论文部分内容阅读
摘 要:高中化学实践型作业是指学生在现有知识基础上,通过网络查询资料、参加社会实践调查、设计实验方案并动手操作实验、同伴互助、师生互助、家校互助等以解决社会生活、工业生产中化学问题的作业,是既体现基础性又体现学科核心素养的作业。在作业设计实践上,本文主要从以自然资源为背景、以实验探究为背景、以当前与化学知识相关的社会热点问题为背景、以“合作学习”为背景、以提供化学相关材料为背景、以课本基本实验为背景六个方面对实践型作业设计进行阐述。
关键词:核心素养;化学实践型作业;创新设计
一、问题背景
“核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中,逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格与关键能力。它是关于学生知识、技能、情感、态度、价值观等多方面要求的结合体;它指向过程,关注学生在其培养过程中的体悟,而非结果导向;同时,核心素养兼具稳定性与开放性、发展性,是一个伴随终身可持续发展、与时俱进的动态优化过程,是个体能够适应未来社会、促进终身学习、实现全面发展的基本保障。”[1]高中化学学科核心素养主要涉及“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”和“科学精神与社会责任”等五个方面内容。化学学科核心素养从学科教育的角度细化了化学教育教学的目标,体现了化学学科育人的价值。培养化学学科核心素养是在为学生的终身发展奠基,是评价化学学科教育教学成功与否的关键,应贯穿于教学的全过程。
实施多年新课程以来,人们大都在研究课堂教学的改革,也取得了许多成就,但对作业的研究与改革研究得并不多。目前高中化学教材及教辅资料在作业的设计与练习方面缺少如下题目:(1)缺少解决实际生活问题的题目;(2)缺少动手实践的题目;(3)缺少探究体验的题目;(4)缺少创新性的题目;(5)缺少开放性的题目;(6)缺少小组合作探究的题目。虽然目前的化学作业对巩固与检测学生知识、技能有不可替代的重要作用,但从整体上来说,难以广泛调动学生的积极性,难以培养学生的科学精神与社会责任。在学科核心素养的导向下,改变原有的学生作业形式和内容,设计符合学科核心素养与新课程同步配套的作业,使学生作业改革与课堂教学改革齐头并进,是值得我们去认真思索和探究的一个课题。因此,高中化学实践型作业的设计探究顺应新课程理念,适应学科核心素养导向下学生需要的必备品格与关键能力的培养。
二、作业设计实践
教学过程中一个很重要的环节是学生作业,它是学生巩固知识、习得经验、提高能力的一个重要途径,是教师与学生之间最基本、最经常、最稳定的沟通渠道、对话方式和情感交流形式。高中化学实践型作业是指学生在现有知识基础上,通过网络查询资料、参加社会实践调查、设计实验方案并动手操作实验、同伴互助、师生互助、家校互助等以解决社会生活、工业生产中化学问题的既体现基础性又体现学科核心素养的作业。“设计”是指教师根据普通高中化学课程标准、高考考纲、教材知识及学生具有的知识体系和生活实际对教材主要知识点对试题进行的原创和改编。
1.以自然资源为背景设计实践型作业
化学与自然资源联系密切,丰富的自然资源为我们设计化学实践型作业提供了保障。海洋资源、金属矿物(如铝土矿等)含有丰富的化学物质,在物质转化、元素富集、分离提纯、实验装置与操作等方面有广阔的拓展空间,可以借此来设计以化学工艺流程为载体的实践型作业。化工生产主要解决如下几方面的问题:将原料转化为产品的生产原理;除杂并分离提纯产品;控制原料成本与提高产率;减少污染与 “绿色化学”;设备简单,工艺简便。化学工艺流程题一般围绕这些方面设问求解。
【案例一】海洋资源非常丰富,海洋植物如海藻中蕴藏高含量的碘,某学校化学课外活动小组设计如下流程从海藻中提取碘。
(1)海水中也含有碘元素,用海藻而不用海水提取碘的原因是 。
(2)列表并分别写出流程图中标注①—⑥的实验步骤、实验目的、操作方法及所需仪器或实验装置。
(3)步骤⑤中,可以选择用 来提取碘,理由是 。
(4)提取碘后的水溶液中是否还含有碘?请设计一种简单的方法进行检验: 。
