基于學(xué)科核心素養(yǎng)的校外化學(xué)教學(xué)策略的初探

張鑫

摘要：化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生必備的科學(xué)素養(yǎng)，是學(xué)生終生學(xué)習(xí)和發(fā)展的重要基礎(chǔ)?；诖?，本文將基于學(xué)科核心素養(yǎng)的校外化學(xué)教學(xué)策略進(jìn)行初步探索與分析，首先闡述了培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的意義，而后根據(jù)校外教育課程的特點(diǎn)，分別從課程主題、探究過程、教學(xué)評價三個方面提出了幾點(diǎn)教學(xué)策略，期望能夠給相關(guān)教育工作人員帶來教學(xué)啟發(fā)。

關(guān)鍵詞：學(xué)科核心素養(yǎng)、校外化學(xué)、教育策略

一、培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的意義

核心素養(yǎng)主要指學(xué)生應(yīng)具備的能夠適應(yīng)未來社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是學(xué)生終身學(xué)習(xí)和發(fā)展的重要基礎(chǔ)。[1]化學(xué)看似神秘實則與人類生活聯(lián)系緊密，在學(xué)生的各項能力發(fā)展過程中，化學(xué)這門學(xué)科也承擔(dān)起對學(xué)生能進(jìn)行核心素養(yǎng)培養(yǎng)的重要任務(wù)，化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)應(yīng)是學(xué)生必備的科學(xué)素養(yǎng)。2017版“課程標(biāo)準(zhǔn)”將化學(xué)分為這樣幾個維度：宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識和科學(xué)精神與社會責(zé)任。[2]在圍繞這五個維度展開化學(xué)教學(xué)活動時，從化學(xué)的核心概念、化學(xué)思維、學(xué)習(xí)方法、實驗操作，都有著其自身學(xué)科的獨(dú)特性和不可替代性。隨著化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)行，學(xué)生能夠更好地觀察物質(zhì)的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)，理解“變化”與“平衡”的意義;在分子原子的建模中，洞悉宏觀與微觀世界的邊界與差異;在“合成”與“分析”的探究中，揭秘身邊的奧秘;在實踐與應(yīng)用中，磨煉實事求是，不斷學(xué)習(xí)，勇于創(chuàng)新的品質(zhì)。因此，以核心素養(yǎng)為基礎(chǔ)的化學(xué)教學(xué)是知識與能力、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀的有機(jī)整合，對學(xué)生的知識發(fā)展、能力發(fā)展、品德修養(yǎng)有著重要影響，學(xué)生將會重新認(rèn)識物質(zhì)世界、改造物質(zhì)世界、創(chuàng)造物質(zhì)世界，是培養(yǎng)合格公民重要的素質(zhì)之一，是為我國培養(yǎng)科普型、科研型、科創(chuàng)型人才的意向重要舉措，提升我國教育競爭力的迫切需要。

二、校外化學(xué)課程的特點(diǎn)

與傳統(tǒng)的校內(nèi)化學(xué)課相比，基于興趣培養(yǎng)和能力提升的校外化學(xué)課堂，能夠更有效地幫助學(xué)生建構(gòu)知識、形成技能、激發(fā)興趣及發(fā)展探究創(chuàng)新能力。[3]筆者在校外開設(shè)的化學(xué)興趣小組由于時間、場地的特殊性，學(xué)生有充足的實踐進(jìn)行實驗操作，提高了學(xué)生動手實驗的能力，有效彌補(bǔ)了學(xué)校教育的不足;活動主題貼近生活，課程器材除實驗室材料外，多選取生活中的材料，貼近生活，寓教于樂，能夠激發(fā)學(xué)生的探索的欲望，深刻理解化學(xué)等科學(xué)對生活的影響;活動以探究性實驗或項目式學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，學(xué)生自主確定實驗?zāi)康?、自主設(shè)計、自主操作并自主評價的系列活動，自主實驗中能更有效地建構(gòu)知識、形成技能、激發(fā)興趣及發(fā)展探究創(chuàng)新能力。此外，校外化學(xué)的學(xué)習(xí)不在于化學(xué)分?jǐn)?shù)，而是學(xué)習(xí)化學(xué)過程中的探究與思考，使他們更能感受到學(xué)習(xí)化學(xué)過程中“追根尋底”的快樂。

三、教育策略初探

1.生活情境，化學(xué)學(xué)習(xí)“接地氣”

