基于學科核心素養的校外化學教學策略的初探

張鑫

摘要：化學學科核心素養是學生必備的科學素養，是學生終生學習和發展的重要基礎。基于此，本文將基于學科核心素養的校外化學教學策略進行初步探索與分析，首先闡述了培養化學學科核心素養的意義，而后根據校外教育課程的特點，分別從課程主題、探究過程、教學評價三個方面提出了幾點教學策略，期望能夠給相關教育工作人員帶來教學啟發。

關鍵詞：學科核心素養、校外化學、教育策略

一、培養化學學科核心素養的意義

核心素養主要指學生應具備的能夠適應未來社會發展需要的必備品格和關鍵能力，是學生終身學習和發展的重要基礎。[1]化學看似神秘實則與人類生活聯系緊密，在學生的各項能力發展過程中，化學這門學科也承擔起對學生能進行核心素養培養的重要任務，化學學科的核心素養應是學生必備的科學素養。2017版“課程標準”將化學分為這樣幾個維度：宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、科學探究與創新意識和科學精神與社會責任。[2]在圍繞這五個維度展開化學教學活動時，從化學的核心概念、化學思維、學習方法、實驗操作，都有著其自身學科的獨特性和不可替代性。隨著化學反應的進行，學生能夠更好地觀察物質的物理性質和化學性質，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;在實踐與應用中，磨煉實事求是，不斷學習，勇于創新的品質。因此，以核心素養為基礎的化學教學是知識與能力、過程與方法、情感態度與價值觀的有機整合，對學生的知識發展、能力發展、品德修養有著重要影響，學生將會重新認識物質世界、改造物質世界、創造物質世界，是培養合格公民重要的素質之一，是為我國培養科普型、科研型、科創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、校外化學課程的特點

與傳統的校內化學課相比，基于興趣培養和能力提升的校外化學課堂，能夠更有效地幫助學生建構知識、形成技能、激發興趣及發展探究創新能力。[3]筆者在校外開設的化學興趣小組由于時間、場地的特殊性，學生有充足的實踐進行實驗操作，提高了學生動手實驗的能力，有效彌補了學校教育的不足;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，能夠激發學生的探索的欲望，深刻理解化學等科學對生活的影響;活動以探究性實驗或項目式學習為基礎，學生自主確定實驗目的、自主設計、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知識、形成技能、激發興趣及發展探究創新能力。此外，校外化學的學習不在于化學分數，而是學習化學過程中的探究與思考，使他們更能感受到學習化學過程中“追根尋底”的快樂。

三、教育策略初探

1.生活情境，化學學習“接地氣”

一提到化學，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，這種傳統的看法依然是正確的，但是實驗室并不是唯一存在化學的地方。化學是一門實用的、創造性的科學，它與我們的生活息息相關。在校外化學課程實踐中，我們可以遵循生活科普“觀生活中的現象、用生活中的材料、探生活中的科學;在實驗室之外也可以進行科學實踐”的教育理念展開教學設計與指導。[4]因此，教師展開某一化學核心知識時可以考慮融入生活情境，捕捉生活素材，幫助學生建立學科知識與生活實際的關系。例如從肥皂去污到表面活性劑的基團機構，從公園里池塘的自凈化到凈水器的“沉淀”、“過濾”，幫助學生理解化學的知識或技術是如何解決生活問題的。當然有一些問題，我們目前還沒有辦法用已有的化學知識解決，也可以把這一問題轉化為小課題進行研究，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，選擇有趣可行的內容，重在對實驗的自主評價中促進知識深化和思維創新。

同樣，很多生活環境與場景都可以成為一個化學的實驗室，筆者引入酸堿指示劑這一概念時，就設計了《廚房與化學》的主題教學，考慮采用生活找中常見的物質代替傳統實驗中的酸堿鹽，在“酸堿指示劑”教學中，通過紫甘藍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，遇堿變藍色，且安全無毒性。學生在合成指示劑之后，可以進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，在實驗進行時，學生提出新奇的設想，將LED小燈替換棉線“種植”晶體，最終學生收獲一枚會發光的“寶石戒指”。設計基于生活主題的化學活動，可以幫助學生看到他們所學的知識與為什么要學習這些知識之間的聯系。這種方法消除了化學表面上的抽象性，使之更具體、更容易理解，讓化學學習“接地氣”。

2.充分實踐，動手能力“穩扎實”

