關于高中化學教學中融入學科前沿知識的探討

楊俊德

【摘要】在現階段的高中化學教學實踐過程中，學科前沿知識的融入不僅能夠豐富教師課堂教學內容，同時還有利于提升高中生的化學綜合素養，使教師課堂教學內容和實際生活緊密相連?；诖?，本文以學科前沿知識作為研究對象，結合其在高中化學教學中的應用現狀，分別從教育觀念的轉變、資源庫的建立、化學實驗課和課程內容的改革等方面來闡述學科前沿知識的融入途徑。

【關鍵詞】高中化學 ?學科前沿知識 ?教學實踐

【中圖分類號】G633.8 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2020）45-0108-02

引言

化學作為一門自然學科，與人們的現實生活息息相關。正如我們所知，很多學科前沿知識無法及時在教材內體現，學生也不能通過教材及時獲取前沿知識，而是需要經歷不斷的發展與變化過程。在教育改革大背景下，高中化學應以鞏固基礎知識為基礎，通過學科前沿知識的融入來引導學生加深對知識點的理解，使學生從日常生活中感悟化學知識，提升其自身核心素養。

1.化學學科前沿知識融入高中化學教學時存在的問題

1.1課程內容無法滿足學生需求

受傳統應試教思想的影響，導致大多數學生認為化學課程內容主要為基礎知識與技能，就連教師講解的知識也多為應試知識，從而以此滿足考試需求的目的，但是這種狀況卻使學生無法在其他方面獲得學習成果。一直以來，高中階段化學教學側重于理論知識點的傳授，考試成績是衡量學生學習成果的唯一標準，現有的化學課程內容無法滿足學生對獲取學科前沿知識的要求。很多學生只能利用課下的時間了解學科前沿知識與最新研究進展，久而久之，學生的學習興趣必然有所下降。對此，教師應當從自身角度出發，思考如何解決當下前沿知識在融入高中化學教學過程中存在的問題，從而有效滿足學生的需求，促進學生的發展。

1.2師生獲取化學前沿知識的渠道受限

雖然當前教師與學生已經肯定了學科前沿知識融入化學教學的重要性，但是由于一些化學任課教師的專業素養存在偏差，無法多方面、多角度去挖掘化學前沿知識，而是依然傾向于對學生素質的培養和興趣的激發。而這便直接造成了學生從化學課和試卷中獲取前沿知識，教師從網絡和集體備課中獲取前沿知識，從而使學生對前沿知識的獲取渠道受到限制。不僅如此，多數學科前沿知識來自權威雜志與期刊，文獻資料是獲取最新前沿知識的第一途徑，部分化學教師由于缺乏對科研文獻的研究經歷，而文獻內容多為化學專業術語，對教師的專業性提出了較高的要求，一旦這些專業術語超出教師認知水平，或文獻內容以英文形式呈現，這將給教師閱讀文獻帶來阻礙，不利于學科前沿知識的傳授。正是由于這些因素的影響，直接造成了師生對于化學前沿知識獲取的渠道受到限制。

1.3教師在教學中融入的化學前沿知識較為陳舊

教師在教學中普遍傾向于“生活中的化學”為素材的情境教學，在某種程度上而言這并沒有錯，但是卻與我們所說的化學前沿知識在某種程度上存在偏差。除此之外，我們這里所說的學科前沿知識在高中化學教學過程中的融入多為學生自我學習和小組教研，信息內容的提取存在難度，教師缺乏專業教研活動，無法提升化學教學質量。更為直觀的原因是，高中化學教材中內容更新較慢，教材是學生進行化學學習的首要材料，人教版高中化學教材中“科學視野”模塊涉及到化學領域內最新研究成果，能夠反映出學科最新研究進展。但教材內容的設置十分復雜繁瑣，往往要幾年才能更新一次教材，這將導致教材中的學科前沿知識存在滯后性，使前沿知識過于陳舊。

2.高中化學教學中融入學科前沿知識的有效途徑

2.1轉變教育觀念，建立化學前沿知識資源庫

針對課本中學科前沿知識過于陳舊的問題，建議教師首先必須轉變觀念，只有教師的教學理念真正轉變了，才能真正發揮自身的積極作用，從自我進行改變，并與學校進行積極的溝通，從而使學校充分利用網絡平臺，為學生建立前沿知識資源數據庫。這樣一來，學生對于前沿知識的獲取渠道便不再像之前一樣受到約束，而是根據自身的興趣愛好來查詢相關的信息。同時也有助于學生的自主思考與探究，有助于學生化學學習興趣的提升，使學生在接收前沿知識的同時使其自身化學學科素養得到有效的培養。同時，從教師角度上而言，教師在教研中形成的實驗方案可以在實踐中結合具體的教學內容與學生的課堂表現來靈活修改與完善，這便要求教師樹立終身學習的意識，轉變教育觀念，擴大、擴寬教學范疇，為學生的學習提供更大的知識領域，及時關注學科動態，不斷豐富自身的知識儲備，面對學生所提出的問題能夠及時解答，加強學生對教師的認同感。除此之外，教師知識領域不斷擴展，對學科前沿知識及時“追蹤”，這便能夠為高中化學課堂教學延伸課堂教學范圍。另外，筆者認為，教師的教學精力與教學時間畢竟有限，對于高中化學前沿知識的融入并不需要像課堂教學那樣要教師來一一查詢列出，因此，建議在學校內部設置專門的學科前沿知識教研人員，對學科前沿知識進行研究與整理，在各個階段以知識手冊的方式向教師發放，確保前沿知識的科學性，及時將最新研究成果傳達給教師，供教師研究與學習。這在某種程度上既實現了為學生在高中化學教學過程中融入前沿知識的教學目標，同樣也在一定意義上緩解了教師的教學準備壓力，有利于對學生課堂教學質量的提升。與此同時，應在學校內部建立教學資源庫，教師登錄后下載學科前沿知識內容，將其用于教學實踐，提升教學效果。亦或者教師將所下載的前沿知識內容傳遞給學生，允許學生進行拷貝，這樣一來，學生對于前沿知識的探索與學習的時間與空間便不再局限于課堂與學校，使學生能夠結合自身的實際學習情況來進行相關前沿知識的學習探究，有效拓寬了高中化學教學的廣度與寬度，對學生課堂學習效果的提升具體重要意義。