(5)步骤④反应的离子方程式为 ,有同学用H2O2代替Cl2,也可以实现相应的转化,哪种物质好? ,理由是 ,请写出离子方程式: 。
简析:自然资源几乎都是复杂的混合物,若要从中获得某一种物质,必然要经过原料及产品的分离提纯,分离提纯是自然资源利用的关键所在,工艺流程题设计的大多数环节都是分离提纯。此外还需要考虑元素的富集(自然资源储存量大,但浓度低)、物质的转化(通过氧化还原或形成沉淀等实现)、绿色化学与可持续发展等问题。学生完成问题①—⑥,通过由浅入深的多种探究活动,掌握物质分离提纯的多种方法,培养学生探究品质。通过“用H2O2代替Cl2”来实现I-→I2的比较,培养学生环保意识,增强社会责任感。通过海藻中碘元素→I-→I2等微观粒子之间的转化反应及离子反应方程式的书写,到宏观化学基本实验现象的观察与实验步骤的具体操作,很好地体现了化学是一门基于微观视角解释宏观现象的学科。
2.以实验探究为背景设计实践型作业
作业的设计既要有深度,又要有探究性,要能激发学生主动参与探究的兴趣与积极性。《普通高中化学课程标准(实验)》指出“探究学习是学生学习化学的一种重要方式,也是培养学生探究意识和提高探究能力的重要途径”,“通过以化学实验为主的多种探究活動,使学生体验科学研究的过程,激发学生学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方式的转变,培养学生的创新精神和实践能力”[2]。
【案例二】[3](2009广东高考21题改编)三草酸合铁酸钾晶体K3\[Fe(C2O4 )3\]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾按如图所示装置进行实验并利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。 限选试剂:浓硫酸、1.0 mol·L-1HNO3溶液、1.0 mol·L-1盐酸、1.0 mol·L-1 NaOH溶液、3% H2O2溶液、0.1mol·L-1KI溶液、0.1 mol·L-1CuSO4溶液、20% KSCN溶液、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。
(1)若实验中,观察到B、F中溶液均变浑浊,则E中的现象是 ,推测三草酸合铁酸钾分解的气体产物是 。
(2)该小组同学查阅资料后推知,固体产物中,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3。验证固体产物中钾元素存在的方法是 ,现象是 。
(3)固体产物中铁元素存在形式的探究。
①提出合理假设。
假设一:;
假设二:;
假设三:。
②设计实验方案证明你的假设。
③实验过程。
根据②中方案进行实验。按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。
简析:实验探究题通常有如下几种类型:对物质特有性质的探究;根据有关性质或实验现象对未知物质的探究;对化学反应原理的探究;对物质存在形式的探究等等。本题属于对物质存在形式与性质的探究,学生要完成这道题,需借助题中所给信息,提出合理假设、设计实验方案、进行化学实验、观察实验现象、收集实验证据,最后结合已经学习的铁及其化合物的性质得出实验结论。在探究与实验的真实情境中,发展学生“模型认识与证据推理”“实验探究与创新意识”的学科核心素养。
3.以当前与化学知识相关的社会热点问题为背景
设计实践型作业
《普通高中化学课程标准》指出:化学科学与生产、生活以及科技的发展有着密切联系,对社会发展、科技进步和人类生活质量的提高有着广泛而深刻的影响。高中学生会接触到很多与化学有关的生活问题,教师在教学中要注意联系实际,帮助学生拓宽视野,开阔思路,综合运用化学及其他学科的知识分析解决有关问题[2\]。在作业设计中,可以结合相应的基础知识,创设学习情境,有意识地融入与社会主义核心价值观、中华民族优秀传统文化、科技领域的新成就、科学家们的感人事迹等相关内容,体现育人价值导向;有意识地融入化学与社会、环境、生产生活等相关的内容,体现应用价值导向,突出“科学精神与社会责任”教育。
