基于數(shù)字素養(yǎng)的高中化學(xué)教學(xué)方法分析

江燦燕，熱娜古麗·阿不都熱合曼

（喀什大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院，新疆喀什 844006）

0 引言

當前，我國科技革命和教育變革深入發(fā)展，數(shù)字技術(shù)的變革與教育的未來緊密相連。教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型，不僅對學(xué)生的學(xué)習(xí)任務(wù)提出了緊迫要求，也對提升教師的數(shù)字素養(yǎng)提出更高要求。但是目前在提升師生的數(shù)字素養(yǎng)方面還做得不夠，筆者反思了新冠疫情之下的化學(xué)在線教學(xué)，從學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)效果如何、解決問題的能力如何、適應(yīng)新模式的效果如何等方面進行了總結(jié)，認為：師生如果沒有好的數(shù)字素養(yǎng)，就無法適應(yīng)教與學(xué)方式的轉(zhuǎn)變，無法駕馭各種數(shù)字資源。因此，有必要深入思考如何在教學(xué)中提升師生的數(shù)字素養(yǎng)，將學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)的培養(yǎng)與化學(xué)學(xué)科課程相融合，結(jié)合學(xué)生的實際身心發(fā)展和已有認知特點，積極探索豐富的數(shù)字素養(yǎng)化學(xué)課程資源和多樣化的化學(xué)學(xué)習(xí)方式，發(fā)展學(xué)生的知識、技能、素養(yǎng)等，使學(xué)生具備化學(xué)課程學(xué)習(xí)所必需的數(shù)字素養(yǎng)，以及終身可持續(xù)性發(fā)展的綜合素質(zhì)。

1 數(shù)字素養(yǎng)發(fā)展現(xiàn)狀

我國在數(shù)字素養(yǎng)方面的研究還較少，關(guān)注度也不夠，相反國外對數(shù)字素養(yǎng)的研究開始得比較早。國內(nèi)的實證研究正處在起步階段，因此可以借鑒、學(xué)習(xí)國外的經(jīng)驗[1]。在智能科學(xué)與技術(shù)快速發(fā)展下，我國高度重視數(shù)字教育的發(fā)展，將數(shù)字素養(yǎng)作為全面實施數(shù)字化戰(zhàn)略行動的關(guān)鍵，培養(yǎng)數(shù)字型人才進入了一個關(guān)鍵時期。2022年3月，應(yīng)勢推出的國家智慧教育公共服務(wù)平臺現(xiàn)在已經(jīng)成為世界最大的教育資源庫。2023年2月，世界數(shù)字教育大會重點探討了如何利用數(shù)字學(xué)習(xí)資源有效提升師生的數(shù)字素養(yǎng)?！督逃畔⒒?.0行動計劃》[2]提出加快推進教育信息化，支持教師的數(shù)字素養(yǎng)發(fā)展：為促進學(xué)生的數(shù)字素養(yǎng)更好更快發(fā)展，強調(diào)開展互聯(lián)網(wǎng)智能教育，積極應(yīng)對數(shù)字時代帶來的機遇和挑戰(zhàn)。因此，提升師生的數(shù)字素養(yǎng)是適應(yīng)數(shù)字化社會發(fā)展的時代需求，也是推進教育發(fā)展的必然要求。

2 數(shù)字素養(yǎng)下的高中化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

目前我國關(guān)于數(shù)字素養(yǎng)的研究不多，有關(guān)高中化學(xué)課程的數(shù)字素養(yǎng)的研究更是甚少，由此也可以看出高中化學(xué)數(shù)字素養(yǎng)教學(xué)研究的緊迫性和重要性。

基于數(shù)字素養(yǎng)的化學(xué)教學(xué)是將數(shù)字技術(shù)帶入化學(xué)課堂，在教育中進行創(chuàng)新，將素養(yǎng)培育滲透進教育活動中。目前，數(shù)字素養(yǎng)下的高中化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀為：在常規(guī)的化學(xué)教學(xué)中，教師的教學(xué)設(shè)計比較普通，使學(xué)生產(chǎn)生一定的乏味感和枯燥感； 化學(xué)教學(xué)的實用性有待提高，特別是新冠疫情之后，信息化教學(xué)對教師的能力和數(shù)字素養(yǎng)提出了新的挑戰(zhàn)，教師的教學(xué)觀念未能與時俱進，對數(shù)字素養(yǎng)教學(xué)不夠重視，忽視了其真正的內(nèi)涵和重要性；教師自身的數(shù)字素養(yǎng)比較薄弱，在教學(xué)中存在技術(shù)不足、效果不佳等情況，過分注重化學(xué)教學(xué)的成績結(jié)果，對數(shù)字素養(yǎng)沒有深刻認識和教學(xué)實施，學(xué)生在這樣的教學(xué)環(huán)境下，對數(shù)字素養(yǎng)更是缺少概念認識，無法發(fā)展數(shù)字素養(yǎng)；學(xué)生在各種考試和成績的壓迫下，爭分奪秒地學(xué)習(xí)，忽視了數(shù)字素養(yǎng)的落實，在數(shù)字素養(yǎng)的培養(yǎng)方面比較被動[3]，因此，需要教師在化學(xué)教學(xué)中，積極挖掘并提升學(xué)生的數(shù)字素養(yǎng)。

