学科核心素养视角下高中化学教学的优化途径研究
摘要
关键词
学科核心素养;高中教育;化学教学
正文
高中化学教学改革中,新课程标准明确提出应该关注学生化学核心素养的培养,系统改革教学活动和教学指导模式,引发学生对化学课程深度探究,确保学生化学综合学习能力得到不断改善。因此新时期在改革化学课堂教学活动的过程中,教师可以紧密结合化学核心素养教育的需求,不断改革创新教学指导体系,确保在教学活动中能充分调动学生对化学课程的综合学习积极性,能不断优化教学指导成效,切实提升学生对化学知识的综合学习和实践应用能力。
一、学科核心素养下高中化学教学改革应遵循的原则
基于学科核心素养的引领改革化学课堂教学模式,教师应重新审视化学教学活动的现实需求,从多角度设计教学指导模式,促进学生对化学课程知识主动学习和多元化思考。具体分析,化学课堂教学实践中,教师应该遵循以下教学原则:
其一,以学生为中心原则。教学改革应始终以学生为中心,充分尊重学生的主体性和个性差异。在新课标深度贯彻落实的情况下,化学教学目标出现了相应的变化,要求教师在课堂上能激发学生的学习兴趣,培养他们的自主学习能力。在教学过程中,教师一般会根据学生的实际情况和兴趣点,设计具有挑战性和探索性的学习任务,让学生借助实践操作、观察分析、归纳总结等方式,主动探究化学知识,形成自己的理解和认知,同时教师还应关注学生的情感需求,营造宽松、民主的学习氛围,促使学生在轻松愉快的环境中学习化学,激发他们的学习热情和创造力。可见在化学课堂上,教师在教学改革中应遵循学生中心思想,围绕学生需求设计各项教学活动,促进教学指导科学发展[1]。
其二,实践性与创新性原则。化学是以实验为基础的自然科学,实践性是化学学科的显著特点。因此,教师开展教学改革的过程中应强调实践性原则,利用实验、观察、探究等活动,让学生亲身体验化学知识的发现过程,培养他们的实验技能和科学素养。同时,创新性也是不可或缺的原则。在教学过程中,教师应鼓励学生敢于质疑、勇于创新,培养他们的创新意识和实践能力,还可以尝试设计开放性实验、开展科技活动等,激发学生的创新思维,培养他们的解决问题的能力,有效培养高中生在化学学习中的创新实践能力。
其三,知识整合与跨学科融合原则。在学科核心素养的培养过程中,知识整合能力至关重要。化学教学改革应注重知识的整体性、系统性和连贯性,帮助学生构建完整的化学知识体系,引发学生对化学课程知识进行全方位思考。同时,化学与物理、生物、环境科学等多个学科都有密切联系,教师在教学改革中应打破学科壁垒,促进跨学科知识的融合与应用,并综合设计跨学科的学习任务,培养学生的综合素养和解决问题的能力,使他们能够更好地适应未来社会的多元化需求,促进学生多元化发展,使学生化学综合学习能力得到进一步优化。
二、学科核心素养下高中化学教学创新实践路径
基于化学核心素养的指引,新时期教师在对高中化学教学活动进行改革的过程中,应重新审视核心素养的要求,科学设计教学活动,确保能发挥核心素养引领作用,全面鼓励学生深度探究,有效提高学生对化学知识的综合探究和系统学习能力。下面就对化学课堂教学改革创新措施进行细化分析:
(一)解读核心素养内涵,设计针对性目标
在高中化学教学实践中,教学目标的科学设计能引领各项教学活动的开展,促进学生对化学知识深度学习和系统实践,使学生在化学综合探究学习中,能深化对课程知识的理解和认识,不断提升学生综合素质[2]。因此新时期化学教师在教学活动中,应解读核心素养的内涵,并由此设计针对性化学教学目标,促进学生对课程知识多元化学习,确保能引导各项教学活动的系统实施,提高教学综合效果,为学生高效化学习和深度发展助力,使化学教学活动创新落实。