【案例三】社会调查型作业——化学与食品安全
【提示】可从如下方面查阅资料,走访调查。①近年来我国的食品安全问题有哪些?②政府及民众如何关注“食品安全”事件?③食品安全问题对人民群众的健康与生活产生哪些影响?④食品安全问题为什么会出现?⑤你认为从根本上如何解决这个问题?⑥你对这个问题有什么感想?……
简析:社会在发展进步,人民的生活质量在提高,食品安全备受关注。由于我国食品生产、加工和流通行业起步较晚,技术和法律法规不够完善,近年来如三鹿奶粉、苏丹红、毒胶囊、皮鞋酸奶果冻、地沟油、瘦肉精、假绿色猪肉、毒豆芽、毒面粉、染色馒头、大便臭豆腐等食品安全问题日益凸显,严重威胁消费者的健康和生命安全。食品安全作为一个社会热点问题,政府与民众都很关注,当然也会引起青春期学生的关注。将此等热点问题设计为作业让学生参与调查,学生不仅得知问题食品的危害,而且也能从实际调查研究中学到化学知识。设计这种作业的意图是通过情境的创设向学生宣传化学,突出化学在经济发展、人类进步、人民健康及环保中的作用,激发学生学习化学的兴趣,引导学生关注社会热点,观察生活实际,关心学科发展,对学生进行“科学精神与社会责任”核心素养的渗透。
4.以“合作学习”为背景设计实践型作业
新课程倡导自主、合作、探究的学习观。学会合作是时代和生活对现代人的共同要求。合作学习不仅能改变传统教学师生单一交流的局面,还能发挥学生学习的积极性、主动性、创造性。新课程倡导下的学生成长应以合作能力的培养为重点。高中化学实践型作业的设计打破了传统作业“独立作战”的形式,变个体型为合作型,让学生与学生、家长、教师相互切磋,培养学生的合作意识、合作能力和合作品质。
【案例四】思辨型作业——发展经济与保护环境
【提示】可分为如下几个环节:(1)组织:确定辩题,组建正方和反方辩论团队,确定评委3~5人,辩论主席1人。(2)准备:辩论双方收集资料,准备论据,教师对辩论团队予以技术上的指导。(3)活动:由主席介绍辩题,宣布比赛规则。接下来,分别由双方一辩陈述立论,然后由双方的二辩、三辩继续阐述本方观点,并予以适当反驳对方。接着进入唇枪舌剑自由辩论阶段,最后由双方四辩总结陈词。最后评委亮分,观众提问,评出胜方、最佳辩手等。
简析:该题包含着丰富的化学知识,体现了化学与社会、生活、科技等的联系。通过辩论,学生不仅感受到了环保的重要性,也知道了发展经济和环境保护同样需要知识,需要全社会参与。通过练习,学生不但在学习过程中提高了合作能力,而且对学生的社会价值观及情感态度的培养也起了至关重要的作用。
5.提供与化学相关的社会材料为背景设计实践型作业
教育是开放的,因为教育的内容、资源及活动等都是开放性的。高中化学实践型作业的设计来源于学生的学习生活和社会生活,可以是学生直接接触的生活方面的,可以是科技制作方面的,可以是化学基础知识方面的,可以是社会现实的扩展性学习问题,可以是化学前沿的新科技问题等。因此,高中化学實践型作业的内容、形式、过程、结果应是多角度、多层面的。
【案例五】阅读有关资料(实际教学中会提供附页)或查阅相关资料,完成下题之一:(1)小论文:对酒当歌与自身健康。(2)课本剧:“酒驾与交警”。(3)辩论会:醇馥幽郁与公款消费。(4)海报制作:酒逢知己与酒后驾车。(5)调查报告:醋与人类健康。(以学习小组为单位,分别选择一个课题来完成,然后汇报交流,展出成果。) 简析:本题学生借阅读资料或自己查阅资料,根据自身实际,从所给“菜单”中,挑选自己喜欢的、适合自己的作业,通过汇报交流,展出成果,可以增强学生学习的积极性、主动性。把学生作业与社会现实生活联系起来,把学生学习的视角伸向社会、生活的每一个角落,让学生在熟悉的日常生活中吸取营养,能激发学生的学习兴趣,集聚化学学科核心素养。
6. 以课本基本实验为背景设计实践型作业。
化学是以实验为基础的学科。化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。化学实验设计能力既是实验能力的重要内容,也是实验能力的最高层次,对培养学生的创新精神和实践能力、全面提高学生的科学素养,形成科学的世界观和价值观至关重要[4]。高中化学实践型作业的设计应根据学生的认知结构和知识体系,设计以实验为基础的试题,让学生自主探究,自主实验,从中体验学习的乐趣。