3 研究基于數(shù)字素養(yǎng)的高中化學(xué)教學(xué)的意義

基于數(shù)字素養(yǎng)的化學(xué)教學(xué)主要是指化學(xué)教師在教學(xué)活動中運用數(shù)字技術(shù)，帶領(lǐng)學(xué)生一起進行數(shù)字化學(xué)習(xí)和創(chuàng)新實踐的一種綜合性教學(xué)[4]，體現(xiàn)了教育的創(chuàng)新培養(yǎng)、教育的與時俱進。將數(shù)字技術(shù)與化學(xué)課程相結(jié)合，可提升學(xué)生和教師共同的數(shù)字素養(yǎng)。

3.1 發(fā)展數(shù)字素養(yǎng)是社會對每一位學(xué)生的社會化要求。

教育的目的是促使每一位學(xué)生的發(fā)展，使學(xué)生具備未來生活所必需的能力和品質(zhì)?；瘜W(xué)數(shù)字素養(yǎng)是在化學(xué)學(xué)習(xí)中展現(xiàn)出來的化學(xué)探索與創(chuàng)新品質(zhì)[5]。數(shù)字教育是公平且包容的教育，應(yīng)幫助每一位學(xué)生都能獲得優(yōu)質(zhì)的教育，促進學(xué)生的全面高質(zhì)量發(fā)展，以及社會進步等。數(shù)字素養(yǎng)應(yīng)時代的發(fā)展要求走進了校園，也走向了廣泛的社會，它對每一位學(xué)生都提出了社會化學(xué)習(xí)的要求。在這一培養(yǎng)化學(xué)技術(shù)創(chuàng)新型人才的關(guān)鍵時期，社會對學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和素養(yǎng)品質(zhì)提出了更高的學(xué)習(xí)要求，也對教師的數(shù)字化教學(xué)水平也提出了更高的要求。實現(xiàn)高中化學(xué)課程數(shù)字素養(yǎng)的全面發(fā)展，以至各個學(xué)科課程數(shù)字素養(yǎng)的全面發(fā)展，顯得尤為重要。

3.2 發(fā)展學(xué)生的化學(xué)數(shù)字素養(yǎng)，助力學(xué)生終身學(xué)習(xí)

化學(xué)與生活、與人類息息相關(guān)，化學(xué)教育的發(fā)展對學(xué)生起著至關(guān)重要的作用。教育肩負著極大的社會使命。數(shù)字素養(yǎng)與化學(xué)學(xué)科的融合具有重要的教育價值，推動了化學(xué)課程的數(shù)字現(xiàn)代化進程，創(chuàng)新了化學(xué)教育的教學(xué)方式，推進了教育發(fā)展高效化、智能化，提升了化學(xué)教育的科學(xué)化水平。數(shù)字化資源拓展師生的學(xué)習(xí)廣度和深度，有效提升教育和學(xué)習(xí)的質(zhì)量，助推學(xué)生的快速適應(yīng)性發(fā)展。我們要積極探索和利用多樣的數(shù)字技術(shù)和資源，加快推進學(xué)生的化學(xué)數(shù)字學(xué)習(xí)，不僅給學(xué)生提供化學(xué)資源和學(xué)習(xí)環(huán)境，還提供支持平臺和機會，發(fā)展學(xué)生的知識、技能與素養(yǎng)，使學(xué)生具備社會發(fā)展的綜合素質(zhì)，增強化學(xué)自信、文化自信。

3.3 發(fā)展教師的化學(xué)數(shù)字素養(yǎng)，助力教書育人目標

隨著教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的發(fā)展和化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的不斷發(fā)展，社會高度重視教師和學(xué)生的數(shù)字教育高質(zhì)量發(fā)展。在數(shù)字教育環(huán)境下，傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)方法已經(jīng)不能滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，這就需要教師有針對性地提高化學(xué)教學(xué)能力，創(chuàng)新教育教學(xué)方法，提高化學(xué)教學(xué)質(zhì)量?；瘜W(xué)教育的發(fā)展，需要教師把握學(xué)科教學(xué)規(guī)律、學(xué)生學(xué)習(xí)規(guī)律，加強對化學(xué)學(xué)科的教學(xué)研究，推動化學(xué)的多元化、數(shù)字化、個性化學(xué)習(xí)，提升教育效率和教育數(shù)字化水平，更好地實現(xiàn)因材施教，促進每一位學(xué)生的發(fā)展。

