学观
从知识传递到素养培育的范式转型。建构主义认为,知识不是通过教师传授得到,而是学习者在一定的情境下,借助其他人的帮助,利用必要的学习资料,通过意义建构的方式而获得。将新的教学理念与化学教学相结合,开展“素养为本”的教学范式转型势在必行。在化学教学中,教师可以通过问题驱动、实验教学、翻转课堂等方式,引导学生自主探究、合作学习,增强学生学习的“参与感”与“意义感”,让学生“感受到知识的生成、素养的提升”。例如,在探究化学反应速率的影响因素时,提出一系列问题,让学生通过设计实验、进行实验、观察现象、分析数据等过程,自己得出结论并建构相关知识体系,同时学习科学探究的一般步骤。[1]
培养科学思维能力和学科价值认同。核心素养指学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。化学学科核心素养包括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、科学态度与社会责任。在化学教学中,要注重培养学生的科学思维能力,强调化学学科的社会价值,让学生了解化学在解决能源问题、环境保护、材料科学等社会热点问题中的重要作用,为学生迎接“今后的挑战”打下基础。例如,在讲解有机化学时,介绍新型有机材料在航空航天、电子信息等领域的应用,以及化学合成药物对人类健康的贡献,[2]使学生认识到化学不仅是一门学科,更是推动社会发展进步的重要力量。
以学习进阶理论的教学设计实现思维进阶。学习进阶是对学生在一个时间跨度内学习和探究某一主题时,依次进阶、逐级深化的思维方式的描述。遵循民族地区教育教学发展规律和挖掘特色教学资源,依据学习进阶理论,开展大概念教学。以“学科逻辑”与“认知逻辑”的双重统整为核心,既回应了新课标对深度学习的要求,也为破解传统教学中“重知识、轻素养”的困境提供了实践路径。例如在教学实践中,设计“物质变化”主题大概念的螺旋式进阶课程:[3]从蜡染工艺中靛蓝素的还原反应(初中),到建立氧化还原反应概念模型(高中),最终延伸至染料敏化太阳能电池研究(选修)。每一阶段的课程设计都以学习进阶理论作指导,设计确定进阶起点和终点、进阶维度、成就水平、预期表现、测评工具。这种阶梯式设计让抽象概念具象化,学生在持续探究中实现思维进阶。
以学生为中心,关注学生的个体差异。每个学生在学习能力、兴趣爱好、知识基础等方面都存在差异。特别是民族地区的孩子在化学基础和学科素养方面存在着明显差异。因此必须坚持“有教无类,因材施教”的理念,避免采用“一刀切”的教学方法。例如,在布置作业时,可以根据学生的学习水平设计分层作业,对于学习困难的学生,侧重于基础知识的巩固练习;对于学有余力的学生,则提供一些拓展性的探究课题。
创设情境教学,激发学生的学习兴趣。兴趣是最好的老师。化学学科中有许多有趣的实验现象、神奇的物质变化以及与生活密切相关的化学知识,利用好这些素材,创设教学情境,可达到“引人入胜”的效果。例如,在进行有机化合物复习课时,以贵州酿酒文化为情境,[4]以官能团羟基为切入点,从羟基的电子式、氧元素的电负性,以及与羟基相连的碳原子活性角度去归纳总结醇与苯酚的反应特性,让学生体会结构决定性质的具体应用。
实践探索:关注多元化的教—学—评策略
采用多样化的教学方法。讲授法。讲授法是化学教学中常用的方法之一。教师在讲解化学概念、原理等抽象知识时,要注重语言的准确性和逻辑性。例如,在讲解化学平衡概念时,通过清晰地阐述正反应速率、逆反应速率、动态平衡等关键概念,结合具体的化学反应实例,如合成氨反应,让学生理解化学平衡的本质。
实验教学法。化学是一门以实验为基础的学科。实验教学不仅可以让学生直观地观察到化学现象,还能培养学生的动手能力和科学探究精神。在实验教学中,教师要注重实验的设计和改进。例如,在进行影响反应速率因素的教学时,可以引导学生思考如何通过变量控制(如温度、酸的浓度等)来影响反应速率,让实验教学从“验证性”升级为“探究性”,让学生在动手、观察、分析和反思中构建知识体系,真正体会化学实验的科学价值与社会意义。