【案例六】根据所学原电池原理,利用生活中易得的材料,开展原电池创新设计和制作大赛。
环节:(1)制订原电池创新设计、制作大赛活动方案和评价方案。(2)寻找合适的电极材料和电解质溶液(收集家庭、学校中日常用品,如:铝制易拉罐饮料瓶、铜丝、旧电线、曲别针、铅笔芯、各种水果、废弃的铁钉、废电池、柠檬汁、可乐、食盐溶液、洁厕灵、白醋、海水等等作为备选材料)。(3)探究并制作最大电流的电池,并完成“原电池的制作”个性化实验报告的撰写,实验原理、实验方案实施纪录片以及实验视频的拍摄。(4)小组实验探究和汇报交流。(5)小组之间互评,评选最有创新价值的实验。(6)归纳总结,成果展出。
简析:通过本次作业的完成,不仅可以提高学生的实验技能和探究能力,也提升了学习化学的兴趣。学生作为实验探究活动的主体,他们在自主学习的基础上,通过小组合作等形式进行开放式的探究,可以自主合作完成所有的资料查询、实验设计等工作。通过小组交流和互评,共享课程资源和创新的快乐,真正体验“由生活走进化学,由化学走向社会”的新课程理念,同时化学学科核心素养“实验探究与创新意识”的精神也得到了真正的落实。
三、作业设计反思
1.学生的学科核心素养是通过化学课程的学习所获得的,核心素养的后天习得性,决定了学生核心素养的发展离不开学习。但这种习得不是被动接受,不是以灌输去培养,它必须通过引导和组织学生积极主动参与多元化的学习活动,让学生在学习活动中形成自主、合作、探究等多样化的学习方式,在学习过程中自主获得化学学科知识、形成化学学科观念、体验化学探究的过程。高中化学实践型作业与社会、生活、自然、科技联系紧密,具有探究性、情境性、开放性、实践型、体验性、多元化、民主化等优势,通过化学实践型作业的练习有助于促进学生的全面发展,有助于发展学生的学科核心素养。
2.教师在高中化学实践型作业的设计中,提升了培养学生学科核心素养的驾驭能力。伴随着高中化学课程标准的修订,“立德树人”根本任务的确立,要求学生在学习中形成科学的核心素养观,要求教师在教学中能帮助学生形成能体现学科自身本质特征,具有学科性质的核心素养观。通过高中化学实践型作业的设计探究,教师能深刻意识到在教学中要从学科本质或学科特点出发,帮助学生构建有学科内在逻辑的、体现学科教育价值的知识体系,尽可能使学生在多渠道、开放性的学习中,充分发挥其参与性、主体性与积极性。教师的教学已不再是单纯知识的传授,而是要注重对学生的全面发展和个性的培养。同时高中化学实践型作业的设计探究拓展了教师的课程资源意识,使教师认识到化学课程资源不仅包括教材、教学设备、实验室、图书馆,也包括互联网、科技馆、化工厂、家庭、社会及社会各界人士的人力资源等。课程资源视野开阔了,教师就可以结合自己的实际情况,因地制宜地开发化学课程资源,让它为我们的作业设计服务,为我们的教学服务,为提升学生的学科核心素养服务。
3.“真正的学习能力是培养自己在没有路牌的地方也能走路的能力” [5]。學生的化学学科核心素养不是与生俱来的,而是通过学生学习的各阶段各环节长期的教育培养形成的。国家开发的课程为学生核心素养的形成奠定基础,而学科的课堂教学是发展学生核心素养的重要途径。我们开展的“高中化学实践型作业的设计探究”研究,就是在学习学科核心素养内容与内涵的基础上,尽可能运用作业的改变进行课堂教学的重构,真正实现核心素养在学科教学中落地生根。
参考文献
[1]林崇德.21世纪学生发展核心素养研究[M].北京:北京师范大学出版社,2016.
[2]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003.
[3]广东省教育考试院.2009年广东高考化学试题[Z/OL].(2014-12-15)[2017-12-20].http:∥tiku.gaokao.com/detail/20104.
[4]司有和.杰出中学生的14种能力[M].北京:中国对外翻译出版公司,2003.