4 數(shù)字素養(yǎng)下的高中化學(xué)教學(xué)存在的問題

4.1 師生的數(shù)字素養(yǎng)認知不夠，能力不足

數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)教育方式融合發(fā)展是當下有效應(yīng)對教育危機、突破傳統(tǒng)教育方法局限性的重要舉措。目前，教師的教學(xué)觀念還停留在化學(xué)學(xué)科課程的知識與技能層面，沒有適應(yīng)社會的數(shù)字化轉(zhuǎn)型，忽視了數(shù)字素養(yǎng)發(fā)展的重要性，對數(shù)字素養(yǎng)教學(xué)不夠重視，忽視了其真正的內(nèi)涵。學(xué)生在這樣的被動學(xué)習(xí)氛圍之下，缺乏對數(shù)字素養(yǎng)的真正認識，數(shù)字素養(yǎng)也很難得到發(fā)展。在教學(xué)實施過程中，教師存在技術(shù)不足、應(yīng)用效果不佳等情況，對數(shù)字工具的應(yīng)用浮于表面、應(yīng)付式，學(xué)校對教師數(shù)字素養(yǎng)的培訓(xùn)不夠，學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中無法獨立開展化學(xué)技術(shù)學(xué)習(xí)以及自主解決問題等，這些都是因為數(shù)字素養(yǎng)比較薄弱。沒有好的數(shù)字素養(yǎng)就無法駕馭各種數(shù)字資源和工具等，難以實現(xiàn)教與學(xué)的方式轉(zhuǎn)變，因此，有必要深入思考如何在教學(xué)中提升師生的數(shù)字素養(yǎng)。

4.2 數(shù)字資源利用不足，化學(xué)教學(xué)效果不理想

在傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)中，教師的教學(xué)設(shè)計比較普通，資源條件有限，學(xué)生容易產(chǎn)生一定的乏味和枯燥情緒。教師很少應(yīng)用數(shù)字技術(shù)或難以應(yīng)用數(shù)字資源等，化學(xué)實踐活動難以開展，化學(xué)教學(xué)的實用性有待提高。在“數(shù)字”興起之時，我們不禁思考：這些資源是否好用？好用在何處？如何有效學(xué)習(xí)和掌握利用？教師需要學(xué)會抓住機會，充分掌握并在教學(xué)中積極利用數(shù)字資源，這決定了教學(xué)的應(yīng)用效果如何，以及學(xué)生是否能達到高質(zhì)量的學(xué)習(xí)效果。特別是在疫情之下，教師對新的在線教學(xué)模式的不適應(yīng)，可以看出數(shù)字素養(yǎng)對教學(xué)質(zhì)量的影響巨大。數(shù)字化教學(xué)對教師的能力和數(shù)字素養(yǎng)提出了新的挑戰(zhàn)，我們必須思考：數(shù)字資源給“教”與“學(xué)”帶來了哪些巨大的變化和影響？因此，如何滿足學(xué)生的適應(yīng)性需求、解決應(yīng)用不足是值得我們深入思考的問題。

4.3 化學(xué)數(shù)字素養(yǎng)評價體系不系統(tǒng)

化學(xué)的評價體系以高考評價體系為指導(dǎo)，評價標準側(cè)重于內(nèi)容評價和學(xué)習(xí)結(jié)果評價，缺乏教師的評價反饋，評價質(zhì)量較低，不能有效利用評價結(jié)果。評價方法和評價內(nèi)容偏向傳統(tǒng)的知識測驗或考核等形式，時間長、工作量大、范圍小，缺乏測驗的信效度?；瘜W(xué)學(xué)科的課程素養(yǎng)評價體系還不夠完善，評價對象單一、缺少對化學(xué)課程與技術(shù)創(chuàng)新的綜合評價。因此，需要研制以學(xué)生為主體的動態(tài)評價指標，在教學(xué)過程中關(guān)注教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”雙向互動，凸顯學(xué)生的數(shù)字化學(xué)習(xí)過程和高階思維發(fā)展，將數(shù)字素養(yǎng)、科學(xué)素養(yǎng)等納入考核指標，重點關(guān)注學(xué)生的過程性、綜合性學(xué)習(xí)過程。綜合利用各種學(xué)習(xí)資源和評價系統(tǒng)，對學(xué)生的知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度、價值觀等多方面進行綜合評價，形成完整、成熟的化學(xué)數(shù)字素養(yǎng)評價體系?；诨瘜W(xué)的學(xué)科特點和課程標準，過程性評價、綜合性評價、伴隨性評價對學(xué)生來說十分重要，不可忽視。

