核心素养导向下的初中化学“教学做合一”的教学策略研究

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  摘 要:在初中化学教学中渗透“教学做合一”理念,可有效提升课堂质量、增强初中生的核心素养、提高教学效益。对此,文章尝试从“辨识探析实验现象,提升宏微转化素养;展开推断分析实验,增强证据推理素养;实施拓展延伸实验,深入体悟学科思想;化学知识生活化,培养个体创新意识;开展项目式学习,提高个体科学精神”五个方面入手,聚焦于如何在初中化学教学中,“基于核心素养导向下的教学做合一”的研究,展开深入探讨。
  关键词:初中化学;核心素养;教学做合一
  “教学做合一”是陶行知先生提出来的一种创新性的教学理念,主张将“教”“学”“做”视作一个有机整体,以“做”为中心,倡导授课者的“教”与学生的“學”均需围绕个体能够更好地实施“做”而展开。这要求教师能在尊重个体兴趣、关注学生疑问的基础上,引导他们在学中做、在做中学。继而通过将教、学与实践相结合的方式,来提升个体的核心素养,强化其融汇学科知识的能力,以此达到“知行合一”的学习高度。而初中化学作为一门兼具实践性及应用性的学科,天然就具备与“教学做合一”理念相融合,以促进个体学科核心素养的优势。其中,化学科目的核心素养主要包括:宏观辨识与微观探析;变化观念与平衡思想;证据推理与模型认知;实验探究与创新意识;科学精神与社会责任。基于此,在初中化学教学中,为践行教学做合一理念,提升个体的核心素养,教师可以尝试从学科实验、生活实践以及开展探究实践等方面切入,展开具体的教学活动。以下,笔者将结合自身的教学经验及相关思考,对该方向的研究浅谈一些个人的见解和看法。
  一、 辨识探析实验现象,提升宏微转化素养
  宏观辨识与微观探析,在一定程度上体现了化学科目的本质及思维特点。它既是教师培养初中生其他核心素养的基础,亦是个体连接宏观和微观的“桥梁”,对学生学好化学知识来说,有着无可替代的作用。在教学实际中,不少学生之所以无法掌握化学的学习要领,其核心原因往往归咎于他们没有切实体悟到化学物质在宏观和微观层面的转换规律。基于此,在渗透“教学做合一”策略的化学课堂中,为能切实提高个体的宏微转化素养,强化其核心能力,教师可在学生习得相应的理论知识的基础上,点拨他们辨析化学现象的能力。继而,在真实问题情境中展开宏微结合、宏微转化的训练,促进其学科核心能力的提升。
  以科教版“氧气的性质与用途”一课的教学为例,教学中,为增强学生的宏微转化能力,教师首先在木炭燃烧的实验中,引导个体从宏观层面观察、分析并总结氧气的性质;接着,根据“结构决定性质”的规律,带领他们从微观角度理解氧气与金属铜、铁等物质的反应;最后,再鼓励他们根据提示中的文字表达式,构建出反应物的微观模型,以归纳化学反应的实质,有效提升初中生宏微转化的素养。比如,在教学的导入部分,教师先将一小截木炭点燃,将它置于充满氧气且瓶底有少量水的集气瓶中,引导学生观察实验现象;并回答该现象所呈现出的性质是什么?属于化学性质还是物理性质?接着,在实验正式环节,再通过“镁条在氧气中燃烧”的实验,引导初中生从宏观角度,认真观察实验现象,归纳出氧气作为一种比较活泼的气体,可与诸多物质发生氧化反应的性质。紧接着,运用文字表达式,如:镁 氧气燃烧氧化镁,从微观层面上启发初中生以“●”代表镁原子,以“○”代表氧原子,画出反应前后物质的微观示意图。以此,通过宏观维度观察二者反应有物质生成、微观层面运用示意图展示物质内部原子发生重组的方式,来有效提升个体的宏微转化能力,教学效益颇佳。
  二、 展开推断分析实验,增强证据推理素养
  初中化学具有逻辑性强、推理性严密的特点,它要求个体具备联系不同化学知识进行分析、判断和推测的能力。可以说,在以“做”为中心、以核心素养为导向的初中化学实验中,证据推理素养,是初中生掌握好本科目知识、深刻理解化学概念、增强推理素养的关键能力。故而,在日常教学中,如若教师想在学科教学中,通过渗透“教学做合一”理念来有效增强个体的证据推理素养,可以引导他们以实验为切入点,对相关的化学问题展开探究、分析、推断来实现。