[5]江旭峰,陆燕海.让核心素养在化学教学中落地——基于中学化学实验应用与创新视角[J].中学化学教学参考,2017(19):4-9.
关键词:核心素养;化学实践型作业;创新设计
一、问题背景
“核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中,逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格与关键能力。它是关于学生知识、技能、情感、态度、价值观等多方面要求的结合体;它指向过程,关注学生在其培养过程中的体悟,而非结果导向;同时,核心素养兼具稳定性与开放性、发展性,是一个伴随终身可持续发展、与时俱进的动态优化过程,是个体能够适应未来社会、促进终身学习、实现全面发展的基本保障。”[1]高中化学学科核心素养主要涉及“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”和“科学精神与社会责任”等五个方面内容。化学学科核心素养从学科教育的角度细化了化学教育教学的目标,体现了化学学科育人的价值。培养化学学科核心素养是在为学生的终身发展奠基,是评价化学学科教育教学成功与否的关键,应贯穿于教学的全过程。
实施多年新课程以来,人们大都在研究课堂教学的改革,也取得了许多成就,但对作业的研究与改革研究得并不多。目前高中化学教材及教辅资料在作业的设计与练习方面缺少如下题目:(1)缺少解决实际生活问题的题目;(2)缺少动手实践的题目;(3)缺少探究体验的题目;(4)缺少创新性的题目;(5)缺少开放性的题目;(6)缺少小组合作探究的题目。虽然目前的化学作业对巩固与检测学生知识、技能有不可替代的重要作用,但从整体上来说,难以广泛调动学生的积极性,难以培养学生的科学精神与社会责任。在学科核心素养的导向下,改变原有的学生作业形式和内容,设计符合学科核心素养与新课程同步配套的作业,使学生作业改革与课堂教学改革齐头并进,是值得我们去认真思索和探究的一个课题。因此,高中化学实践型作业的设计探究顺应新课程理念,适应学科核心素养导向下学生需要的必备品格与关键能力的培养。
二、作业设计实践
教学过程中一个很重要的环节是学生作业,它是学生巩固知识、习得经验、提高能力的一个重要途径,是教师与学生之间最基本、最经常、最稳定的沟通渠道、对话方式和情感交流形式。高中化学实践型作业是指学生在现有知识基础上,通过网络查询资料、参加社会实践调查、设计实验方案并动手操作实验、同伴互助、师生互助、家校互助等以解决社会生活、工业生产中化学问题的既体现基础性又体现学科核心素养的作业。“设计”是指教师根据普通高中化学课程标准、高考考纲、教材知识及学生具有的知识体系和生活实际对教材主要知识点对试题进行的原创和改编。
1.以自然资源为背景设计实践型作业
化学与自然资源联系密切,丰富的自然资源为我们设计化学实践型作业提供了保障。海洋资源、金属矿物(如铝土矿等)含有丰富的化学物质,在物质转化、元素富集、分离提纯、实验装置与操作等方面有广阔的拓展空间,可以借此来设计以化学工艺流程为载体的实践型作业。化工生产主要解决如下几方面的问题:将原料转化为产品的生产原理;除杂并分离提纯产品;控制原料成本与提高产率;减少污染与 “绿色化学”;设备简单,工艺简便。化学工艺流程题一般围绕这些方面设问求解。
【案例一】海洋资源非常丰富,海洋植物如海藻中蕴藏高含量的碘,某学校化学课外活动小组设计如下流程从海藻中提取碘。
(1)海水中也含有碘元素,用海藻而不用海水提取碘的原因是 。
(2)列表并分别写出流程图中标注①—⑥的实验步骤、实验目的、操作方法及所需仪器或实验装置。
(3)步骤⑤中,可以选择用 来提取碘,理由是 。
(4)提取碘后的水溶液中是否还含有碘?请设计一种简单的方法进行检验: 。
(5)步骤④反应的离子方程式为 ,有同学用H2O2代替Cl2,也可以实现相应的转化,哪种物质好? ,理由是 ,请写出离子方程式: 。