比如教師為學生講解生物質可再生碳資源，通過將生物質轉化為芳烴、烷烴、多元醇等高附加值化學品，實現新能源行業的發展。大連化物所航天催化與新材料中心研究團隊長期對“單原子催化劑”與“生物質”轉化進行研究，將高金屬載量的鎳-氮-碳單原子催化劑用于生物質轉化，并取得了研究進展，該研究結果在化學頂級期刊《德國應用化學》中發布。對于這一信息內容學生在教材中是無法深入了解與接觸的。那么，教師將這一內容融入到高中化學教學過程中，既激發了學生的課堂學習參與興趣，又能夠通過對這一成果的研究，學生可以從中體會到化學學科保持科學探究和創新意識的重要性，從而激發了自身的科研理想。

2.2強化化學實驗，提升學生化學學習興趣

對于學生來說，興趣是快速獲取知識的重要因素。學生對身邊發生的事物更有興趣，教師講解后學生的印象更深。因此，學科前沿知識應從實際生活入手，讓學生先對周圍熟悉的事物有所了解，從而實現知識擴散，提升學生對學科前沿知識的接受能力。比如學生學習C元素時，教師以甲烷與石油知識的講解為基礎，將內容拓寬到清潔能源方面，講解天然氣的形成，分析可燃冰與核能的未來應用趨勢，使學生對新能源知識有所了解。高中化學教學需要依靠大量的化學實驗，教材中的化學現象需要靠實驗得到驗證，因此，結合本節課教學內容，針對學科前沿知識的學習，教師應為學生安排化學實驗，通過實驗提升課堂教學效率。比如學習氮氣性質時，可以展開氮氣驅替煤氣層模擬實驗，使學生對現階段氮氣研究領域有所了解，觀察不同壓力與溫度下的氮氣性質，分析氮氣凝固和升華現象[1]。就此來看，實驗在高中化學教學過程中，既能夠使學生對課堂所學知識有一定的直觀且清晰的了解，又能夠在某種程度上為學生對前沿化學知識的了解奠定一定的事實基礎，促進了學生化學學習興趣的提升。

2.3推進高中化學課程內容的有效改革

首先，增設選修課程，開發多樣化校本課程。一直以來，高中各科目在排課時總是圍繞著高考的考試內容，教學內容受到限制，一些選修課本中內容被避開。雖然這樣可以節約課堂教學時間，但這并不利于培養學生的化學核心素養，看似學生著重學習了必修課本中的內容，為學生成績的提高作出了有效保障，更甚者有些教師認為學習必修課本符合高考的實際需要，是為學生著想，但是，教師卻不知道這樣的教學思想在一定程度上卻浪費了選修課本中優秀的教學資源，這并不利于更多學科前沿知識的融入。雖然當前的高中化學考試過程中選修課本中所占比例并不多，但是選修課本中的知識卻同樣重要，其中對于化學知識的介紹領域更廣，更加有利于學生對于前沿知識的了解與掌握。因此，互聯網時代背景下，人們獲取信息更加便捷，學科前沿知識內容應貼近社會與生活，符合當前科技發展趨勢，使學生透過學科前沿知識了解化學自然科學的真實魅力。2017年全國化學高考試卷中，將“五氮陰離子鹽”、“Mn氧化物納米粒子催化劑”、“氟他胺”等內容融入考試題目，這些新的材料、催化劑與醫學藥物不僅拓展了學生視野，也豐富了化學教學內容。2018年高考試卷中，環境保護成為考試的重點主題，無論是“新能源汽車動力電池回收”，還是“C02+H2S”協同轉化裝置，這些題目以文字和工藝流程圖、裝置圖的形式出現，知識點內容與化學學科前沿知識緊密相連，考察學生對學科的實時研究。

這些題目不僅新穎，在代表學科前沿知識成果的同時，也展示了化學領域最新的理論與技術，比如2018年全國卷第7題和第8題以新能源汽車動力電池中的磷酸亞鐵鋰電池的回收處理、“霧霾”形成機理的最新研究成果作為題目參考素材，考驗學生對化學反應原理的理解，展示了化學在生態環境保護方面做出的貢獻，潛移默化地提升學生的環境保護意識，使學生增強社會責任感。

總結

總而言之，對于高中生來說，雖然教材中的相關內容對于學生的學習來說十分重要，但是教師的教學理念應當有所轉變，學科前沿知識同樣是學生在化學學習中必須掌握的內容，這是學生在高考中提升學習成績的有效方式。要求學校與教師加強對化學學科前沿知識的重視，通過轉變教育觀念，建立化學前沿知識資源庫，強化化學實驗等方式提升學生化學學習興趣，推進高中化學課程內容的有效改革。

參考文獻：

[1]竇媛媛.化學學科前沿知識融入高中化學教學的研究[J].河南大學，2019.