學科素養下高中化學教學設計研究
時間:2022-10-21 03:24:46
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摘要:高中化學教學設計中要注意以下三點:情境教學、實驗教學、建模教學。創設真實的、接地氣的情境背景,創設環環緊扣的問題境脈。教學設計中,實驗教學組織形式多樣化、內容創新化,培養了他們“科學探究與創新意識”的化學核心素養,從實踐層面激勵學生勇于創新。建立模型的教學方法不僅適用于新授課也適用于復習課,通過證據推理與模型認知,幫助學生形成化學學科素養的思想和方法。
關鍵詞:學科素養;情境;創新;實驗;建模;教學設計
一節優質課始于優秀的教學設計,一個優秀的教學設計必須要關注教學目標,聚集學科核心素養,讓學科素養“潤物細無聲”地滲透和根植。如何設計出一個優秀的教學案是我們一線教師必須要攻克的難題。筆者認為,高中化學教學設計中要注意以下三點:情境教學、實驗教學、建模教學。
一、教學設計中情境教學的創設
(一)創設真實的接地氣的情境背景。利用實物模型、化學史,聯系生產生活實際,讓學生感知化學與生活的密切關系。在去年江蘇省高中化學優質課評比中A組課題“鐵及其化合物”中,老師們分別創設綠蘿缺鐵生病、鵝卵石中的鐵元素、月餅包裝盒里的脫氧劑成分的研究、激光打印機墨粉中的鐵元素等真實的情境背景,通過不同的情境學習相同的知識點。老師在教學設計中把握情境問題的切入點,要難度適當,起點高,落點低,深入淺出,有層次感,要有現實意義,要學生感興趣。如與化學有關的社會熱點問題、環境污染、自然災害、前言科技、航天航空等方面,讓學生認識到環境保護和資源合理開發的重要性,讓綠色化學觀念和可持續發展的意識根植于腦海中,深刻認識到化學、技術、社會、環境之間的相互關系及化學對人類社會發展的重要性,強化社會責任感,通過這些情境問題映射出學習化學的更高層次的價值追求。(二)創設環環緊扣的問題境脈。利用創設的情境素材設計一條問題主線,串聯起各個知識點,情境問題是載體,通過問題的層層遞進,不斷激發學生的思維。印象深刻的是李增坤老師的優課,他圍繞家里一盆黃化病的綠蘿講授了“鐵及其化合物“的相關知識。他設計以下問題展開討論:①為什么家里的綠蘿葉子變黃了?上網查閱原因,知道因為缺鐵引起的黃化病;②到網上購花肥治療黃化病,研究化肥的成分是什么?學習了Fe2+、Fe3+的鑒定方法;③為什么施化肥效果不明顯?通過找原因,學習了Fe2+的還原性,容易被氧化成Fe3+;④如何處理變質的化肥?學習Fe3+轉化成Fe2+的方法,知道Fe3+的氧化性。他設計的一個個問題過渡自然,無縫銜接,老師娓娓道來,學生學的津津有味。依托情境問題讓學生在學習化學知識的過程中解決問題,充分發揮學生主觀能動性、積極性,成為學習的主體。我們可以從問題和假設出發,讓學生敢于質疑,勇于探索。情境教學緊扣教學主題,貫穿一節課的教學始終,體現正面的價值導向,培養學生的學科素養。
二、教學設計中實驗教學的優化
(一)實驗教學組織形式多樣化。1.教學設計中根據實驗內容的難易程度,分為以下四類:①老師獨立完成的演示實驗;②老師演示實驗中邀請學生共同完成(老師為主,學生為副);③學生的演示實驗(老師扮演好打下手的角色);④學生的分組實驗活動。教學設計中寫好基于學科素養下的高中化學教學設計陸瑾瑾(江蘇省啟東市匯龍中學江蘇啟東226200)切實可行的實驗方案,預測好實驗可能的突發狀況和應急措施,做好預備實驗。指導學生實驗時既要事無巨細,又要注意不能代替包辦,充分發揮教師的引導作用,讓學生參與到實驗中來,能對觀察記錄的實驗信息進行加工,并獲得結論。這樣不僅培養了學生學習化學的興趣,更培養了學生觀察能力、分析能力和動手能力。2.教學設計中根據教學目標和教學內容的需要,實驗分不同時間段呈現。