讨论法。组织学生进行小组讨论,可以激发学生的思维活力,培养学生的合作能力。例如,在学习环境保护相关知识时,提出“如何应对酸雨的危害”这一问题,让学生分组讨论,从不同角度提出解决方案,然后进行全班交流。通过设置与生活密切相关且富有挑战性的问题,激发学生的求知欲。
多媒体辅助教学法。利用多媒体技术,如动画、视频等,可以将抽象的化学知识形象化。例如,在讲解原子结构时,通过播放原子结构的3D动画,让学生直观地看到电子的运动轨迹和原子的构成,有助于学生理解。
开展差异化的课外辅导。个别辅导。教学要尊重学生个人差异,针对学习困难的学生,教师要进行个别辅导。了解学生的学习困难所在,有针对性地进行辅导。例如,有些学生在化学计算方面存在问题,教师可以通过讲解典型例题、进行专项练习等方式帮助学生提高计算能力。
小组辅导。组织学习小组进行课外辅导也是一种有效的方式。将学习水平相近的学生组成小组,让他们共同探讨学习中遇到的问题,互相帮助、互相学习。教师可以定期对学习小组进行指导,检查小组的学习成果。
建立多元化的评价方式。形成性评价。在教学过程中,要注重形成性评价。通过课堂提问、作业批改、小组评价等方式,及时了解学生的学习情况,发现问题并及时调整教学策略。例如,在批改作业时,不仅要关注学生的答案是否正确,还要对学生的解题思路、书写规范等方面进行评价,并给予针对性建议。
终结性评价。终结性评价主要是通过考试等方式对学生的学习成果进行评价。在设计考试题目时,要注重考查学生的综合能力和素养,避免单纯考查记忆性知识。例如,可以增加实验探究题、开放性试题的比例,考查学生的实验设计能力、逻辑思维能力和创新能力。
自我评价和互评。引导学生进行自我评价和互评,可以培养学生的自主学习能力和批判性思维能力。例如,在完成一个单元的学习后,让学生对自己在本单元学习中的表现进行自我评价,包括学习目标的达成情况、学习方法的运用情况等。同时,组织学生进行互评,让学生相互评价对方的学习成果和学习态度。
深化拓展教材内容。深入挖掘教材。教材是教学的重要依据,但教师不能仅仅局限于教材内容,要深入挖掘教材中隐含的知识和教育价值。例如,在原子结构模型的演变部分,教师可以列举原子结构模型的演变过程进一步拓展,讲述科学家的研究历程和科学精神,对学生进行情感态度价值观教育。通过“历史重现—矛盾冲突—模型建构”主线,引导学生像科学家一样思考,体会科学本质是从“不完美”走向“更接近真理”的过程。
开发校本课程。根据教学实际和学生的发展需求,适当补充拓展教材内容。如在讲解有机合成时,可以介绍一些最新的有机合成技术和研究成果,如“超分子自组装”等,以拓宽学生的视野。还可增加一些具有区域文化特色的化学教学资源,如将苗银制作、古法造纸、蜡染等传统工艺与学科知识融合,形成校本讲义内容,开发校本课程。
在民族地区化学教学中扎根文化沃土、培育核心素养,是促进学生全面成长的重要途径。在教学实践中,结合传统文化资源开展化学实验、利用传统工艺讲解化学原理等,在提升学生化学素养的同时,也培养了他们的科学探究精神和创新能力。通过将中华优秀传统文化资源与化学教学深度融合,能有效激发学生的学习兴趣,增强其文化自信。未来,我们将继续深化教学改革,进一步完善教学方法和策略,通过加强教师培训,提高教师的专业素养和教学能力,让更多的学生在化学学习中收获知识、提升能力、坚定信念。
参考文献:
[1] 卢香宇. 化学实验设计与研究[M]. 贵阳: 贵州人民出版社,2008.
[2] 刘瑞,李佳. 民族地区化学课程资源开发与核心素养培育[J]. 民族教育研究,2020(04).
[3] 郑长龙. 核心素养导向的化学教学设计[M]. 北京: 人民教育出版社,2021.
[4] 马媛. 基于核心素养培养的高中化学实验教学研究[J]. 化学教与学,2020(12).
本文系2024年贵州省教育科学规划课题“基于学习进阶理论的高中化学大概念教学设计与实践研究”(立项编号:2024B130)的阶段性成果。
原标题:扎根文化沃土 培育核心素养 ——民族地区化学教学的理念创新与实践探索