  例如,在九年级的证据推理实验室中,教师首先引导初中生以4~5人每组的形式组成实验小组。其次,向每组分发一包白色固体粉末,告知他们该粉末中可能含有CuSO4、BaCl2、Na2SO4、Na2CO3、KCl中的一种或几种,引导他们展开探究。具体实验过程如下:①取少量白色粉末于烧杯中,加入足量的水溶解;②观察到该溶液呈无色,且有白色物沉淀不溶于水;③利用过滤器滤出沉淀物;④加入足量的硝酸,观察到沉淀物部分溶解,且有气泡冒出(说明有气体产生);⑤记录实验现象,并根据实验现象推断:这包白色粉末中一定含有什么物质?一定不含有哪些物质?可能含有的成分有什么?以此,通过引导初中生在探究未知物体时,能够以已学知识为依据,以实验现象为证据的方式,展开合理的推理。如,有学生根据溶解后的滤液为无色,推断出该溶液中必然不存在 CuSO4,因为CuSO4溶于水为蓝色;同时,结合已知条件,有白色沉淀物生成,说明该沉淀物可能为:BaSO4或BaCO3。根据步骤④的现象:沉淀物只溶解了一部分,且伴有气体生成的现象,说明该沉淀物是BaSO4与BaCO3的混合物,被溶解的是BaCO3,生成的气体是CO2。进而推断出:白色粉末一定含有BaCl2、Na2SO4、Na2CO3三种物质;一定不含有CuSO4;可能含有KCl。
  在教学实际中,不少初中生表示,这种在实验中做、在实验中学的推理性教学,不仅有效地提高了他们的理论知识素养,而且在帮助他们强化证据推理素养方面也有显著的效果。可见,在初中阶段的化学教学中,应用“教学做合一”理念,对提升个体核心素养来说,可以达到事半功倍的效果。
  三、 实施拓展延伸实验,深入体悟学科思想
  “变化观念与平衡思想”是个体发展学科核心能力的重要成分,贯穿于整个初中化学的知识中。它主要讨论的是个体对化学变化的认知问题,即通过启发学生从多个维度、动态地分析化学物质是如何变化的以及为何变化的问题,引导他们切实体悟到物质转化的平衡定律与变化规律等学科思想,树立起辩证唯物主义的价值观念。对此,在以“教学做合一”为基础的初中化学教学中,教师可以通过实施拓展延伸实验,来实现促使个体深入领会学科思想的目标。   以粤科版中有关“饱和溶液”的知识点为例,在教学中,为更好地引导学生认识有关“变化”与“平衡”的思想,教师首先通过基础性的实验,点拨个体深刻理解溶液的“饱和状态”和“不饱和状态”是相对的。接着,再借助延伸性的实验,启发初中生认识到:一定条件下,即便液体达到“饱和”,其内部仍存在“溶解”与“结晶”同时、同速率发生的动态平衡。由此,加深他们对“变化”与“平衡”思想的认识。如在基础实验中,教师主要做了以“溶剂为变量”和以“温度为变量”的两类实验,启发初中生归纳实验现象,并总结出溶液能否达到“饱和”状态往往与“温度”或“溶剂的量”有关的结论。一旦改变其中的某一条件,便有可能打破原本状态,使得“饱和”与“不饱和”状态发生相互转化。由此,帮助个体初步建立动态的“变化”与相对“平衡”之间关系。随后,再对实验进行延伸与拓展,以达到深化学生变化—平衡观的目的。如,在实验中,教师先让学生观察刚达到饱和状态的CuSO4溶液特征,即表层无晶体析出,处于一个看似平衡的状态。接着,往杯中加入少量的CuSO4晶体,学生便可以观察到该溶液出现“同时溶解、同时析出”现象。对此,教师可以从教学的开放性角度,适当向他们拓展相关的课外知识:当溶液达到饱和时,其内部的物质并非停止变化,而是存在着溶解与结晶同步进行的动态变化。之所以刚达到饱和时,看不出变化,是因为溶质“溶解的速度”等于“结晶的速度”且二者速度均大于零。而一旦加入少量的该晶体,这种动态的变化便肉眼可见。同时,也正是这种速度上的平衡,才使得该溶液体系达到动态的平衡状态。在教学中,这种结合基础性实验和延伸实验的教学方式,显著地提升了初中生的“变化—平衡”思维,颇具有教学意义。
  四、 将化学实验生活化,培养个体的创新意识