通常有以下四種:①課的開始,通過實驗情境引入課題,設置懸念,增強學生探究物質組成、性質、變化的興趣;②課的中途,通過實驗幫助學生形成概念、理解原理,能依據探究目的設計并優化實驗方案,發現并提出有探究價值的化學問題;③課的尾聲,它能鞏固化學知識,讓學生懂得尊重客觀事實和證據,反對偽科學;④課后實驗,它拓展了學生的視野、思維,強化探索研究科學的精神,養成獨立思考、敢于質疑的精神,鍛煉了學生的實踐能力。(二)實驗教學內容敢于創新化。1.實驗儀器、方法的創新設計實驗儀器不拘泥于常規儀器,可以用醫用注射器、塑料瓶、吸管等生活中常見的物品來代替滴管、集氣瓶、導管、錐形瓶等常見的化學儀器,拉近了學生與化學的距離,更容易理解實驗原理。例如:氨氣的噴泉實驗,如果燒瓶中氨氣不干燥,裝置漏氣,很容易失敗,我們可以將盛放水的膠頭滴管換成醫用注射器注水,細長的針尖穿過橡皮塞不易漏氣且能較長時間保證氨氣干燥,操作簡單,提高了實驗的成功率。還有氨氣的性質實驗,用兩根玻璃棒分別蘸取濃鹽酸、濃氨水,靠近玻璃棒,觀察中間的白煙。兩種物質揮發出的刺激性氣味的氣體污染了空氣,我們不妨用直玻璃管代替玻璃棒,在玻璃管兩端分別塞上蘸有濃氨水和濃鹽酸的棉花球,再在兩端塞上橡皮塞,可以很明顯地觀察到玻璃管中間的白煙,又解決了污染問題。2.合理利用現代教學裝備信息發展日新月異,緊跟時代的步伐。一些定量實驗、無法直觀體現出來的數據可以借助于現代教學裝備,如PH傳感器(酸堿度的測定)、壓強傳感器(溶解氣體的測定)、數據采集器、手持技術的合理使用。大數據使上課節奏緊湊、高效,幫助學生從元素和原子,分子水平認識物質的組成,結構、性質和變化,能從宏觀辨識和微觀探析相結合的視角分析與解決問題。創新能推動發展,通過設計、改進實驗方案,對實驗方案的評價預測,激發學生的求知欲,培養他們“科學探究與創新意識”的化學核心素養,從實踐層面激勵學生勇于創新,為將來積極參與有關化學問題的社會決策打下基礎。
三、教學設計中認知模型的建立
(一)建模在新授課中的設計。通過分析、推理等方法認識研究對象的本質特征、構成要素及其相互關系,建立認知模型,并能應用模型解釋化學現象,揭示本質規律。在去年江蘇省高中化學優質課評比中B組課題“元素周期律”中,老師們大部分通過建立認知模型進行教學。尤其突出的是瞿洋老師的優課,她的教學設計分三個層次:①數據分析初建模型。通過數據分析與推理,發現元素的原子核外電子排布、元素主要化合價、原子半徑的周期性變化規律,認識其發生周期性變化的本質原因,形成結構決定性質的觀念。②科學探究建立模型。通過建立模型和科學探究,了解元素金屬性和非金屬性的周期性變化規律,培養證據推斷的能力和嚴謹求實的科學態度。③運用模型深化認識。通過模型推測和解釋化學現象,體會元素周期表的重要指導意義。(二)建模在復習。課中的設計這種建立模型的教學方法不僅適用于新授課,也適用于復習課。如化學高考中常考的圖形題,占分比例較重,但得分率不高,要想突破這個重難點,教師不妨在平時的教學設計中多采用建模的方法。在高三復習課上,先通過對高考題目中圖形的觀察,獲取有關感性知識和印象,再運用分析、比較、概括、歸納、推理、建模等方法對所獲取的信息進行初步的加工和應用。通過建立認知模型,學生對陌生題目不再害怕,能夠進行知識遷移,舉一反三,對復習起到事半功倍的效果。教師可通過證據推理與模型認知,幫助學生形成化學學科素養的思想和方法,認識化學現象和模型之間的關系,運用多種認知模型來描述和解釋物質的結構、性質和變化,預測物質及其變化的可能結果,依據物質及其變化的信息建構模型,建立解決復雜化學問題的思維框架。一份優秀的教學設計除了以上幾點,還要考慮多方面的因素,要因地制宜、因材施教,將化學學科核心素養融于教學設計中,幫助學生形成未來發展需要的正確價值觀念、必備品格和能力。
作者:陸瑾瑾 單位:江蘇省啟東市匯龍中學
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