5 基于數(shù)字素養(yǎng)的高中化學(xué)教學(xué)策略

5.1 培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)字素養(yǎng)認知

在化學(xué)教學(xué)中，教師要認識到數(shù)字素養(yǎng)的重要性，同時也要提升學(xué)生對數(shù)字素養(yǎng)的認知[7]。比如教學(xué)過程中，不再是教師梳理知識、一味讓學(xué)生刷題練習(xí)，而是給學(xué)生反應(yīng)、思考的時間，鼓勵學(xué)生質(zhì)疑，允許學(xué)生大膽進行實驗驗證，對學(xué)生錯誤的認識進行及時糾正，這樣的學(xué)習(xí)方式更能使學(xué)生掌握知識的本質(zhì)，也大大提高了課堂教學(xué)的效率；教師應(yīng)給學(xué)生數(shù)字素養(yǎng)的發(fā)展創(chuàng)造積極的學(xué)習(xí)環(huán)境，教師要以身作則，主動學(xué)習(xí)，在潛移默化的教育中激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，深入挖掘?qū)W生的創(chuàng)新意識。轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)觀念也是極為重要的，加強對學(xué)生的信息技術(shù)操作能力和解決問題能力的培養(yǎng)，使學(xué)生認識到時代的快速發(fā)展，適應(yīng)數(shù)字社會的發(fā)展變化，提高應(yīng)用水平，提升數(shù)字素養(yǎng)，從而提升數(shù)字教育質(zhì)量等。

5.2 提升教師的數(shù)字素養(yǎng)能力

教師肩負著培養(yǎng)未來數(shù)字型人才的重任。教師是學(xué)生的榜樣、學(xué)生學(xué)習(xí)的主要對象。教師的“教”指引著學(xué)生“學(xué)”的方向，學(xué)?？梢蚤_展教師數(shù)字素養(yǎng)的培訓(xùn)活動，比如講座、研討學(xué)習(xí)、觀摩優(yōu)質(zhì)課、教學(xué)比賽等多種形式的活動，探索開展線上與線下相適應(yīng)的學(xué)科教學(xué)課程，使教師具備現(xiàn)代化學(xué)所需要的信息意識、化學(xué)知識、化學(xué)數(shù)字能力、化學(xué)教育方面的數(shù)字素養(yǎng)等；學(xué)校也可以組織學(xué)生與教師一起參加學(xué)習(xí)，或開展數(shù)字素養(yǎng)比賽等活動，為促進師生的共同發(fā)展而努力；學(xué)校要積極促進數(shù)字技術(shù)與教育發(fā)展相融合的校內(nèi)教研活動和跨區(qū)域、跨學(xué)校等交流學(xué)習(xí)活動，起到引領(lǐng)帶頭作用，提高教師隊伍的數(shù)字素養(yǎng)。從化學(xué)課程的特點來看，開展基于真實情境的實踐導(dǎo)向的教學(xué)活動能產(chǎn)生更好的學(xué)習(xí)效果，教師應(yīng)在教學(xué)的每一個環(huán)節(jié)潛移默化地對學(xué)生產(chǎn)生積極影響。

5.3 創(chuàng)建化學(xué)數(shù)字素養(yǎng)學(xué)習(xí)環(huán)境

以國家智慧教育發(fā)展平臺的廣泛應(yīng)用為學(xué)習(xí)前提，充分利用慕課、虛擬實驗、動畫模擬、微課等學(xué)習(xí)方式，發(fā)展省時且高效的在線學(xué)習(xí)?？衫没瘜W(xué)網(wǎng)絡(luò)實驗室做學(xué)習(xí)規(guī)劃，主要是讓學(xué)生在一個真實的情境中去開展實踐活動，而不是教師的學(xué)習(xí)活動安排?；瘜W(xué)網(wǎng)絡(luò)實驗室包括計算機輔助計算、虛擬實驗、在線網(wǎng)絡(luò)課程、在線教學(xué)和活動、在線資源查閱、動畫模擬等，同時配備真實的實驗設(shè)備和藥品，可以系統(tǒng)、全面地滿足學(xué)生的各種化學(xué)學(xué)習(xí)需求。同時，可以針對某些具體的化學(xué)實驗操作開展系統(tǒng)教學(xué)，讓學(xué)生在這個學(xué)習(xí)過程中既能夠掌握基本知識，又能夠有充足的時間和空間去探究、去創(chuàng)新。