简析:自然资源几乎都是复杂的混合物,若要从中获得某一种物质,必然要经过原料及产品的分离提纯,分离提纯是自然资源利用的关键所在,工艺流程题设计的大多数环节都是分离提纯。此外还需要考虑元素的富集(自然资源储存量大,但浓度低)、物质的转化(通过氧化还原或形成沉淀等实现)、绿色化学与可持续发展等问题。学生完成问题①—⑥,通过由浅入深的多种探究活动,掌握物质分离提纯的多种方法,培养学生探究品质。通过“用H2O2代替Cl2”来实现I-→I2的比较,培养学生环保意识,增强社会责任感。通过海藻中碘元素→I-→I2等微观粒子之间的转化反应及离子反应方程式的书写,到宏观化学基本实验现象的观察与实验步骤的具体操作,很好地体现了化学是一门基于微观视角解释宏观现象的学科。
2.以实验探究为背景设计实践型作业
作业的设计既要有深度,又要有探究性,要能激发学生主动参与探究的兴趣与积极性。《普通高中化学课程标准(实验)》指出“探究学习是学生学习化学的一种重要方式,也是培养学生探究意识和提高探究能力的重要途径”,“通过以化学实验为主的多种探究活動,使学生体验科学研究的过程,激发学生学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方式的转变,培养学生的创新精神和实践能力”[2]。
【案例二】[3](2009广东高考21题改编)三草酸合铁酸钾晶体K3\[Fe(C2O4 )3\]·3H2O可用于摄影和蓝色印刷。某小组将无水三草酸合铁酸钾按如图所示装置进行实验并利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程。 限选试剂:浓硫酸、1.0 mol·L-1HNO3溶液、1.0 mol·L-1盐酸、1.0 mol·L-1 NaOH溶液、3% H2O2溶液、0.1mol·L-1KI溶液、0.1 mol·L-1CuSO4溶液、20% KSCN溶液、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水。
(1)若实验中,观察到B、F中溶液均变浑浊,则E中的现象是 ,推测三草酸合铁酸钾分解的气体产物是 。
(2)该小组同学查阅资料后推知,固体产物中,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3。验证固体产物中钾元素存在的方法是 ,现象是 。
(3)固体产物中铁元素存在形式的探究。
①提出合理假设。
假设一:;
假设二:;
假设三:。
②设计实验方案证明你的假设。
③实验过程。
根据②中方案进行实验。按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。
简析:实验探究题通常有如下几种类型:对物质特有性质的探究;根据有关性质或实验现象对未知物质的探究;对化学反应原理的探究;对物质存在形式的探究等等。本题属于对物质存在形式与性质的探究,学生要完成这道题,需借助题中所给信息,提出合理假设、设计实验方案、进行化学实验、观察实验现象、收集实验证据,最后结合已经学习的铁及其化合物的性质得出实验结论。在探究与实验的真实情境中,发展学生“模型认识与证据推理”“实验探究与创新意识”的学科核心素养。
3.以当前与化学知识相关的社会热点问题为背景
设计实践型作业
《普通高中化学课程标准》指出:化学科学与生产、生活以及科技的发展有着密切联系,对社会发展、科技进步和人类生活质量的提高有着广泛而深刻的影响。高中学生会接触到很多与化学有关的生活问题,教师在教学中要注意联系实际,帮助学生拓宽视野,开阔思路,综合运用化学及其他学科的知识分析解决有关问题[2\]。在作业设计中,可以结合相应的基础知识,创设学习情境,有意识地融入与社会主义核心价值观、中华民族优秀传统文化、科技领域的新成就、科学家们的感人事迹等相关内容,体现育人价值导向;有意识地融入化学与社会、环境、生产生活等相关的内容,体现应用价值导向,突出“科学精神与社会责任”教育。
【案例三】社会调查型作业——化学与食品安全
