摘 要:高中化學(xué)教學(xué)該如何促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展已然成為當(dāng)下教學(xué)的主旋律。而所謂的化學(xué)核心素養(yǎng),則包含了各種思想、能力、意識以及責(zé)任。如宏觀探析、微觀辨識、平衡思想、邏輯推理能力、創(chuàng)新意識、科學(xué)精神以及實(shí)驗(yàn)探究能力等。通過培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng),一方面有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,從而促使學(xué)生積極、主動(dòng)地參與教學(xué);另一方面則有助于提升學(xué)生的綜合能力及素養(yǎng),以此為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)及生活奠定牢固基礎(chǔ)。本文以“鹽類的水解”這節(jié)內(nèi)容為例,深入分析中學(xué)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平的提升途徑,為提升學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)提供可參考的資料。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué);核心素養(yǎng);認(rèn)知水平
學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平是一種需要經(jīng)歷學(xué)習(xí)過程方可得到有效提升的重要素養(yǎng),于新課程改革中亦對學(xué)生學(xué)習(xí)所需達(dá)到的具體目標(biāo)予以了詳細(xì)說明。新課程改革指出,學(xué)生在經(jīng)歷不同階段的學(xué)習(xí)過程中,其思維方式亦將逐步改變,而當(dāng)其思維深度達(dá)到一定程度后,其認(rèn)知發(fā)展水平亦將得到相應(yīng)的發(fā)展。
一、學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平
所謂的認(rèn)知發(fā)展水平,即為學(xué)生自身心理結(jié)構(gòu)的構(gòu)建過程。當(dāng)然,該過程還包含了學(xué)生個(gè)體的思維活動(dòng)以及對學(xué)科知識的內(nèi)化。對此,本文將基于布魯姆的教育目標(biāo)分類學(xué),并圍繞“鹽類水解”這一高中化學(xué)的重要知識點(diǎn),就認(rèn)知發(fā)展水平的五個(gè)理論模型予以詳細(xì)闡述。
(一)信息記憶水平
處于信息記憶層次的學(xué)生,其思維往往對宏觀現(xiàn)象更加關(guān)注。在此過程中,若教師施加正確的指引,則能促使其思維逐步向微觀的角度過渡,繼而也能簡單概括出鹽水解的方程式。雖然學(xué)生的水平尚處于初級階段,但也并非意味著此階段僅需掌握以上基礎(chǔ)即可,更核心的目標(biāo)則是要找出鹽類水解的規(guī)律以及結(jié)合規(guī)律方可正確判斷溶液的酸堿性。當(dāng)然,在此過程中,教師亦可向?qū)W生傳授理解鹽水解規(guī)律的訣竅,即“水解證有弱,水解證誰弱,顯性證誰強(qiáng),不水解無弱”。經(jīng)過后續(xù)的一系列驗(yàn)證,學(xué)生思維將由宏觀逐步過渡到微觀乃至符號,而后與生活的結(jié)合,說出鹽水解應(yīng)用的簡單事例。
(二)程序操作水平
值此階段的學(xué)生,其思維水平在經(jīng)過一系列鍛煉后已然得到了一定的提升,故也能基于角度去看待鹽溶液水解后呈現(xiàn)出的不同性質(zhì),而后在固定思維的支撐下將簡單的鹽溶液水解方程式列出。除此之外,在列出解析式后,學(xué)生同樣能基于微觀的角度去解釋鹽類水解的簡單應(yīng)用,而后借助對鹽溶液中離子濃度大小的對比,亦能逐步了解其中的守恒關(guān)系。
(三)理解運(yùn)用水平
達(dá)到理解運(yùn)用水平的學(xué)生,對鹽類水解的本質(zhì)已然有了一定程度的了解。也正是基于對鹽類水解本質(zhì)的準(zhǔn)確把握,故其思維亦能在微觀與宏觀之間無障礙切換。不僅如此,通過分析化學(xué)、電離平衡等一系列對鹽類水解平衡有著重大影響的因素,學(xué)生對鹽溶液離子濃度相關(guān)知識的探索深度亦將更為深入,繼而也能完成如對比Na2CO3鹽溶液中離子濃度這類相對較復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)。
(四)理論整合水平