5.4 積極開展高中化學(xué)數(shù)字素養(yǎng)教學(xué)

開展化學(xué)數(shù)字素養(yǎng)教學(xué)[6]主要是在教育教學(xué)中，積極應(yīng)用信息技術(shù)，創(chuàng)造一個數(shù)字環(huán)境，檢索與提取、整合與分析、保持與應(yīng)用、創(chuàng)新與探究化學(xué)知識的學(xué)習(xí)過程，進而提升學(xué)生的綜合素質(zhì)和化學(xué)數(shù)字素養(yǎng)。開展化學(xué)數(shù)字素養(yǎng)教學(xué)，首先要明確教育目的以及化學(xué)與社會發(fā)展密不可分的關(guān)系，學(xué)生需要適應(yīng)社會發(fā)展變化并學(xué)習(xí)相關(guān)知識與技能，從而有效參與到社會工作中。在化學(xué)教學(xué)時，教師重點挖掘?qū)W生學(xué)習(xí)化學(xué)課程應(yīng)具備的素質(zhì)素養(yǎng)。在設(shè)計教學(xué)活動時，教師應(yīng)對教材內(nèi)容精心組織，對化學(xué)知識進行數(shù)字化學(xué)習(xí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；教師要時刻關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)進度，及時反饋，可以組織學(xué)生開展小組合作學(xué)習(xí)，對化學(xué)知識進行探討，發(fā)展學(xué)生的發(fā)散思維；對實驗方案進行改進優(yōu)化，讓學(xué)生主動探究和實驗驗證，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新精神和大膽質(zhì)疑精神，有的實驗難度大危險系數(shù)高，可以進行虛擬實驗操作，在這個過程中，教師要指導(dǎo)學(xué)生如何正確操作計算機系統(tǒng)，對學(xué)生的計算機操作要時刻關(guān)注，以便學(xué)生及時改進和學(xué)習(xí)，讓學(xué)生有目的地去學(xué)習(xí)，而不是盲目地學(xué)習(xí)。教師要根據(jù)學(xué)生實際情況設(shè)計教學(xué)活動，積極探索適合學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的資源、技術(shù)和環(huán)境，開展多樣性的化學(xué)素養(yǎng)教育活動，在這個過程中要讓學(xué)生完全參與到課堂中來，以學(xué)生為主體，讓學(xué)生積極主動學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)與創(chuàng)新。

5.5 完善化學(xué)素養(yǎng)評價體系

目前已有的數(shù)字素養(yǎng)評價的側(cè)重點在基礎(chǔ)技能知識和應(yīng)用技能方面?；瘜W(xué)學(xué)科的課程素養(yǎng)評價體系還不夠完善，缺少對化學(xué)課程與技術(shù)創(chuàng)新的綜合評價。因此，應(yīng)完善化學(xué)素養(yǎng)評價體系，面向全體學(xué)生、教師、學(xué)校等不同主體，重點突出教師的化學(xué)數(shù)字素養(yǎng)能力和學(xué)生的數(shù)字創(chuàng)新思維能力的綜合評價，關(guān)注過程性發(fā)展，將教與學(xué)的過程納入評價體系，并作為評價目標進行考查，建立師生化學(xué)數(shù)字素養(yǎng)學(xué)習(xí)檔案，記錄師生學(xué)習(xí)過程中的認知、行為、情感等多方面的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)長期的、客觀的、伴隨性的成長評價，形成積極的素養(yǎng)反饋。

6 結(jié)束語

在這個數(shù)字化時代，化學(xué)學(xué)科作為提升數(shù)字素養(yǎng)的重要學(xué)科之一，其重要性不可忽視。教育活動是一個長期且復(fù)雜的培養(yǎng)過程，需要學(xué)校、家庭、社會等多方面協(xié)同合作，提供化學(xué)教育方面的幫助。為提高教師與學(xué)生的素養(yǎng)發(fā)展，應(yīng)從化學(xué)課程價值、學(xué)習(xí)環(huán)境、評價體系、學(xué)生素養(yǎng)認知、教學(xué)實踐等各方面進行努力，把數(shù)字教育作為應(yīng)對教育危機的重要舉措之一，使學(xué)生具備終身可持續(xù)發(fā)展的數(shù)字能力與數(shù)字素養(yǎng)品質(zhì)，能積極應(yīng)對時代的挑戰(zhàn)，從中發(fā)現(xiàn)新的學(xué)習(xí)機遇。