核心素养视域下高中化学概念教学的优化路径
摘要
关键词
核心素养;高中化学;概念教学;优化路径
正文
前言:
“注重基本概念及基本思想的教学,将核心概念知识贯穿于整个高中教学体系”是新课标提出的具体要求,作为化学学科的地基,概念教学的意义不言而喻。然而,传统高中化学概念教学中,由于概念知识本身的抽象性及新知性,学生大多理解效果不高,加之教师对概念教学存在轻视化现象,直接给出概念内容而缺乏猜测、推导、对比这一基本论证过程,以致于学生对化学概念的掌握不牢,难以灵活运用。因而,教师应积极探寻出新的教学模式和方法,以进一步帮助学生收获概念知识,牢抓概念本质,培养学生化学学科核心素养。
一、高中化学概念教学的重要性
(一)完善知识结构
概念教学使原本零散的知识点能够快速地进行整合,构建一套更为完整的知识体系以及网络体系。需要明确概念本身所具有的层级知识结构,其特点极为简约和突出,能帮助学生在最短时间内优化概念的知识,并且完善知识结构,有利于促进学生自身高阶思维等一系列化学核心素养的有效发展。
(二)促进知识迁移
概念本身也具有极高的价值,其中迁移价值极为突出,通过学科情境能够逐步向生活情境进行迁移,打破原本学科内部对概念所具有的限制,更利于发展学生的问题分析和解决等能力。这就需要教师渗透多学科融合的教学理念,在概念教学过程中,整合学科内的观点,有跨学科学习的意识。帮助学生领会化学概念的意义后,灵活应用于问题解决中,进而更好地促进知识的过移。
二、核心素养视域下高中化学概念教学的有效策略
(一)以真实情境承载概念的素养价值
在高中化学概念教学中,应将概念置于真实生活情境中,通过问题引导学生开展积极探究,情境选择需与生活或化学实践相符,且需直指概念本质。在情境问题解决中,通过发现概念的实际应用价值,进而深化对概念内涵的理解、明确概念的应用边界,并在这一过程中以问题驱动问题解决方法,发展学生证据推理和模型思维等必备的化学学科素养。例如,在教授“离子反应”这一内容时,教师就可以带领学生以厨房中的食醋去除水垢为素材,让学生观察现象、写出方程式;判断物质在体系中的存在形态,筛选出以离子形态存在的物质,进而简化得到反映离子反应本质的离子方程式;呈现含目标离子的试剂,让学生设计实验验证CO32-、OH-的反应。教师引导学生通过以“解释生活现象-简化反应方程式-设计验证实验”为教学活动进程,学生通过连续任务理解离子反应的实质是“参与反应的离子间的相互作用”,同时掌握能反映该实质的离子方程式,经历“观察现象-描述特征-分析原理-参与实验”的完整过程,最终完成概念建构,形成宏观辨识与微观探析素养,达成概念学习与素养培育的双重目标。
(二)以认知框架整合概念的逻辑关联
基于化学概念的整体性特征,教学中要构建结构化认识模型,帮助学生摆脱对概念的碎片化记忆模式,实现概念的整体化认知。框架需立足于学科体系搭建,从物质种类、元素的基本化学结构、化学反应类型等方面入手,理清概念间的内在联系,以统一的逻辑关系为线索,将零散概念串联整合,引导学生认识各概念的共性与个性差异,建立学科迁移思维,为新概念的学习与新问题的解决提供认知依据。举个例子,在教授“钠及其化合物”这一内容时,教师就可以引导学生以钠单质和钠盐为研究对象,依据物质性质与转化关系构建“物质类别-化合价”概念模型:先明确物质类别,根据氧化物、盐的通性特点预测该类物质的性质,再确定钠元素的化合价,依据化合价差异预测 Na20的氧化性强弱,最后设计实验检测物质反应后溶液的pH、气体产物的酸碱性及反应速率。学生可以借助该框架将散落的概念串联起来,学会系统分析物质性质,运用类推方法判断其他金属化合物的性质,在迁移应用中形成变化观念与平衡思想,实现素养迁移,推动概念学习从零敲碎打走向系统建构。