【提示】可从如下方面查阅资料,走访调查。①近年来我国的食品安全问题有哪些?②政府及民众如何关注“食品安全”事件?③食品安全问题对人民群众的健康与生活产生哪些影响?④食品安全问题为什么会出现?⑤你认为从根本上如何解决这个问题?⑥你对这个问题有什么感想?……
简析:社会在发展进步,人民的生活质量在提高,食品安全备受关注。由于我国食品生产、加工和流通行业起步较晚,技术和法律法规不够完善,近年来如三鹿奶粉、苏丹红、毒胶囊、皮鞋酸奶果冻、地沟油、瘦肉精、假绿色猪肉、毒豆芽、毒面粉、染色馒头、大便臭豆腐等食品安全问题日益凸显,严重威胁消费者的健康和生命安全。食品安全作为一个社会热点问题,政府与民众都很关注,当然也会引起青春期学生的关注。将此等热点问题设计为作业让学生参与调查,学生不仅得知问题食品的危害,而且也能从实际调查研究中学到化学知识。设计这种作业的意图是通过情境的创设向学生宣传化学,突出化学在经济发展、人类进步、人民健康及环保中的作用,激发学生学习化学的兴趣,引导学生关注社会热点,观察生活实际,关心学科发展,对学生进行“科学精神与社会责任”核心素养的渗透。
4.以“合作学习”为背景设计实践型作业
新课程倡导自主、合作、探究的学习观。学会合作是时代和生活对现代人的共同要求。合作学习不仅能改变传统教学师生单一交流的局面,还能发挥学生学习的积极性、主动性、创造性。新课程倡导下的学生成长应以合作能力的培养为重点。高中化学实践型作业的设计打破了传统作业“独立作战”的形式,变个体型为合作型,让学生与学生、家长、教师相互切磋,培养学生的合作意识、合作能力和合作品质。
【案例四】思辨型作业——发展经济与保护环境
【提示】可分为如下几个环节:(1)组织:确定辩题,组建正方和反方辩论团队,确定评委3~5人,辩论主席1人。(2)准备:辩论双方收集资料,准备论据,教师对辩论团队予以技术上的指导。(3)活动:由主席介绍辩题,宣布比赛规则。接下来,分别由双方一辩陈述立论,然后由双方的二辩、三辩继续阐述本方观点,并予以适当反驳对方。接着进入唇枪舌剑自由辩论阶段,最后由双方四辩总结陈词。最后评委亮分,观众提问,评出胜方、最佳辩手等。
简析:该题包含着丰富的化学知识,体现了化学与社会、生活、科技等的联系。通过辩论,学生不仅感受到了环保的重要性,也知道了发展经济和环境保护同样需要知识,需要全社会参与。通过练习,学生不但在学习过程中提高了合作能力,而且对学生的社会价值观及情感态度的培养也起了至关重要的作用。
5.提供与化学相关的社会材料为背景设计实践型作业
教育是开放的,因为教育的内容、资源及活动等都是开放性的。高中化学实践型作业的设计来源于学生的学习生活和社会生活,可以是学生直接接触的生活方面的,可以是科技制作方面的,可以是化学基础知识方面的,可以是社会现实的扩展性学习问题,可以是化学前沿的新科技问题等。因此,高中化学實践型作业的内容、形式、过程、结果应是多角度、多层面的。
【案例五】阅读有关资料(实际教学中会提供附页)或查阅相关资料,完成下题之一:(1)小论文:对酒当歌与自身健康。(2)课本剧:“酒驾与交警”。(3)辩论会:醇馥幽郁与公款消费。(4)海报制作:酒逢知己与酒后驾车。(5)调查报告:醋与人类健康。(以学习小组为单位,分别选择一个课题来完成,然后汇报交流,展出成果。) 简析:本题学生借阅读资料或自己查阅资料,根据自身实际,从所给“菜单”中,挑选自己喜欢的、适合自己的作业,通过汇报交流,展出成果,可以增强学生学习的积极性、主动性。把学生作业与社会现实生活联系起来,把学生学习的视角伸向社会、生活的每一个角落,让学生在熟悉的日常生活中吸取营养,能激发学生的学习兴趣,集聚化学学科核心素养。
6. 以课本基本实验为背景设计实践型作业。
化学是以实验为基础的学科。化学实验对全面提高学生的科学素养有着极为重要的作用。化学实验设计能力既是实验能力的重要内容,也是实验能力的最高层次,对培养学生的创新精神和实践能力、全面提高学生的科学素养,形成科学的世界观和价值观至关重要[4]。高中化学实践型作业的设计应根据学生的认知结构和知识体系,设计以实验为基础的试题,让学生自主探究,自主实验,从中体验学习的乐趣。
【案例六】根据所学原电池原理,利用生活中易得的材料,开展原电池创新设计和制作大赛。
