九年级化学教学中如何有效提升学生的科学素养

期刊: 前沿科学 DOI: PDF下载

冯晓炜

西安市第八中学

摘要

在九年级化学教学中学生科学素养的培养尤为关键,有助于激励学生理性思考,培养学生终身学习能力并推进教育改革和创新。化学教师应结合九年级学生的认知期待以及思维习惯精心设计教学方案,以提升学生科学素养为目标,带领学生探索化学知识的奥秘。在正式授课时教师应主动创设问题情景,逐步细化学科教学目标,巧用化学史实培养学生科学精神,始终坚持以生为本的教育准则,以分散实施教学为主导,促进学生螺旋上升。确保学生能够深入领悟化学知识原理,形成较强科学素养,出色完成化学学习任务,做到知行合一和内化于心。


关键词

九年级;化学教学;科学素养

正文


引言

在基础教育改革工作取得新突破的今天,学生的可持续成长及发展备受关注。新课改要求教师主动拉长战线发展学生综合素养,提升学生实践应用能力。作为学生学习化学所应具备的关键能力及素养,科学素养关乎学生的化学学习成果。化学教师应放远眼光,理性分析化学学科属性,结合基本学情和教情调整教学思路和节奏,针对性地培养学生科学素养,鼓励学生站在科学视角分析化学知识的来龙去脉,在理性辨析中深入探索化学知识的本质及真谛,始终保持较强的批判质疑精神、求真务实精神、勇于探索精神和乐于奉献精神,真正成为化学课堂中的“主角”。

一、科学素养的基本内涵

科学素养是学生进行科学研究活动所需的综合精神及关键素质的总和,包含创新精神、求真精神、宽容精神和批判精神,是一种理性思维,体现了科学态度和社会责任,关乎个体的价值观及人生观。科学精神是科学素养的核心,是研究者在科学研究过程中形成的价值追求和精神品质。对于九年级化学来说,学科教材潜藏诸多经典的化学实验和化学研究,这些是培养学生科学素养的宝贵素材。教师应从科学精神教育着手,紧跟时代发展进程重新调整教学思路,主动回归教学正轨,鼓励学生深度分析问题和解决问题,指导学生结合证据认真推理,形成良好的理性思维,自主迁移新旧知识,在认真探索和理性思考中主动发现解决问题的最佳对策,学会及时总结经验教训,形成完善的知识结构,保持努力创新的求知精神和大胆质疑的探索精神及批判思维。

二、九年级化学教学中有效提升学生科学素养的意义

首先,有助于激励学生理性思考,增强学生科学思维。科学素养潜藏于化学教材,体现了化学家的科学精神和科学思维品质。在培养学生科学素养时,教师从论据推理着手,引导学生深入分析不同的化学反应原理,尝试站在微观和宏观的视角了解物质转化的条件。在教师的耐心指导下学生的科学思维越来越强,能够站在理性视角细心观察、认真操作并大胆探索,真正做到求真务实。

其次,有助于提升学生终身学习能力。素质教育要求教师尊重学生主体地位,转变学生被动学习状态,确保学生做到主动学习、终身学习[1]。在培养学生科学素养时教师不再完全照搬照抄或全权包办,而是结合学生认知期待鼓励学生自主参与化学实验,促使学生从被动接受过渡到主动探究。学生的独立自主性越来越强,学习能力迅速提升。

最后,有助于推动教学改革创新。教学改革旨在培养更多优秀合格的时代人才,作为人才培养的关键阵地,学校的社会责任较重。在教书育人时学校及教师主动打破教学常规,转变单向僵化的理论教学模式,针对性地提升学生的综合素养。其中科学素养培养符合教育改革的基本要求,有助于培养学生综合素质,强化学生科技意识并激活学生创新精神,为学生的未来成长及发展铺路。

三、九年级化学教学中有效提升学生科学素养的对策

(一)创设问题情景,细化学科教学目标

基于科学素养培养的初中化学教学比较考验教师的教学功底,在反复探索新的课堂实践对策的同时,教师还应及时总结经验教训,理顺教学思路,找准科学素养培养与化学教学的结合点,逐步开启学生智慧大门并提升学生认知高度。其中情景教学在九年级化学中比较常见,符合学科教学的属性。教师可以用直观生动的教学情景呈现晦涩难懂的化学知识,减轻学生理解压力和思维负担,全面刺激学生多种感官并激发学生学习兴趣[2]。确保学生顺利进入学习情景,从浅层认知过渡到深层认知。首先,教师应适当控制知识讲授所占的比重,结合化学这门自然学科属性创设与自然社会密切相关的化学情景,搭建化学知识与社会和生活相联系的“桥梁”,找准情景教学的切入点和突破口,鼓励学生深入分析情景背后的化学知识原理。其次,相较于初中阶段的其他学科,化学学科的学习难度更高,学科知识较为复杂和抽象。在创设教学情景时教师需要从学生生活中取材,科学设计多元问题,用问题情景激活学生思维,强化学生对化学知识的理解。

