高中化学课堂基于核心素养的深度学习

2022-03-21版权声明我要投稿

  摘要:随着教育改革的不断深入,高中化学的教学任务逐渐从简单掌握基础知识转向培养学生的核心素养。在培养学生核心素养的前提下建立高中化学课堂深度学习,也是教育改革的新要求。深度学习是一种高效的途径,能够帮助学生提高高阶思维能力。文章对基于核心素养培育的高中化学课堂深度学习进行探究,希望能为相关教育人员提供帮助。

  关键词:核心素养;高中化学;深度学习;

  化学课堂是提高学生核心素质的重要载体,它不仅能帮助学生掌握必备的科学素质,更是学生实现终身学习可持续发展的重要基础。近年来,国内教育界一直主张深度学习应成为实现化学核心素养培养的重要途径之一。新课标提出学生要变被动学习为主动思考,强调“浅层学习”向“深度学习”转变。然而目前我国高中化学的普遍情况,还停留在学生死板记忆的浅层学习阶段,学生学习效率低下的问题仍然很严重。一方面不利于学生高阶思维能力的发展,另一方面也不利于学生化学课程的学习。因此,探寻深度学习与高中化学教学的融合是很有必要的。

二、 化学学科核心素养的内容

  化学学科核心素养是指本学科给予学生未来发展必须具备的道德品格和个人能力,高中化学学科核心素养是学生发展核心素养的重要部分。

  第一,人文素养。它要求学生能够掌握并理解所学的知识并能熟练运用所学的技能,具有人文情怀和审美观念。第二,探索精神。是指学生对待事物要保持好奇心和求知欲,有思考和探索意识、敢于质疑、克服困难、乐观面对生活的能力。第三,合理学习。学生要掌握学习技巧,善于动脑并能动手解决遇到的问题,能在短时间内掌握所学的知识。第四,身心健康。学生要有自我价值观,有一个良好的心态,珍爱生命并提高自控能力。第五,学会担当。教育的核心在于立德树人,教育学生树立正确的三观。第六,创新实践。学生要勇于创新,将理论与实践相结合,并敢于在实践中挑战未知。

三、 深度学习理论

  深度学习是以理解为基础的,它适合于分析、解释和评价信息。与浅层学习不同,深层学习是一种高层次的思维,它能将知识转化为实践。深度学习涉及批判性思维和信息整合,具有自我导向的特点,是学生积极主动的行为,这种学习可以伴随终生。深度学习也受到包括建构主义理论、分布式认知理论、情境认知理论等各种理论的影响。需要指出的是,提倡深度学习并不意味着否定或摒弃浅层学习,也不意味着深度学习和浅层学习两者谁优谁劣。其实,深度学习和浅层学习之间是你中有我,我中有你的关系。在学生实际的学习过程中,深度学习能力很大程度上取决于浅层学习的能力。

四、 深度学习对于学生核心素养培养的意义

  在高中化学课堂教学中实施深度学习策略对培养学生的核心素养具有重要意义:首先,相比较普通的学习课程,在深度学习中,具有挑战性的学习课程更容易激发出学生内在的学习动力,更容易引导学生主动探索和解决问题,同时也需要学生做出一定的努力来应对挑战,这是培养化学核心素养的基础。其次,在深度学习中,不仅要注重知识的学习和学习的成果,更要注重确立学生学习主体地位,注重在学习过程中学生的充分参与和体验,使学生更容易获得不同层次、不同角度的知识和技能,更容易引导学生构建基础的化学思维。这是培养化学核心素质的重要途径。因此,高中化学课堂深度学习的教学设计应以化学核心素养的要求和深度学习原则为基础,充分挖掘和发现教学内容中具有挑战性的学习主题,通过情境、问题、任务或活动调动学生的学习积极性,并促进学生主动参与、主动思考、主动解决问题,从而达到事半功倍、能够反思和总结的目的。

