例析信息時(shí)代高中生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

陳成

摘 ? 要：新一輪課程標(biāo)準(zhǔn)的制定，突出了對(duì)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。信息技術(shù)的發(fā)展雖然能夠使學(xué)生突破時(shí)空局限、方便快捷地獲取海量資源，但其對(duì)于學(xué)生核心素養(yǎng)的提高仍不能一蹴而就，需提出相應(yīng)的解決對(duì)策與思路才行。通過(guò)分析高中化學(xué)的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐，探索將信息技術(shù)融于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的方法，以期由此推動(dòng)高中化學(xué)教學(xué)的全面進(jìn)步，同時(shí)促進(jìn)高中生自主學(xué)習(xí)、實(shí)踐創(chuàng)新等能力的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);核心素養(yǎng);信息時(shí)代

中圖分類號(hào)：G633.8 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1009-010X（2020）02-0047-03

新頒布的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡(jiǎn)稱《標(biāo)準(zhǔn)》）是指導(dǎo)高中化學(xué)教學(xué)的指南和準(zhǔn)則，其中心思想是“化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)”的培養(yǎng)。化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括：宏觀辨識(shí)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(shí)、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任5個(gè)方面。在《標(biāo)準(zhǔn)》培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的要求下，廣大師生教學(xué)觀念的改變勢(shì)在必行，即單純的知識(shí)傳播、灌輸已不能滿足《標(biāo)準(zhǔn)》的內(nèi)在要求。

一、信息時(shí)代下學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的新思路

（一）信息技術(shù)在現(xiàn)代教育中的重要作用

當(dāng)前，信息技術(shù)正在深刻變革著人類的生產(chǎn)、生活和學(xué)習(xí)方式，將信息技術(shù)融入現(xiàn)代教育，其重要作用主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）促進(jìn)了新型教學(xué)模式的出現(xiàn)，公開(kāi)課、慕課等新型教學(xué)模式的出現(xiàn)縮小了地域、校際間的教學(xué)差距，也為終身教育提供了保障;（2）加快了教育改革的步伐，可有效實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)，去除傳統(tǒng)“一刀切”的教學(xué)模式;（3）實(shí)現(xiàn)了教學(xué)工具的多樣化，教師在教學(xué)過(guò)程中可以靈活運(yùn)用PowerPoint、視頻、動(dòng)畫(huà)等教學(xué)工具進(jìn)行教學(xué);（4）促進(jìn)學(xué)生自我管理，掌控最佳學(xué)習(xí)時(shí)間，并拓展活動(dòng)空間和交流渠道。信息技術(shù)是推動(dòng)人類社會(huì)進(jìn)步、文明傳承的重要途徑，利用信息技術(shù)進(jìn)行教育既是現(xiàn)代教育的重要標(biāo)志，又是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑之一。

（二）化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中的現(xiàn)代信息技術(shù)

以下列舉兩個(gè)方面來(lái)說(shuō)明化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中的現(xiàn)代信息技術(shù)。

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中的“宏觀辨識(shí)與微觀探析”，即微觀結(jié)構(gòu)決定了宏觀性質(zhì)。在教學(xué)過(guò)程中單憑語(yǔ)言很難準(zhǔn)確、清楚、形象地描述化學(xué)變化的微觀過(guò)程，因此會(huì)造成學(xué)生理解上的困難。但如果通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件來(lái)模擬分子、原子等微觀粒子，并把它們的變化特征做成動(dòng)畫(huà)，這對(duì)學(xué)生構(gòu)建化學(xué)微觀世界就會(huì)起到事半功倍的作用。

再比如化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中的“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”，實(shí)驗(yàn)雖然是進(jìn)行科學(xué)探究、研究物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的基本手段，但很多常規(guī)性演示實(shí)驗(yàn)已非常成熟，因此利用“視頻+講解”的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)可能更能保證課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)效性。創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)需要大量的相關(guān)資料做鋪墊，缺少現(xiàn)代信息技術(shù)的支持，學(xué)生的視野就不會(huì)開(kāi)闊，相關(guān)信息的獲取困難等都勢(shì)必會(huì)降低學(xué)生的創(chuàng)新熱情。