能對所學(xué)理論予以整合的水平,說明學(xué)生思維已然較為靈活,不僅能在宏觀、微觀及符號的三重表征中隨意切換,且能透過現(xiàn)象本質(zhì)抵達(dá)知識核心。而后借由對離子濃度大小的比較以及粒子守恒關(guān)系的對比及分析,學(xué)生還將逐步理解更加復(fù)雜的多平衡體系。
(五)綜合應(yīng)用水平
能做到對所學(xué)知識的靈活運(yùn)用,表明學(xué)生此時(shí)的思維又在理論整合的基礎(chǔ)上得到了升華并且達(dá)到了綜合應(yīng)用的水準(zhǔn)。此時(shí)的學(xué)生已然擁有了清晰的思路以及多角度看待問題的能力,不僅能解答更多更具復(fù)雜性的問題,且即便問題具有較強(qiáng)的綜合性,學(xué)生亦能基于問題情境的創(chuàng)設(shè)獲取與問題相關(guān)的各種數(shù)據(jù),繼而通過對數(shù)據(jù)的論證及分析來得出最終結(jié)論。部分學(xué)生甚至還可利用常數(shù)去解答諸多問題,這也同樣代表著學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)得到了有效培養(yǎng),已能為其今后的學(xué)習(xí)及生活提供有力支撐并助力其今后的穩(wěn)定發(fā)展。
例如:教師可在這節(jié)課程教學(xué)剛剛開始的時(shí)候提出合理的問題,即完成其他幾種鹽的水解方程式,這樣有利于學(xué)生利用所學(xué)習(xí)的知識點(diǎn)來解決實(shí)際生活中所遇到的問題,不但能夠鞏固學(xué)生所學(xué)習(xí)的知識點(diǎn),而且還能夠鍛煉學(xué)生的化學(xué)知識應(yīng)用水平。
二、基于學(xué)生認(rèn)知水平發(fā)展的教學(xué)
(一)教學(xué)指導(dǎo)思想
眾所周知,高中化學(xué)的諸多知識點(diǎn)之間有著十分密切的關(guān)聯(lián)。因此,高中化學(xué)的具體教學(xué)亦不能將相關(guān)知識分離開來。反之在學(xué)習(xí)新知識時(shí),教師亦當(dāng)注重揭示其與舊知識之間的關(guān)聯(lián),如此方能幫助學(xué)生完成對新舊知識的順應(yīng)及同化,繼而在獲取新知識同時(shí)亦能維系舊知識的發(fā)展。
如在進(jìn)行“鹽類的水解”的章節(jié)教學(xué)時(shí),教師便可將課程設(shè)計(jì)為四階段分別推進(jìn)。首先,是基于教學(xué)情境的引進(jìn),將學(xué)生劃分為若干小組展開討論;其次,是基于小組實(shí)驗(yàn)的開展,讓學(xué)生以小組為單位負(fù)責(zé)匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)論;再次,則是對實(shí)驗(yàn)過程及現(xiàn)象的歸案與總結(jié),由此促進(jìn)學(xué)生思維的提升;最后,則是基于學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”,讓學(xué)生經(jīng)歷由自主探究到歸納總結(jié)的過程。如此不僅能讓學(xué)生清楚意識到新舊知識之間的密切關(guān)聯(lián),且能促進(jìn)學(xué)生對知識結(jié)構(gòu)及意義的理解,繼而提升學(xué)生的理解深度并為其今后的學(xué)習(xí)奠定牢固基礎(chǔ)。
創(chuàng)設(shè)問題情境。情境一:自來水管嘩啦啦地流出水,人們用手捧起水,看了看,聞了聞。接著,有工作人員來到自來水廠,取樣后使用專業(yè)設(shè)備檢測。結(jié)果顯示,水質(zhì)不佳,達(dá)不到居民生活用水使用標(biāo)準(zhǔn)。為了改善水質(zhì),工作人員先使用氯胺,再使用綠礬來改善水質(zhì)。情境二:為提高防火消防意識,小區(qū)開展消防演練活動(dòng)。消防戰(zhàn)士拿出泡沫滅火器,向群眾介紹了泡沫滅火器的使用方法。接著,另一名消防戰(zhàn)士點(diǎn)燃了火盆,火焰躥得很高,而手拿泡沫滅火器的消防戰(zhàn)士,用滅火器瞄準(zhǔn)火盆,打開開關(guān),輕松熄滅了火。情境三:一群外出探險(xiǎn)的年輕人,不慎被螞蟻咬傷了,傷口雖然不大,但卻感到酸痛。到了附近的衛(wèi)生院后,醫(yī)生在問清事情經(jīng)過后,使用濃度為3%的氨水、濃度為5%的碳酸氫鈉溶液為患者消毒。不一會(huì)兒,患者表示疼痛感明顯減輕。三個(gè)情境的創(chuàng)設(shè),目的在于吸引學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,并引導(dǎo)學(xué)生回顧所學(xué)知識,即:是哪些因素影響了溶液的酸堿性?提出問題:鹽溶液是否一定呈中性?