五、 高中化学课堂促进深度学习的策略

  (一)基于观念促进学生深度学习

  化学是从分子、原子或离子的微观层面研究物质在变化过程中的变化及其能量关系的一门自然科学。它的特点是从微观角度认识宏观事物。独特的思维方式,宏观与微观的联系,是化学与其他学科最本质的区别。在教学过程中,教师引导学生学习具体的知识,理解和掌握化学思维方法,从而树立从化学角度认识事物、解决问题的学科观念。化学教学不仅要关注化学知识本身,还要挖掘具体知识背后的化学概念,从而实现课堂教学从传授知识到发展概念的质变。化学概念的建构有利于改变学生浅层次的思维方式,激发学生深层次的思维方式,实现由浅层学习向深度学习的转变,促进学生对核心知识的深入持久的理解和思考,促进知识向能力的转化,提高学生的核心素质。以证明醋酸溶液中存在电离平衡的弱电解质电离的教学为例,通过对盐酸和醋酸电离程度进行讨论,通过对宏观实验现象的观察和进行微观本质的分析,让学生意识到弱电解质醋酸电离是可逆的这一知识点,促进学生深层次认识弱电解质电离平衡的存在及直观的视觉感知,使学生学会利用微观、转化观等学科观念进行自主思考。在教学过程中,通过引导学生深入理解和反复运用化学知识,在具体的知识学习中建构化学概念,促进学生深入系统地理解学科知识。有效地建构学科概念有助于学生深刻理解物质的本质,不仅能够解决日常生活中遇到的化学问题,还可以提高学生的核心化学素养。

  (二)基于模型促进学生深度学习

  化学模型是在认识、创造和应用物质的过程中,具有化学特性的具体或抽象的表示。模型是化学中很多概念及原理的载体,模型能直观有效地帮助学生从可视化视角理解化学本质及学科观念。学生运用各种模型来分析、揭示实验现象与本质,可以根据材料的信息和变化情况构建模型,并建立解决复杂问题的思路。该模型的构建有助于学生在现有知识基础上丰富和发展知识结构,构建知识体系,促进知识和方法的内化。在课堂教学中,教师引导学生将化学核心知识与化学模型进行深度融合,一定程度上会促进学生学习和发展的深度体验,提升学生的核心素养。以Zn-Cu-H2SO4原电池教学为例,教师如果只是简单地传授原电池的概念与原理等知识,学生只能短暂记忆基本原理,很难真正理解,后期的学习中由于认知的局限性就会遇到各种困难。如果在教学过程中教师引导学生对原电池的工作原理进行模型构建,那么通过教师的引导和学生的自我构建,学生会对原电池的内部结构和工作原理有更深层次理解,能帮助学生正确理解和提取新情况、新问题中的有效信息。在教学过程中,要逐步引导学生学会运用真实情境构建模型,引导学生把对化学知识的理解提高到对化学基本问题的理解,促进学生对化学知识的学习从经验层面上升到理论模型层面。

  (三)基于表征促进学生深度学习

  化学教学要培养学生的深度学习思维。“宏观—微观—符号”三重表征是一种化学学习上独特的思维方式。三重表征思维模式不仅对于学生形成认知结构,促进深度学习有帮助,而且对于提高学生发现问题和解决问题的能力方面也具有重要的现实意义。如果说宏观现象反映了物质的性质、组成和结构等,那么微观理论就能很好地解释物质性质,揭示反应实质,而化学符号则从微观层面上表达出物质的宏观性质以及变化规律,它是联系宏观和微观之间的纽带。三重表征是一种重要的教学方法,三者在教学过程中决不能孤立出来,而应将它们有机结合并有效转化,这样才能加强学习的深度,构建起对化学知识的深度学习体系。基于三重表征的教学流程应该是:引导学生观察分析实验现象并自主性地提出观察到的问题,接着鼓励学生通过实验现象进行大胆假设以及假设的验证,再从微观的角度分析化学反应本质,然后用化学符号将反应公式书写出来,最后列举实际生活生产中应用的例子并加以剖析。

  (四)基于思维导图促进学生深度学习

  思维导图是一种能够在很大程度上帮助学生整理一种清晰的整体性知识框架的思维工具,它不仅能帮助学生理解化学知识,增加记忆知识的效率,还能提高思维能力,培养学生深度学习的学科核心素养。思维导图既是对知识的梳理结果,又是解决问题过程中思维的直观展现。思维导图把零散的知识点都写在树状图,每个分支上写着不同的关键词,形成系统化、条理化的知识网络,加深对所学知识的理解。学生在绘制学习新知识的思维导图过程中,必须从已有的知识点中提取相关信息,抓准新旧知识网络中的共同点,形成新的思维导图,提高自身的认知水平。在思维导图的修改和应用过程中,学生的思维方式和学习风格受到潜移默化的影响,特别是能够有效促进对创造性思维的培养和深度学习的理解。在学习了一章或一个课节后,教师可以引导学生设计思维图进行系统性的复习。以氧化还原反应教学为例,由于该课程涉及的相关概念较多,教师可以引导学生绘制思维导图,促进学生对氧化还原知识的深入理解。

