化学史在中学化学课堂中的应用研究

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2017年,我国化学课程首次提出了化学学科核心素养,在科学素养的基础上进入了实施素养为本教学的新阶段。素养为本的教学不局限在让学生知道知识是什么,而是强调关注知识的发生、发展过程,而化学史蕴含着教学和素养双重功能,是不可忽视的重要教学资源,为我们更好地实现素养为本的教学提供了抓手。在此背景下,越来越多的化学教师选择将化学史资源融入教学过程中,以实现由“教书”到“育人”的转变,更加有效地培养学生的科学素养和学科核心素养。因此,探查化学史在中学化学课堂中的应用现状,结合教学过程中出现的问题,并提出相应的教学建议,是一个必要且重要的研究课题。本研究在自上而下进行文献研究,同时自下而上观摩中学优质视频课例的基础上制定了化学史融入中学化学课堂教学的课例分析框架。框架划分了化学史融入教学的4个分析维度,分别是化学史的选择、化学史的呈现、化学史的实施和化学史的教学功能。具体来看,在“化学史的选择”维度下,划分“类别”和“化学家”2个子维度,在“化学史的呈现”维度下,划分“呈现方式”、“呈现位置”、“时长”、“科学发展”和“时代背景”5个子维度,在“化学史的实施”维度下,划分“教师行为”和“学生行为”2个子维度,在“化学史的教学功能”维度下,划分“学科知识功能”、“思维与方法功能”和“情感与态度功能”3个子维度。依据所构建的课例分析框架,本研究从“一师一优课”国家教育资源平台和“化学教与学”以及“齐鲁高中化学”微信公众号中筛选出27节(课例1—27)高中化学课例和21节(课例28—48)初中化学课例,以48节融入化学史的中学化学视频课例作为研究对象,对课例中的化学史内容进行编码与统计分析,探查化学史在中学化学课堂教学中的应用现状,得出了以下结论。第一,化学史的选择。在对化学史类别的选择上,以化学家的生平事迹、贡献或所作实验为主。在对化学家形象的描述上,教师倾向于向学生树立拥有各种美好品质的、常人难以企及的高冷形象。在化学家作出贡献的方式上,教师倾向于将化学家以团体的形式呈现。第二,化学史的呈现。在呈现方式上,占比最多的是使用文字史料和图片。在呈现位置上,绝大多数课例在主体知识讲解环节中呈现化学史。在时长上,近半数课例的化学史时长在1—5分钟(不包括5分钟)。在对科学发展过程的描述上,大多数教师尽量还原科学发展过程,引导学生感受科学发展是曲折的上升过程。在对时代背景的介绍上,发现教师缺乏对时代背景的介绍。第三,化学史的实施。总体来看,教师教学行为单一,学生参与度低。具体来看,在教师对化学史介绍上,主要集中在介绍科学家的发明、发现或所作贡献上。在化学史问答上,大多数情况下,教师和学生仅针对化学史知识进行提问和回答。在化学史评价上,很少进行学生互评,一般由教师对学生的回答进行简单评价。在教学活动上,教师很少组织学生分组重做化学家的实验或对史料进行讨论和辩论。第四,化学史的教学功能。从总体上看,学科知识功能和情感与态度功能发挥得较为充分,具体来看,促进知识理解功能和激发学习兴趣功能占比最多。针对在化学史教学过程中出现的问题,从化学史的选择、呈现、实施和教学功能4个方面提出了化学史教学的针对性建议,并以《氧化还原反应》一节为例进行了基于化学史的教学设计。最后对本研究进行了总结与展望,并对研究中存在的不足进行了反思。
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