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，任何的學習都要通過實踐來加以驗證，而學生獲取知識、增加本領最好的方法就是充分地實踐與體驗。化學——以實驗為基礎，研究物質性質、變化及其規律的學科。[5]校內的化學課程往往時間比較緊張，課程中多以教師演示為主，學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，每一個學生在課堂中可以像科學家一樣體驗實驗操作，不論是藥品稱量、儀器使用、記錄觀察、數據分析等都可以培養學生掌握科學的研究方法。此外，對于某些儀器或技能需要熟練操作、安全操作時，教師應給以學生反復練習的時間與材料，在校外課堂中也能回歸化學的本質。讓學生在反復、正確地實踐中，掌握實驗探究扎實的基本功。同時，為了培養學生良好的探究習慣，科學、正確、及時地完成化學實驗報告也是良好的學習習慣的養成和學習經驗積累的過程。

例如在《液體世界——彩虹瓶》的活動中，學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，不少學生由于技術操作不熟練，經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，導致最終溶液濃度產生誤差等情況。在化學學習的實踐操作中，例如試樣的稱量，溶液的配制，加熱、蒸發和結晶，試樣的分離與提純，定量分析，化學實驗數據的記錄與處理等每一個操作都需要是準確無誤，“規范動作”的養成就是需要充分地練習與實踐。同樣，很多實驗現象或者理論，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》這一教學為例，為了讓學生理解水的表面張力，課堂中設計了 “裝滿一杯水”的環節，首先讓學生預測裝滿水時杯中水面的形狀，然后再進行驗證。課堂上，學生在杯中水快滿時，使用膠頭滴管往杯中逐滴加水，以保證使杯子裝滿水。很多學生預測水杯裝滿水時水面是平的，但是經過親自試驗后發現，水面原來是鼓起來的。實驗現象與經驗認知發生沖突時，可以幫助學生更好的認識到“實踐是檢驗真理的唯一標準”，亦說明只有充分的實踐驗證中，在沉浸式的化學學習中，更好地強化動手能力，提高學生的核心素養。

3.開放評價，活動形式“有新意”

基于核心素養視域下，校外化學實驗教學過程中，教師可以為學生創設更多形式多樣的特色課堂。首先，基于真實問題的跨學科情境。學科的學習不僅是知識的獲取，其最終的目標是掌握化學與社會進步和人類發展的緊密關系，理解化學技術為社會和人的服務。學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，促進學生的發散性思維和創新思維的培養。例如在《巧做雨天報警裝置》中，學生根據已有的知識——電解質，設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，當有“雨滴”落下后，裝置會連通電路，蜂鳴器報警，在繼續實踐的環節中，學生對比同一電解質的不同濃度和不同電解質溶液對該裝置報警效果的影響，進一步強化了電解質等核心概念與原理的理解與運用，同時還運用到物理、設計、工程等多學科的知識與技能，切實感受到化學核心的技術也不一定只有瓶瓶罐罐，而豐富的課堂形式，更能激發學生的探索興趣和提升綜合能力。

不同于學校化學是面向中考、高考的應試教育，校外教育是“活動”的主陣地，針對學生的學習成果，教師可以開展多種與化學主題相關的科技類活動作為評價手段，例如“物質的顯微攝影”項目，學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，進一步培養藝術思維的發展。在“科學表演秀”的展示舞臺上，除了對學生選定主題的關于實驗操作、解釋原理等科學性進行評價，表演秀或者科普劇往往還會在藝術性、表現力、創意性等多個維度也做出評價，“科學表演秀”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活動的“魔力”在觀眾面前展現。這些活動不僅為學生提供了展示自我思想、個人作品、自我風格的舞臺，更讓化學這門學科的教學成果有更加豐富飽滿的呈現方式，開放多元的課程評價形式對學生的核心素養的培養意義深遠。

四、結語

關注學生核心素養的培養是現代教育對教師的要求，更是培養全面發展的人的要求。生活的情境、充實有效的實踐、多元的評價可以更好地激發學生興趣，使他們參與其中，樂于探究，自動自發。基于校外的教學環境，教師在教學設計、教育理念上更需要不斷思考和探索;善于分析、解決現實問題;領悟當代社會熱點背后的教育意義，將教育理念與化學教學實踐相結合，引導學生學會學習、全面發展。

參考文獻：

[1]劉翠.基于學科核心素養的化學教學課例研究[M].上海：華東師范大學出版社，2019.

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

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

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

[5]房宏.中學化學核心素養的構成體系與培養策略[J].中小學教師培訓，2016（06）：5-8.