  在初中化学教学中,将学科实验生活化的宗旨在于通过落实“教育即生活”的教学理念,引导个体创造性地使用生活中的材料展开实验,以实现在“生活中学化学,在生活中做实验”的教学理念。这不仅能有效拓展初中生对使用事物的认知,而且在提升其学以致用的意识与创新思维方面也颇具价值。这一点与提倡“生活教育理念”的“教学做合一”策略不谋而合。对此,在核心素养导向下的学科教学中,为保证初中生能有效地将学科实验与生活相联系,教师可以从实验材料生活化、实验仪器生活化以及实验背景生活化几个方面入手展开教学。
  例如,在日常教学中,为增强初中生在生活中学化学的能力,教师在课堂上带头引导他们运用生活中常见的器具、食材等作为实验器材。如,将矿泉水瓶当作烧杯、将有刻度的针管当作量筒或滴管、把日常吃的紫甘蓝或红心萝卜当作酸碱指示剂,以替代酚酞等实验药品。如,在学习中和反应知识时,教师在教室中带领学生借助生活材料做实验。具体实验如下:在明确酸碱中和反应主要以“酸”性物质与“碱”性物质为反应材料后,教师便引导个体运用生活中的醋和小苏打水来替代实验室中的NaOH和HCl溶液,取紫甘蓝叶片来测试溶液的酸碱性,展开实验。以此,通过拓展个体思维,帮助他们树立起将化学“实验室”设在生活中的意识,促进其创新思维的提升。又如,在开展“从生活中提取CO2气体”的活动中,有学生运用学科知识,利用小苏打与醋的中和反应,来收集CO2气体;也有学生根据CO2溶于水的不稳定性质,创造性地将视线转向生活中常见的可乐,在刚开封的可乐瓶上套紧气球,将它置于太阳底下晒,来实现提取CO2气体的目的。总之,在初中化学教学中,教师引导学生将化学实验生活化,既可促使他们运用学科眼光看待生活,又能拓展个体运用各类生活器具进行实验,对发展其创造性思维来说颇有意义。
  五、 开展项目式学习,提高个体科学精神
  科学精神是初中化学学科重要素养,主要强调个体能求真务实、严肃认真地按照规律展开学习的态度。而项目式教学,作为一类深度融合了“教学做合一”理念的教学策略,主张个体能够融合已学知识,对现实中的问题进行实践性地探究,以此在优化其知识结构的基础上,增强其科学精神。
  例如,在以“水的净化”为主题的项目式学习中,教师鼓励个体以5~6人每组的形式,自主分组;引导各组学生围绕该主题,通过图书阅读、视频观看等方式,收集整理相关主题的资料,并在组内制定出净化水的方案。对此,有小组为制定出科学、有效的方案,先围绕本主题,提出数个问题:自来水一般来自哪里?水源中一般含有哪些杂质?自来水厂是如何净化水的?家用净水器的原理是什么……接着,在理清相关问题后,便在组内分享各自的想法,通过借鉴相关资料中的净化策略,如,运用沉淀、过滤、加活性炭吸附、明矾等实现初步净化水。实际上,在这一过程中,学生已经开始潜移默化地接受“科学”理论的指导和熏陶,并逐渐增强自身的科学意识。随后,结合已有的化学知识,联想到可以将水煮沸,来减少水中的镁、钙物质;或使用蒸馏的方式来大幅提升水的净化效果的过程,正是他们运用科学精神自主思考、实践的体现。最后,在教师的指导下,撰写研究报告,展示研究成果。本次教学成效较好,不少初中生反映,自己在收集资料、学习成熟的工业净化流程过程中,既拓展了自身的学科视野,又提升了其应用学科知识解决现实问题的科学意识和品质,可谓裨益颇多。
  综上所述,在以核心素养为导向的初中化学课堂中,教师可以通过增强个体辨析实验现象的能力、开展分析推理性实验、延伸学科知识、促进化学生活化以及开展项目式学习等策略,来显著强化个体宏微转化、学科推理、领会化学思想及创新意识和科学精神等方面的素养。以此,实现高效渗透“教学做合一”理论,全面提升个体核心素养的教学目标。
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  作者简介:
  林梅云,福建省福州市,福建省平潭强兴中学。
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