比如在指导学生学习“我们的水资源”时,教师可以用水这以常见的生活物质和化学物质指导学生站在化学视角分析水在人们生活中的具体作用,主动创设学生熟悉的生活情景,引导学生自主总结水在人们生活和生产中的应用,用“自来水厂净化水的流程是怎么样的?”,“我国现在的水资源情况怎么样?”,“全球拥有多少水资源?”,“现阶段的海水资源开发和利用怎么样?”,“长期使用的水壶为什么会出现水垢?”,“硬水会影响人们的身体吗?”等问题设置问题情景,激活学生思维,引导学生带着问题自主梳理思路,理性总结对水的认识,在手脑并用中形成较强的科学素养。最后,教师应科学设立微项目,积极分解学科目标,指明学生的探究方向和思路,在化难为易、化整为零的过程中扫清学生的认知障碍。作为教学导向和线索,教学目标的导向作用不容忽略。在以培养学生科学素养为目标讲解新课时,教师可以将这一目标拆分成多个小目标,围绕“水的组成”,“水的净化”和“水资源综合利用及保护”设置学习任务,降低学生探究难度和学习压力。这里仍然以“我们的水资源”为例,如果教师直接引导学生分析水资源的保护就会导致学生无从下手,教师可以颠覆传统,围绕水资源的基础知识培养学生保护水资源的意识,带领学生分析人类对水资源的利用情况,了解解决水资源短缺的策略,围绕“如何正确保护水资源”,“如何节约水资源”以及“如何科学利用水资源”解决学生的认知障碍,让学生意识到水资源的保护及科学利用离不开科学技术。这种基于复杂问题拆分成多个小问题和微项目的教学活动不仅能够活跃课堂氛围,还有助于强化学生对三大板块内容的理解,针对性地培养学生科学素养,调动学生学习热情。

(二)巧用化学史实,培养学生科学精神

化学是一门典型的自然科学,学科历史比较悠久,化学史实是非常宝贵的化学教学资源。教师可以巧妙利用化学史实培养学生科学精神,开发学生的智力,转变学生对化学学科的固有知识印象,促使学生站在历史视角分析化学知识在人类发展和生产实践中的具体应用,进而产生耳目一新的感觉并保持强烈的求知欲和好奇心。首先,在正式授课时,教师应以构建主义理论为参照,结合教学主题引导学生自主构建知识框架,衔接新旧知识,认真学习化学史,分析化学知识的来龙去脉[3]。其次,教师可以在课堂中引入科学家和化学家的历史性科学言论以及学科观点,强化学生的学习感受并增强学生的民族荣誉感和责任感,为完善学生的化学知识体系、夯实学生的学习基础铺路。

比如在带领学生学习“空气的充分”时,教师可以“跳出”课堂和教材,深入浅出地介绍稀有气体的成分,讲解氩气的发现史。稀有气体的发现是较为漫长,氩气的发现备受关注,对化学史以及人类发展有重要的意义和启发作用。中国著名物理学家瑞利在上个世纪80年代研究密度时发现空气中分离的氮气密度和含氮物质中分解出的氮气密度存在细小差距,这位物理学家并没有直接忽略这些差距,而是提出空气中可能存在某种成分的设想并重新进行实验。拉萨姆则在瑞利已有实验的基础上与拉瓦锡合作,一起发现了氩气这一稀有气体。物理学家和科学家们的学术研究和学术成就得益于他们对科学的执着追求和坚持不懈的科学精神,如果无视细小差距,那么氩气也极有可能不会被发现。在讲解氩气历史时,很多学生聚精会神,被科学家们的科学精神所感染,学习动力较足,能够逐步形成求真务实的精神,科学素养也得到了锻炼和提升。