环节:(1)制订原电池创新设计、制作大赛活动方案和评价方案。(2)寻找合适的电极材料和电解质溶液(收集家庭、学校中日常用品,如:铝制易拉罐饮料瓶、铜丝、旧电线、曲别针、铅笔芯、各种水果、废弃的铁钉、废电池、柠檬汁、可乐、食盐溶液、洁厕灵、白醋、海水等等作为备选材料)。(3)探究并制作最大电流的电池,并完成“原电池的制作”个性化实验报告的撰写,实验原理、实验方案实施纪录片以及实验视频的拍摄。(4)小组实验探究和汇报交流。(5)小组之间互评,评选最有创新价值的实验。(6)归纳总结,成果展出。
简析:通过本次作业的完成,不仅可以提高学生的实验技能和探究能力,也提升了学习化学的兴趣。学生作为实验探究活动的主体,他们在自主学习的基础上,通过小组合作等形式进行开放式的探究,可以自主合作完成所有的资料查询、实验设计等工作。通过小组交流和互评,共享课程资源和创新的快乐,真正体验“由生活走进化学,由化学走向社会”的新课程理念,同时化学学科核心素养“实验探究与创新意识”的精神也得到了真正的落实。
三、作业设计反思
1.学生的学科核心素养是通过化学课程的学习所获得的,核心素养的后天习得性,决定了学生核心素养的发展离不开学习。但这种习得不是被动接受,不是以灌输去培养,它必须通过引导和组织学生积极主动参与多元化的学习活动,让学生在学习活动中形成自主、合作、探究等多样化的学习方式,在学习过程中自主获得化学学科知识、形成化学学科观念、体验化学探究的过程。高中化学实践型作业与社会、生活、自然、科技联系紧密,具有探究性、情境性、开放性、实践型、体验性、多元化、民主化等优势,通过化学实践型作业的练习有助于促进学生的全面发展,有助于发展学生的学科核心素养。
2.教师在高中化学实践型作业的设计中,提升了培养学生学科核心素养的驾驭能力。伴随着高中化学课程标准的修订,“立德树人”根本任务的确立,要求学生在学习中形成科学的核心素养观,要求教师在教学中能帮助学生形成能体现学科自身本质特征,具有学科性质的核心素养观。通过高中化学实践型作业的设计探究,教师能深刻意识到在教学中要从学科本质或学科特点出发,帮助学生构建有学科内在逻辑的、体现学科教育价值的知识体系,尽可能使学生在多渠道、开放性的学习中,充分发挥其参与性、主体性与积极性。教师的教学已不再是单纯知识的传授,而是要注重对学生的全面发展和个性的培养。同时高中化学实践型作业的设计探究拓展了教师的课程资源意识,使教师认识到化学课程资源不仅包括教材、教学设备、实验室、图书馆,也包括互联网、科技馆、化工厂、家庭、社会及社会各界人士的人力资源等。课程资源视野开阔了,教师就可以结合自己的实际情况,因地制宜地开发化学课程资源,让它为我们的作业设计服务,为我们的教学服务,为提升学生的学科核心素养服务。
3.“真正的学习能力是培养自己在没有路牌的地方也能走路的能力” [5]。學生的化学学科核心素养不是与生俱来的,而是通过学生学习的各阶段各环节长期的教育培养形成的。国家开发的课程为学生核心素养的形成奠定基础,而学科的课堂教学是发展学生核心素养的重要途径。我们开展的“高中化学实践型作业的设计探究”研究,就是在学习学科核心素养内容与内涵的基础上,尽可能运用作业的改变进行课堂教学的重构,真正实现核心素养在学科教学中落地生根。
参考文献
[1]林崇德.21世纪学生发展核心素养研究[M].北京:北京师范大学出版社,2016.
[2]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(实验)[S].北京:人民教育出版社,2003.
[3]广东省教育考试院.2009年广东高考化学试题[Z/OL].(2014-12-15)[2017-12-20].http:∥tiku.gaokao.com/detail/20104.
[4]司有和.杰出中学生的14种能力[M].北京:中国对外翻译出版公司,2003.
[5]江旭峰,陆燕海.让核心素养在化学教学中落地——基于中学化学实验应用与创新视角[J].中学化学教学参考,2017(19):4-9.