通過(guò)以上兩個(gè)方面的敘述可知，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)離不開(kāi)信息技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步。

（三）對(duì)策與思路

“尊新必威，守舊必亡”，伴隨著信息時(shí)代的飛速發(fā)展，化學(xué)教學(xué)和信息技術(shù)的有效融合是必然趨勢(shì)。教師如果不提升自身的信息化教學(xué)水平，就不可能滿足《標(biāo)準(zhǔn)》的要求，也就無(wú)法培養(yǎng)高中生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。只有通過(guò)精心設(shè)計(jì)教學(xué)方案，并充分利用各種信息技術(shù)手段豐富教學(xué)內(nèi)容，才能不斷發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、例析信息時(shí)代下的化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)

以人教版《高中化學(xué)（選修三）》第一章“原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)”第一節(jié)“原子結(jié)構(gòu)”為例，闡明信息技術(shù)在培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中的重要作用和必要性。

（一）課程簡(jiǎn)介

知識(shí)與技能目標(biāo)（僅列出和本節(jié)相關(guān)的內(nèi)容，下同）：了解原子結(jié)構(gòu)的構(gòu)造原理，并能用構(gòu)造原理認(rèn)識(shí)原子的核外電子排布;了解原子核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，知道電子云和原子軌道等。

學(xué)習(xí)重點(diǎn)：根據(jù)構(gòu)造原理寫出1～36號(hào)原子核外電子的排布式，了解核外電子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)、電子云和原子軌道以及泡利原理、洪特規(guī)則等。

學(xué)習(xí)難點(diǎn)：了解構(gòu)成原子的微粒間的關(guān)系，以及電子云和原子軌道，基態(tài)、激發(fā)態(tài)與光譜等。

學(xué)習(xí)過(guò)程：原子的誕生→能層與能級(jí)→構(gòu)造原理等。

（二）化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)分析

基于課程標(biāo)準(zhǔn)、教材內(nèi)容、教學(xué)與評(píng)價(jià)目標(biāo)的分析，原子的組成、原子核的組成、電子與質(zhì)子的帶電性質(zhì)等等，涉及的是“微觀探析” “平衡思想”等素養(yǎng)的培養(yǎng);“原子模型”的發(fā)現(xiàn)歷程，彰顯了科學(xué)探究的精神，涉及的是“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”核心素養(yǎng)的培養(yǎng);電子云的半徑變化、核外電子排布凸顯了“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

（三）信息化教學(xué)設(shè)計(jì)

基于信息化的教學(xué)設(shè)計(jì)主要從以下幾個(gè)方面展開(kāi)。

1.課前設(shè)置信息化情境，激發(fā)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究與創(chuàng)新的意識(shí)。借助信息技術(shù)我們可將豐富的視頻、動(dòng)畫(huà)、音頻、圖片、報(bào)告等信息通過(guò)聲光的形式傳遞給學(xué)生，帶給學(xué)生各種感官刺激，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，勾起學(xué)生的好奇心，使其思維快速啟動(dòng)，進(jìn)而可讓后續(xù)的課堂教學(xué)得以順利開(kāi)展。

在課堂剛開(kāi)始時(shí)可以播放我國(guó)第一顆原子彈爆炸的視頻，由此引入原子的概念，并以圖片來(lái)展示原子核和核外電子它們的相對(duì)空間及位置是怎樣的，然后提出問(wèn)題“原子是化學(xué)變化中的最小微粒，那么原子還能不能再分？你能提出再分割的方法嗎？”這樣的課堂引入勢(shì)必會(huì)激發(fā)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究與創(chuàng)新的意識(shí)。

2.在課堂教學(xué)中加入信息化元素，提升學(xué)生的宏觀辨識(shí)與微觀探析水平。在化學(xué)課堂教學(xué)過(guò)程中，教師可利用多種信息技術(shù)手段，對(duì)學(xué)生開(kāi)展思維啟迪，如此能夠?qū)⑸羁獭⒊橄蟆⒖贪宓幕瘜W(xué)內(nèi)涵，以直觀、形象、生動(dòng)的形式呈現(xiàn)出來(lái)，給學(xué)生帶來(lái)學(xué)習(xí)便利。具體的實(shí)現(xiàn)方式有很多，如翻轉(zhuǎn)課堂、思維導(dǎo)圖、優(yōu)化課堂內(nèi)容及訓(xùn)練等。