例如,在高中化学“氯及其化合物”教学实践中,教师结合教学内容和教学活动的需求,就可以解析教学内容,然后根据核心素养内涵设计教学目标,指引各项教学活动科学发展,有效培养学生化学核心素养。在具体对教学目标进行改革创新过程中,高中化学教师可以根据教学需求和人才培养方向,对化学核心素养的目标进行细化,具体目标如“学生能掌握氯及其化合物的基本性质,能理解氯气在生活中的实际应用”;“学生能通过实验探究氯气的漂白性,了解实验探究的一般过程与方法,培养科学探究能力,也能基于实验现象进行推理,建立证据意识,对物质组成、结构及其变化提出可能的假设,并通过分析推理加以证实”;“培养学生的批判性思维,使其能够独立思考、分析问题,并寻求创新性的解决方案,激发学生的创新意识,鼓励其在探究氯及其化合物性质的过程中提出新问题、新观点”[3]。此外,根据化学核心素养教育需求,在教学目标设定中,还应注重培养学生的科学精神,使其能够以严谨、求实的态度对待化学学习和科学探究,然后积极引导学生关注化学知识在社会生活中的应用,体会科学知识对社会生活的重要作用,并培养其用科学知识解决生活、社会中实际问题的能力。如此教师根据核心素养内涵,科学设定教学目标,就能促进核心素养教育的贯彻落实,进一步提高化学核心素养教学指导效果。
(二)创设生活化情境,形象展示化学现象
在高中化学教学中,创设生活化情境是连接理论与实践的桥梁,教师根据培养学生化学核心素养的需求,在课堂上将抽象的化学知识与日常生活中的实际情境相结合,能帮助学生更直观地理解化学现象,激发学生的学习兴趣。在创设化学情境的过程中,化学教师根据教学需求,可以引导学生将所学的化学原理与实际应用相联系,加深学生对知识的理解,提高他们运用化学知识解决实际问题的能力,保障学生化学问题的分析能力、处理能力和解读能力进一步优化,为有效培养学生应用化学知识解决实际问题能力奠定基础[4]。
例如,在高中化学“氮及其化合物”教学实践中,教师就可以先联系生活中常见现象创设生活化教学情境,然后根据情境内容引导学生思考和探究,使学生能观察化学实验现象,对化学知识进行全面学习。在情景化课堂教学活动中,教师可以先为学生呈现生活中比较熟悉的教学情境,如“小明发现家中使用的化肥包装袋上标有“硝酸铵”字样,他了解到硝酸铵(NH₄NO₃)是一种常见的氮肥,对促进植物茎、叶生长茂盛,叶色浓绿,提高植物蛋白质含量等有重要作用。他产生了几个疑问,希望你能帮助他解答:为什么硝酸铵能够作为氮肥使用?硝酸铵应该如何妥善保存?如果硝酸铵不慎与碱性物质混合,可能会发生什么情况?”在生成趣味生活化教学情境后,教师开展教学活动能吸引学生目光,引发学生对生活化化学内容的思考,可以对化学知识与生活的紧密关联产生新的理解,从而逐步提高学生对化学知识的综合学习能力,为学生高效化学习和全面发展奠定基础。
(三)做好问题化引导,锻炼学生思维能力
问题化引导是高中化学教学中的重要策略,旨在通过提出一系列问题,引导学生进行深入思考,从而培养他们的思维能力和问题解决能力[5]。在实施问题化引导时,教师应根据教学内容和学生实际情况,设计具有层次性和启发性的问题,确保所设计的问题能激发学生的好奇心,还能逐步引导他们深入到化学知识的本质中去。在此过程中,教师可以引导学生思考问题的解答过程,学会如何分析问题、如何提出假设并进行验证,锻炼学生化学科学思维和综合探究能力,使学生在化学自主学习实践中获得良好体验和感悟,真正全面加深对化学知识学习的深刻认识。