(二)教學(xué)線索設(shè)計(jì)
為確保對學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的有效培養(yǎng),教師于實(shí)際教學(xué)過程亦必須對真實(shí)問題情境的創(chuàng)設(shè)給予高度重視。與此同時(shí),為激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣及促使學(xué)生改變學(xué)習(xí)方式,教師還需致力于教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì),此方式有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神及實(shí)踐能力,繼而切實(shí)發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。
如基于“鹽類水解”的核心教學(xué)目標(biāo),教師可設(shè)置四條線索,分別為“活動(dòng)線”“知識線”“問題線”與“情境線”。四條線索各司其職,具體分布如下:
實(shí)踐表明,在情境下引導(dǎo)學(xué)生,學(xué)生學(xué)習(xí)知識的過程亦將更加活躍,而能力也因活動(dòng)的開展而得到有效增強(qiáng)。問題的具體作用則是能讓知識變“長”,以此為學(xué)生展開深入探討提供了有力支撐。
在課堂教學(xué)過程中,首先,教師可結(jié)合教學(xué)內(nèi)容提出合理的問題,引導(dǎo)學(xué)生對鹽溶液的酸堿性進(jìn)行判斷。通過投影的形式展示出桌面上的溶液,再要求學(xué)生自主進(jìn)行酸堿性測定,并完成關(guān)于“解釋鹽的類型”的表格內(nèi)容。其中,教師在這個(gè)環(huán)節(jié)中可設(shè)計(jì)下列幾個(gè)問題:哪些鹽的溶液顯酸性?哪些鹽的溶液呈中性?哪些鹽的溶液顯堿性?同時(shí),將鹽的組成與鹽溶液的酸堿性的關(guān)系板書出來。這時(shí)學(xué)生再以小組的形式一起完成實(shí)驗(yàn),即使用PH試紙來對鹽溶液的酸堿性進(jìn)行測定,讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究能夠清晰地分辨出鹽的種類。這樣學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究的過程中便能夠清晰地認(rèn)識到不同種類的鹽的酸堿性不同,促使學(xué)生的認(rèn)知產(chǎn)生一定的沖突,最大限度調(diào)動(dòng)起學(xué)生的探索積極性和主動(dòng)性。
其次,引導(dǎo)學(xué)生解決問題,積極探討鹽溶液顯酸堿性的原因。教師通過緊密結(jié)合教學(xué)內(nèi)容提出問題:為什么不同種類的鹽溶液會(huì)顯現(xiàn)出不同的酸堿性呢?教師利用投影展示出CH3COONa的溶液中主要含有幾種離子呢?哪些離子是相互結(jié)合在一起的呢?這些離子又將對水的電離平衡產(chǎn)生什么影響呢?為什么CH3COONa溶液呈堿性呢?通過指導(dǎo)學(xué)生從“離、碰、合、平、果”等角度來進(jìn)行分析,這樣學(xué)生通過觀看動(dòng)畫展示的微觀粒子之間的相互作用關(guān)系,便能夠清楚地懂得溶液顯堿性或者是酸性的原因。這時(shí)教師再以CH3COONa這個(gè)溶液為例來進(jìn)行分析,指導(dǎo)學(xué)生著重對NH4CI、NaF溶液的酸堿性來進(jìn)行分析,促使學(xué)生主動(dòng)完成鹽類水解的過程,而學(xué)生在主動(dòng)分析的過程中便能夠總結(jié)出鹽的組成與鹽溶液的酸堿性的關(guān)系。學(xué)生在與其他學(xué)生進(jìn)行合作探究的過程中能夠清楚地掌握一種溶液的水解過程,讓學(xué)生能夠深入理解鹽類的水解主要是因?yàn)槠茐牧怂碾婋x平衡所引起的。同時(shí),學(xué)生在對問題的表征進(jìn)行分析之后,便能夠在實(shí)驗(yàn)探究的過程中正確理解解決問題的思路,從而達(dá)到提升學(xué)生理解運(yùn)用水平的目的。
最后,鼓勵(lì)學(xué)生自習(xí)梳理知識要點(diǎn)。教學(xué)中,學(xué)生做實(shí)驗(yàn),觀察和分辨鹽溶液的酸堿性,又通過動(dòng)畫了解了微觀狀態(tài)下粒子的相互作用關(guān)系。一堂化學(xué)課,師生之間、生生之間的信息交互,量大且頻繁。這種情況下,學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)接收了大量的信息,其中有不少是陌生信息,因而如何有序地歸類信息,整理要點(diǎn),對學(xué)生來說是個(gè)不小的挑戰(zhàn)。為了加強(qiáng)教學(xué)效果,保障教學(xué)的層次性、完整性,教師應(yīng)設(shè)置課堂“留白”,鼓勵(lì)學(xué)生自行梳理知識。學(xué)生梳理和總結(jié)化學(xué)學(xué)習(xí)要點(diǎn),關(guān)鍵的一環(huán)是尋找其中的相似性,把握規(guī)律。從學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的角度出發(fā),構(gòu)建五個(gè)層級的認(rèn)知理論模型,根本目的之一,在于讓學(xué)生從被動(dòng)學(xué)習(xí)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾髑笾獱顟B(tài),并通過合作學(xué)習(xí)、小組實(shí)驗(yàn)、自由討論等環(huán)節(jié),主動(dòng)深入教學(xué)主題,感受鹽類水解的內(nèi)在規(guī)律。鹽類的水解規(guī)律:有弱才水解,無弱不水解,越弱越水解,越熱越水解,越稀越水解,都弱都水解,誰強(qiáng)顯誰性,同強(qiáng)顯中性。