一提到化學(xué)，在人們印象中，各種玻璃器皿、精密儀器、還有總是穿著白大褂、整日埋頭于實驗室的科研人員，這種傳統(tǒng)的看法依然是正確的，但是實驗室并不是唯一存在化學(xué)的地方?；瘜W(xué)是一門實用的、創(chuàng)造性的科學(xué)，它與我們的生活息息相關(guān)。在校外化學(xué)課程實踐中，我們可以遵循生活科普“觀生活中的現(xiàn)象、用生活中的材料、探生活中的科學(xué);在實驗室之外也可以進(jìn)行科學(xué)實踐”的教育理念展開教學(xué)設(shè)計與指導(dǎo)。[4]因此，教師展開某一化學(xué)核心知識時可以考慮融入生活情境，捕捉生活素材，幫助學(xué)生建立學(xué)科知識與生活實際的關(guān)系。例如從肥皂去污到表面活性劑的基團(tuán)機(jī)構(gòu)，從公園里池塘的自凈化到凈水器的“沉淀”、“過濾”，幫助學(xué)生理解化學(xué)的知識或技術(shù)是如何解決生活問題的。當(dāng)然有一些問題，我們目前還沒有辦法用已有的化學(xué)知識解決，也可以把這一問題轉(zhuǎn)化為小課題進(jìn)行研究，例如“各種洗滌劑的去污能力對比研究、冷光會影響植物的光合作用嗎？、基于紫外吸收光譜法測定防曬霜的防曬效果”等，這些實驗的主題注重理論和生活實際，選擇有趣可行的內(nèi)容，重在對實驗的自主評價中促進(jìn)知識深化和思維創(chuàng)新。

同樣，很多生活環(huán)境與場景都可以成為一個化學(xué)的實驗室，筆者引入酸堿指示劑這一概念時，就設(shè)計了《廚房與化學(xué)》的主題教學(xué)，考慮采用生活找中常見的物質(zhì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)實驗中的酸堿鹽，在“酸堿指示劑”教學(xué)中，通過紫甘藍(lán)榨汁代替實驗室演示實驗所用的紫色石蕊試劑，作為生活中指示劑，同樣遇酸變紅色，遇堿變藍(lán)色，且安全無毒性。學(xué)生在合成指示劑之后，可以進(jìn)一步檢測廚房常見液體的酸堿度，加深理解溶液的酸性與堿性的概念。在“結(jié)晶實驗”中，實驗室所用的硫酸銅、明礬使用冰糖代替，在實驗進(jìn)行時，學(xué)生提出新奇的設(shè)想，將LED小燈替換棉線“種植”晶體，最終學(xué)生收獲一枚會發(fā)光的“寶石戒指”。設(shè)計基于生活主題的化學(xué)活動，可以幫助學(xué)生看到他們所學(xué)的知識與為什么要學(xué)習(xí)這些知識之間的聯(lián)系。這種方法消除了化學(xué)表面上的抽象性，使之更具體、更容易理解，讓化學(xué)學(xué)習(xí)“接地氣”。

2.充分實踐，動手能力“穩(wěn)扎實”

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，任何的學(xué)習(xí)都要通過實踐來加以驗證，而學(xué)生獲取知識、增加本領(lǐng)最好的方法就是充分地實踐與體驗?；瘜W(xué)——以實驗為基礎(chǔ)，研究物質(zhì)性質(zhì)、變化及其規(guī)律的學(xué)科。[5]校內(nèi)的化學(xué)課程往往時間比較緊張，課程中多以教師演示為主，學(xué)生對于好奇的儀器試劑只能可望而不可及，而校外的課程往往不受時間、場地的限制，每一個學(xué)生在課堂中可以像科學(xué)家一樣體驗實驗操作，不論是藥品稱量、儀器使用、記錄觀察、數(shù)據(jù)分析等都可以培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)的研究方法。此外，對于某些儀器或技能需要熟練操作、安全操作時，教師應(yīng)給以學(xué)生反復(fù)練習(xí)的時間與材料，在校外課堂中也能回歸化學(xué)的本質(zhì)。讓學(xué)生在反復(fù)、正確地實踐中，掌握實驗探究扎實的基本功。同時，為了培養(yǎng)學(xué)生良好的探究習(xí)慣，科學(xué)、正確、及時地完成化學(xué)實驗報告也是良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成和學(xué)習(xí)經(jīng)驗積累的過程。

例如在《液體世界——彩虹瓶》的活動中，學(xué)生需要配制不同顏色濃度的溶液使其在一個瓶子中最終呈現(xiàn)出像彩虹一樣的分層效果。在溶解固體藥品后，引流至容量瓶中時，不少學(xué)生由于技術(shù)操作不熟練，經(jīng)常會將溶液漏灑在容量瓶外面，影響最終的濃度，或者在最后“定容”時，視線沒有平視，導(dǎo)致最終溶液濃度產(chǎn)生誤差等情況。在化學(xué)學(xué)習(xí)的實踐操作中，例如試樣的稱量，溶液的配制，加熱、蒸發(fā)和結(jié)晶，試樣的分離與提純，定量分析，化學(xué)實驗數(shù)據(jù)的記錄與處理等每一個操作都需要是準(zhǔn)確無誤，“規(guī)范動作”的養(yǎng)成就是需要充分地練習(xí)與實踐。同樣，很多實驗現(xiàn)象或者理論，也只有在真正的實踐中才能收獲“真理”，以《神奇的水——表面張力》這一教學(xué)為例，為了讓學(xué)生理解水的表面張力，課堂中設(shè)計了 “裝滿一杯水”的環(huán)節(jié)，首先讓學(xué)生預(yù)測裝滿水時杯中水面的形狀，然后再進(jìn)行驗證。課堂上，學(xué)生在杯中水快滿時，使用膠頭滴管往杯中逐滴加水，以保證使杯子裝滿水。很多學(xué)生預(yù)測水杯裝滿水時水面是平的，但是經(jīng)過親自試驗后發(fā)現(xiàn)，水面原來是鼓起來的。實驗現(xiàn)象與經(jīng)驗認(rèn)知發(fā)生沖突時，可以幫助學(xué)生更好的認(rèn)識到“實踐是檢驗真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)”，亦說明只有充分的實踐驗證中，在沉浸式的化學(xué)學(xué)習(xí)中，更好地強(qiáng)化動手能力，提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。