六、 化学课堂促进深度学习的措施

  (一)掌握浅层学习与深度学习的关系

  浅层学习是一种机械的学习方式,学习者只能被动地接受和记忆零散的知识,缺少精加工知识的能力;深层次学习在理解的基础上,能够主动、批判性地学习知识或信息,并将所学知识应用到新情景和新课程中,解决新的问题从而实现学习的意义。浅层学习与深层学习是一个互动的过程,是一种过渡学习。深度学习与浅层学习是分不开的。深度学习应建立在浅层学习的基础上,对知识进行批判性的理解、整合、建构、迁移和应用。当然,这并不意味着浅层学习就没有价值,有些知识的学习只需要浅层学习即可掌握。深学浅学不是学生固定的学习方式和学习能力,学生要根据实际情况选择采用浅层学习或者深度学习,才能发挥两者最大的价值,提高学习效率。

  (二)自主实验,引导思维

  传统的教学方法导致学生依赖性较强,在课堂中老师以教为主,忽视了学生学的部分,导致学生自主思考能力差,教学效果不明显。教师要引导学生进行自主实验,激发学生学习化学的积极性,鼓励学生在自主实验的过程中提出问题、解决问题、探索规律、发现兴趣、掌握知识。例如,在“证明离子的存在”教学中,要求学生灵活运用知识,达到实验效果。教师可利用经典问题引出课堂:混合溶液中有四种离子,如何证明溶液中存在钠离子、氯离子、三价铁离子和铵根离子这四种离子?学生可以进行思考并讨论得到验证方法:先进行焰色反应实验,根据火焰颜色判断是否有钠离子(钠离子焰色反应呈黄色);接下来在溶液中滴加适量氢氧化钠溶液,若溶液中有铵根离子,那么产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;然后滴加苯酚溶液在混合溶液中,若存在三价铁离子则会使溶液呈紫色;最后一步是将硝酸银溶液加入混合溶液中,若有氯离子则会产生白色沉淀。

  (三)教师利用多元化手段促进学生深度学习

  深度学习是学生学习方式的转变。如何让学生更有效地学习,是教师研究的课题。教师要边学习、边实践、边总结,通过概念建构、建造模型、三重表征、思维导图等教学方法实现学生深度学习。教师要提高自身素质和能力,当好领导者,尊重学生学科学习规律,遵循学习原则,选择正确的动力,做好持续评价和改进工作,努力与学生合作,促进学生深入学习,发挥教研组的团队力量,以学科核心素质为重点引导学生成长。每个学生都有不同的学习能力、学习风格和学习倾向,在教学过程中,要运用不同的教学方法和途径,通过与学生平等交流,碰撞思维火花,充分理解和内化所学知识,充分发挥每个学生的强项,提高学习质量,促进深度学习。

  (四)教师要明确深度学习的最终目标即是培养核心素养

  学生的核心素养以培养全面发展的综合型人才为核心,从文化基础、自主发展、社会参与三个方面出发。深度学习是实现核心素养目标的重要途径,深度学习课堂不仅是为了追求课堂教学的效率,也是为了促进学生先进思维的发展,更是为了培养和发展学生的核心素养。化学知识在日常的生活生产中极其重要,化学知识的学习理解离不开深度学习,学生能够更好地深度学习也离不开教师的不懈努力。教师只有在基于核心素养的前提下对化学教学进行深度研究,才能把对学生核心素养的培养真正落实到化学课堂中,落到实处。教学方式以及教与学之间的互动中,才能真正提高教育教学质量,培育核心素养的真正目的。

七、 结语

  高中化学课堂深度教学实施的过程中﹐教师对于化学课堂的教学设计需要严格围绕化学学科核心素养的要求来实施,促使教师作用和学生主体充分凸显出来,在科学教学的同时,培养学生的化学核心素养,充分提升学生的学习能力和核心素养。

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作者:李宁采 单位:福建省石狮市石光中学

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