(三)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平研究的反思
上文中我們已然對學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平的不同階段予以了詳盡闡述。當(dāng)然,當(dāng)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平處于不同階段時(shí),其所對應(yīng)的知識、問題等各方面亦有所差異。不可否認(rèn)的是,各階段的問題及知識均對發(fā)展學(xué)生水平有著良好的促進(jìn)意義。因此,教師亦當(dāng)意識到不同階段教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平的重大意義,繼而圍繞學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平以確保相關(guān)教學(xué)活動(dòng)的高效開展。分析并把握學(xué)生群體的認(rèn)知發(fā)展水平,全面、深入、具體地了解學(xué)生的認(rèn)知能力,是生本理念下高中化學(xué)教學(xué)的必然要求,同時(shí)是保障化學(xué)課堂上,“教”“學(xué)”信息對稱的先決條件。事實(shí)上,圍繞學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平來開展教學(xué)活動(dòng),是另一種角度下的因材施教,是另一種形式的分層教學(xué)。手掌伸出,十指不齊。同一個(gè)班集體,教師面對數(shù)十名學(xué)生,學(xué)生對化學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣,對課堂的參與熱情,個(gè)人的思維方式、理解能力,化學(xué)基礎(chǔ)等各不相同,因而教學(xué)方法需與具體的教學(xué)主題、學(xué)生情況相互契合起來。此外,培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),還需變單一的課堂為多元課堂,實(shí)施如啟發(fā)式教學(xué)、任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)、案例教學(xué)等多種教學(xué)方法。
有效教學(xué)除了要基于學(xué)生當(dāng)下的認(rèn)知發(fā)展水平外,尚需結(jié)合化學(xué)平衡的知識,嘗試引導(dǎo)學(xué)生從微觀的角度切入并分析物質(zhì)于水溶液中的行為。在此過程中,學(xué)生思維亦將經(jīng)歷從宏觀到微觀再到符號表征的轉(zhuǎn)換,以此將有助于提升學(xué)生的思維靈活性。思維的靈活性不會(huì)憑空生成,發(fā)散學(xué)生思維,促進(jìn)學(xué)生深度思考,培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力,無論哪一個(gè)點(diǎn)、哪一個(gè)面,都需要學(xué)生具備一定的自主學(xué)習(xí)能力。不言而喻,學(xué)習(xí)是逆向的過程,由教師向?qū)W生傳授知識,答疑解惑固然重要,但作為高中學(xué)生,在化學(xué)學(xué)習(xí)中更需要養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)、自我管理的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。當(dāng)然,高中化學(xué)的教學(xué)目標(biāo)當(dāng)不止如此。就化學(xué)核心素養(yǎng)而言亦不僅包含如上部分,而是囊括了宏觀探析、微觀辨識、平衡思想、邏輯推理、創(chuàng)新意識、科學(xué)精神以及實(shí)驗(yàn)探究等一眾能力及意識。對此,為確保以上教學(xué)目標(biāo)的順利達(dá)成,教師亦需對化學(xué)的基本觀念予以合理轉(zhuǎn)化,一方面讓學(xué)生易于理解與接收,另一方面則是要促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平的提升,以此方式滿足新課程改革要求并為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)提前打下基礎(chǔ)。
結(jié)束語
大量的課題研究與教學(xué)實(shí)踐已然證明,學(xué)生的思維方式以及在解決問題時(shí)采用的方式方法均將反映其當(dāng)下的認(rèn)知發(fā)展能力處于怎樣水平階段。而借由對學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”的了解,教師可及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略,讓教學(xué)過程更具針對性,以此方法有助于提升學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展水平并切實(shí)為學(xué)生接下來的學(xué)習(xí)打下牢固基礎(chǔ)。
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作者簡介:朱芬(1980—)女,漢族,江蘇鎮(zhèn)江人,江蘇省鎮(zhèn)江第一中學(xué),中學(xué)一級教師,學(xué)士。研究方向:高中化學(xué)教學(xué)。
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