(三)坚持以生为本,提升学生综合素质

学生的主体地位不容忽略,在化学教学中教师应始终站在学生的视角,将以生为本的育人理念根植于心,着重培养学生科学素养,提升学生综合素质,确保学生全程参与化学探究的具体过程。首先,教师应实现“让教与学”,以学生主动体验及探究化学为主导,尊重和重视学生的主体地位,全面激发学生求知欲,提升学生认知水平,为学生德智体美劳全面成长及发展铺路。其次,教师应以促进学生全面发展为起点,优化设计课堂教学活动,逐步细化教学方案。确保学生在原有的基础上有所提升及顿悟,以较强的探究能力及科学素养学习化学[4]。比如在指导学生学习“水的组成”时教师可以开展“水的电解”实验,引导学生自主准备实验器材并进行推导和验证。为了避免演示实验陷入模式化以及形式化,教师可以先让学生自主阅读教材,开展简易演示实验,在学生对实验步骤及过程有一个概括性的了解后,教师可以鼓励学生大胆预测及猜想实验结果,说出不同想法及意见并提出问题。

在确保学生各抒己见后教师可以将课堂打造成学生展示自我的“舞台”,鼓励学生自主设计化学实验,细致观察实验现象并认真记录实验数据,深度思考和解决预先提出的问题。在动手操作和协作互助时,学生发现水电解出的气体能够让带火星的木条复燃,因此推测这一气体为氧气,还有学生则观察到气体可以燃烧火焰,是淡蓝色的,因此推测这一气体是氢气。教师则可以鼓励学生站在化学元素的视角自主分析,得出最终结论。最后,教师需要调整教学思路,高度关注学生的成长发展。学生的个体差异性是客观存在的,认知方式、知识储备、成长环境各有不同,在学习同一个化学知识时学生的看法和结论也有明显的差异。教师应避免直接给出答案,而是留出充分的时间引导学生小组讨论、认真观察,让学生在群策群力中产生更多的智慧火花和思维灵感,主动向核心问题靠拢。在学生自由讨论时教师可以适时介入其中,坚持启迪教育,强化学生对环境保护和资源合理利用的理解及认知,提升学生的科学素养,培养学生良好的科学态度。

(四)分散实施教学,促进学生螺旋上升

科学素养的培养较为漫长,教师应主动拉长战线,分散实施教学活动,结合学生的思维习惯设计教学方案,促使学生螺旋上升。传统学练式的教学模式导致课堂教学氛围枯燥乏味,学生只能够简单识记单个知识点,对学科知识的理解比较片面,往往蜻蜓点水,活学活用的能力不足,科学思维不够理想。对此,教师应结合学生的思维薄弱点以及共性问题分层次、有目的、有计划地开展课堂教学活动,夯实学生的学习基础,引导学生重温科学素养形成的具体过程,确保学生透彻理解和活学活用科学知识[5]。比如在指导学生学习“燃烧条件与灭火原理”时,教师可以导入学生比较熟悉的蜡烛燃烧实验,以此为切入点科学设计多元问题,激发学生的学科思维,引导学生认真观察实验现象并分析实验原理。

在激活学生的思维后教师可以围绕“火柴和烛芯有什么作用”,“大家观察到了什么实验现象?”,“为什么会形成火焰?”,“为什么在一开始时需要火柴点燃?但是在后续却不需要火柴?”,“为什么火焰会有三层?”,用问题引导学生自主分析燃烧的条件并结合条件提出灭火对策。需要注意的是,在分散实施学科教学时课堂教学容量迅速提升,教师很难在一节课中完成所有的教学任务,学生也无法完全解答所有的问题。教师则可以从课内引向课外,在新课讲解和复习回顾中适时提出问题,引导学生认真思考、合理猜想并自主论证,循序渐进地提升学生科学思维,针对性地培养学生正确的学科观念,鼓励学生积极接受学科学习挑战并自主修正和自我完善,真正实现螺旋式上升和个性化成长。

结语

综上所述,在九年级化学教学中培养学生科学素养时化学教师应放慢教学节奏,关注学生主体地位和身心发展规律,调动学生参与化学科学研究活动的积极性,以培养学生正确的三观为起点,高度关注学生的科学精神,夯实学生的终身学习基础,鼓励学生理性思考、大胆探究和个性化试错。确保学生能够形成良好的科学素养,享受化学学习的全过程,学会自主探索化学知识的本质及原貌,在深度学习的过程中产生更多的智慧火花和思维灵感,逐步成长为未来的科学家和化学家。

参考文献

[1] 李爱东.如何在初中化学教学中培养学生的科学素养[J].数理化学习, 2008(12):2.

[2] 张云芬.初中化学教学中提升学生科学素养浅谈[J].理科考试研究:初中版, 2015(5):1.

[3] 李俊玲.化学教学中如何培养学生的科学素养[J].甘肃教育, 2008(5):1.

[4] 罗涛.分析在初中化学教学中如何提高学生的科学素养[J].科教导刊:电子版, 2020(4):1.

[5] 常世劲.在初中化学教学中如何提高学生的科学素养[J].文理导航:教育研究与实践, 2019(3):1.


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