(三)以实践操作深化概念的本质理解
为破解概念抽象性带来的教学难题,教学应设计“做中学”活动,让学生在动手操作、建模实践、小组研讨等活动中亲历探究过程,进而贴近概念本质。活动设计需紧扣概念本质,围绕本质要素搭建操作与认知的链接点,引导学生在动手过程中逐步拆解抽象概念的内涵,通过操作过程中的观察、思辨与判断,形成对抽象概念的感性认知,深化对概念本质的理解。举个实际的例子来说,在教授“物质的量”这一内容时,教师就可以以配制 100mL0.1mol/L的NaCl溶液为核心实践活动,可以将教学任务分成三个环节,以此递进引导学生完成。第一个环节可以设置为“感知集合体”:教师需要引导学生用托盘天平称取0.585gNaCl,初步感知物质的量是微观粒子宏观计量的桥梁;第二环节可以设置为帮助学生“理解换算关系”:教师需要指导学生计算所需NaCl的质量,通过计算过程理解物质的量与质量的定量关系;第三环节设置为“实践配制”:教师可以让学生按照“计算-称量-溶解-转移-定容”的步骤操作,观察 0.1mol/LNaCl溶液的宏观体积,明确物质的量是溶质粒子在溶液中宏观计量的依据。在整个实践活动过程中,学生全程参与溶液配制,这样不仅能帮助学生理解物质的量相关计算式,更能促使学生掌握其“沟通宏观与微观”的学科功能,并在规范的实验操作中逐步落实科学探究与创新精神的化学学科核心素养,从而实现学生对化学抽象概念的理解与应用能力培养的双重目标。
(四)以跨学科融合重构概念教学
在实际的教学过程中,教师可以结合所学内容融合其它学科相关联的知识点,实现以跨学科融合重构概念教学。举例来说,教师在教授“化学反应中的热”这一内容时,就可以用氢氧燃料电池作为课堂的典型案例,教师可以首先引导学生从化学热力学角度进行剖析,让学生思考化学能向电能转化的具体过程与效率问题。与此同时,教师可以为学生引入物理中的能量守恒定律,并与学生共同探讨电池运行过程中所产生能量损耗的具体原因,以及这一过程与熵变之间的微妙关系。当然,教师还可以设计如“优化电池效率”这样的项目任务,以此强化学生对知识的实际应用能力,学生在完成整个项目任务的过程中,需要打破学科之间的界限,多学科进行融合,综合运用化学知识更好的理解化学反应原理并用工程学知识优化设计的方案,还可以通过小组合作的方式来改进策略。通过这样的方式,有助于激发学生的创新意识,逐步提升学生的系统逻辑思维能力,还可以提升学生的科学精神以及社会参与意识,真正实现化学学科核心素养的发展。
结束语:
总的来说,在核心素养视域下,高中化学概念教学至关重要。教师在优化教学路径的过程中,应积极探究,设计出科学合理且遵循学生身心发展规律的教学方式方法。教师应积极采用概念教学的方式,深入整合高中化学教学中的核心概念以及基础知识,以情境化教学方法带领学生进行探究,还可以多开展具有深度的化学实验学习,帮助学生建立更加完善且系统的化学知识体系,促使学生提高对化学概念的认识,从而帮助学生逐步形成良好的化学学科核心素养。
参考文献:
[1] 黄敏. 核心素养背景下高中化学概念教学初探[J].数理化学习(教研版),2024,(04):18-20.
[2] 车耀.基于学科核心素养的高中化学实验教学策略[J].中国教育学刊,2023(12):98-98.
[3] 孙良茉,吴海洋.核心素养视野下高中化学概念教学的尝试[J].安徽教育科研, 2022,
(35):114-117.
[4] 张华.核心素养视角下的高中化学教学策略研究[D].北京师范大学,2021.
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