例如可以出示一組孩子圍繞父母的圖片：嬰幼兒時(shí)期時(shí)刻離不開(kāi)父母→小學(xué)中學(xué)時(shí)期在離家不遠(yuǎn)處的學(xué)校上學(xué)→上大學(xué)的時(shí)候離家到別的城市去上學(xué)，然后問(wèn)哪個(gè)階段孩子的能量更大一些，以此來(lái)比喻隨著離原子核的距離越遠(yuǎn)電子的能量越高。并用中小學(xué)學(xué)生早晚回家、大學(xué)生寒暑假回家來(lái)比喻電子離原子核的距離其實(shí)是一個(gè)出現(xiàn)概率的問(wèn)題等等。

而一些重難點(diǎn)概念，如電子云、泡利原理、洪特規(guī)則等，如果以動(dòng)畫(huà)的形式來(lái)說(shuō)明，學(xué)生的微觀探析水平更容易得到提升，而以傳統(tǒng)的板書(shū)形式進(jìn)行說(shuō)明則很難達(dá)到這樣的效果。另外課堂交互活動(dòng)也因?yàn)樾畔⒓夹g(shù)的發(fā)展而變得更加容易、靈活，如此教師利用多媒體模擬實(shí)驗(yàn)、展示問(wèn)題就可以占用更少的課堂教學(xué)時(shí)間。

3.在課后開(kāi)展信息化互動(dòng)，使學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度、承擔(dān)社會(huì)責(zé)任。作為課堂的拓展，課后的教學(xué)互動(dòng)是必不可少的。信息技術(shù)的發(fā)展打破了傳統(tǒng)的時(shí)空局限性，使得師生之間、生生之間的實(shí)時(shí)互動(dòng)成為可能，如此有利于教師對(duì)學(xué)生的及時(shí)反饋進(jìn)行指導(dǎo)，也使分層教學(xué)成為可能。利用信息技術(shù)可以分析每個(gè)學(xué)生的實(shí)際水平，進(jìn)而可對(duì)不同層次的學(xué)生發(fā)布不同的作業(yè)，由此使其循序漸進(jìn)、不斷進(jìn)步。此外教師還可以提供一些相關(guān)的網(wǎng)址、媒體資料等，如此當(dāng)學(xué)生進(jìn)行拓展學(xué)習(xí)時(shí)，就可以方便快速地獲取相關(guān)文章和學(xué)科前沿信息了。

例如教師可以安排學(xué)生搜集有關(guān)原子構(gòu)成（粒子種類）、光譜等的資料和圖片，以及人們認(rèn)識(shí)原子的歷史過(guò)程等等，這有助于學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度、承擔(dān)社會(huì)責(zé)任。但也切記不能濫用網(wǎng)絡(luò)，以及布置大量的作業(yè)和公開(kāi)評(píng)論學(xué)生等。

上述實(shí)例分析表明，信息時(shí)代高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)離不開(kāi)各種信息技術(shù)的使用，把信息技術(shù)融入高中化學(xué)教學(xué)是對(duì)“標(biāo)準(zhǔn)”的最好響應(yīng)。所以高中化學(xué)教師應(yīng)積極改變教學(xué)方式，為化學(xué)教育在信息時(shí)代的教學(xué)改革創(chuàng)新增添動(dòng)力，由此培育出智慧型、創(chuàng)新型、德才兼?zhèn)湫偷膹?fù)合人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]王 ? 磊，魏 ? 銳.學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展導(dǎo)向的高中化學(xué)課程內(nèi)容和學(xué)業(yè)要求——《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》解讀[J].化學(xué)教育，2018，39，（9）：48～53.

[2]郭 ? 剛，劉倩鈺.試論信息技術(shù)與現(xiàn)代教育的融合[J].現(xiàn)代職業(yè)教育，2019，（1）.