例如,在高中化学“原子结构与元素周期表”课堂教学指导环节,为了能加深学生对化学知识的理解和认识,促进学生从多角度思考化学知识的深刻原理,就应该根据教学活动的需求提出多层次引导问题,在问题串教学作用下,引发学生对化学知识的思考和探索,确保学生化学综合学习能力不断优化[4]。在基础层次的教学引导中,教师可以提出基础解析类型的数学问题,如“请简述原子结构的基本组成部分,并解释它们在元素周期表中的意义是什么?元素周期表中的元素是如何排列的?这种排列反映了什么规律?什么是原子序数?它与原子核内的质子和核外电子有什么关系?”在分析探究层次,教师可以适当地对教学问题进行细化,如“根据原子结构与元素在周期表中的位置,你能预测元素可能具有的化学性质吗?钠和钾在周期表中处于同一族,它们的化学性质有哪些相似之处?为什么?”此外,在吸引学生的兴趣并鼓励学生多元化学习后,教师还可以对教学引导问题进行拓展,设计创新性的教学引导问题,即“如果元素周期表是三维的,而不仅仅是平面的,你认为第三维度可能代表什么?这如何影响我们对元素性质的理解和应用?如果你可以设计一个新的化学元素,并希望它在周期表中占据一个特殊的位置,以拥有某些独特的性质,你会如何设计这个元素?”在教师合理化设计多层次引导问题后,就能带动学生对化学知识深度学习和系统探究,切实强化学生的高中化学学习体验,保障学生化学核心素养得到高效化培养。
(四)开发虚拟化实验,实施实践操作教学
随着科技的发展,虚拟化实验在高中化学教学中的应用越来越广泛。虚拟化实验不仅能模拟真实的实验环境,提供安全的实验操作平台,还能有效降低实验成本,提高教学效率[7]。同时,教师在化学课堂上设计和实施虚拟化实验,能指导学生在不受时间和空间限制的情况下进行实践操作,极大地丰富教学手段,提高学生的学习兴趣。因此化学教师在教学改革中,可以综合分析课堂教学需求和教学要点,然后将化学实验转变为虚拟实验的方式,引导每个同学在虚拟空间参与化学知识的学习和探究,切实优化教学指导成效,使化学课堂教学活动创新实施,有效激发学生对化学知识的深度学习兴趣。
例如,在高中化学“化学能转化成电能”实验探究活动中,化学教师就可以尝试引入虚拟化实验活动,在虚拟空间鼓励学生完成实验操作,锻炼学生化学综合学习能力。在实际开展化学实验教学的过程中,化学教师可以根据教学需求,探索实验模式的设计和实验环境的搭建,然后根据教材信息和实验教学指导的需求,为学生提供必要的实验材料、实验设备,组织学生对实验流程和实验假设、猜想等进行探究。在组织学生参与虚拟环境实验的过程中,教师还应指导学生观察灵敏电流计的读数变化,记录产生的电流数据,观察电极上的反应,如气泡的产生等,分析化学原因。在学生完成实验并记录相关数据后,化学教师可以鼓励学生从“化学能转化成电能”的视角对实验探究过程和实验原理进行总结,讨论小组实验发现和不足,从而提高学生化学实验探索能力,进一步优化高中化学课程教学指导综合效果[8]。
结语
综上所述,在高中化学课堂教学实践中,教师把握学科核心素养的要求,从多角度创新设计教学活动,能全面引发学生对化学课程知识的思考和探索,进一步优化学生对课程知识学习能力,使学生能尝试应用化学知识解决生活中的实际问题。鉴于此,新时期在高中化学课堂教学实践中,化学教师就可以针对学科核心素养教育深度分析,不断改革创新教学指导活动,切实优化学生对化学课程知识的学习成效,切实提升学生综合素质和实践探究能力。
参考文献:
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