3.開放評價，活動形式“有新意”

基于核心素養(yǎng)視域下，校外化學(xué)實驗教學(xué)過程中，教師可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更多形式多樣的特色課堂。首先，基于真實問題的跨學(xué)科情境。學(xué)科的學(xué)習(xí)不僅是知識的獲取，其最終的目標(biāo)是掌握化學(xué)與社會進(jìn)步和人類發(fā)展的緊密關(guān)系，理解化學(xué)技術(shù)為社會和人的服務(wù)。學(xué)生只有在真實的問題情境中，將已獲得的知識與方法用于解決實際問題，促進(jìn)學(xué)生的發(fā)散性思維和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。例如在《巧做雨天報警裝置》中，學(xué)生根據(jù)已有的知識——電解質(zhì)，設(shè)計了基于鋅銅電解池的雨天報警模型，使用弱酸來模擬酸雨，當(dāng)有“雨滴”落下后，裝置會連通電路，蜂鳴器報警，在繼續(xù)實踐的環(huán)節(jié)中，學(xué)生對比同一電解質(zhì)的不同濃度和不同電解質(zhì)溶液對該裝置報警效果的影響，進(jìn)一步強(qiáng)化了電解質(zhì)等核心概念與原理的理解與運(yùn)用，同時還運(yùn)用到物理、設(shè)計、工程等多學(xué)科的知識與技能，切實感受到化學(xué)核心的技術(shù)也不一定只有瓶瓶罐罐，而豐富的課堂形式，更能激發(fā)學(xué)生的探索興趣和提升綜合能力。

不同于學(xué)校化學(xué)是面向中考、高考的應(yīng)試教育，校外教育是“活動”的主陣地，針對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，教師可以開展多種與化學(xué)主題相關(guān)的科技類活動作為評價手段，例如“物質(zhì)的顯微攝影”項目，學(xué)生不僅可以通過顯微鏡探析微觀世界，還可以加以自己的想象和理解，進(jìn)一步培養(yǎng)藝術(shù)思維的發(fā)展。在“科學(xué)表演秀”的展示舞臺上，除了對學(xué)生選定主題的關(guān)于實驗操作、解釋原理等科學(xué)性進(jìn)行評價，表演秀或者科普劇往往還會在藝術(shù)性、表現(xiàn)力、創(chuàng)意性等多個維度也做出評價，“科學(xué)表演秀”的舞臺也使原本看似古板的實驗變得靈動起來，也讓更多賦有想象力的孩子借助化學(xué)活動的“魔力”在觀眾面前展現(xiàn)。這些活動不僅為學(xué)生提供了展示自我思想、個人作品、自我風(fēng)格的舞臺，更讓化學(xué)這門學(xué)科的教學(xué)成果有更加豐富飽滿的呈現(xiàn)方式，開放多元的課程評價形式對學(xué)生的核心素養(yǎng)的培養(yǎng)意義深遠(yuǎn)。

四、結(jié)語

關(guān)注學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是現(xiàn)代教育對教師的要求，更是培養(yǎng)全面發(fā)展的人的要求。生活的情境、充實有效的實踐、多元的評價可以更好地激發(fā)學(xué)生興趣，使他們參與其中，樂于探究，自動自發(fā)?；谛Ｍ獾慕虒W(xué)環(huán)境，教師在教學(xué)設(shè)計、教育理念上更需要不斷思考和探索;善于分析、解決現(xiàn)實問題;領(lǐng)悟當(dāng)代社會熱點(diǎn)背后的教育意義，將教育理念與化學(xué)教學(xué)實踐相結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉翠.基于學(xué)科核心素養(yǎng)的化學(xué)教學(xué)課例研究[M].上海：華東師范大學(xué)出版社，2019.

[2]中華人民共和國教育部制定.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[M].北京：人民教育出版社.2017.

[3]林子雄.校外教育與校內(nèi)教育有效銜接與有機(jī)整合[J].中國校外教育，2016（26）：3+5.

[4]周建中.以生活為媒探科學(xué)之實：基于生活科普理念青少年科學(xué)教育[J].青少年研究與實踐，2015（1）：61-63.

[5]房宏.中學(xué)化學(xué)核心素養(yǎng)的構(gòu)成體系與培養(yǎng)策略[J].中小學(xué)教師培訓(xùn)，2016（06）：5-8.