【摘要】2024年全國高中化學說播課展示,彰顯了高中化學課堂教學改革的方向。結合課程標準的要求與高考試題的導向,從數據統計、案例分析等維度剖析了說播課的特點,窺見了當前我國高中化學課堂教學改革的發展趨勢,同時可見“教學評”一致性的重要性。
【關鍵詞】核心素養;課程標準;說播課;試題導向;教學評一致性
課程標準是實現“教學評一致性”的理論根基,是教材編寫與教學實施的依據,也是高考試題命制的依據。全國高中化學說播課展示,體現了高中化學課堂教學改革的方向。2024年10月底,中國教育學會化學教學專業委員會在廣西桂林市舉辦“高中化學課堂教學展示與觀摩(培訓)活動”,來自全國各省市自治區的選手展示了121節說播課,通過對評委會推薦的57節創新說播課從數據統計與案例分析兩個方面進行復盤研究,并結合課程標準的要求與高考試題的導向,可以看到當前我國高中化學課堂教學改革在落實課程標準要求方面有了進一步的發展,并呈現出以下特點:
一、情境真實適切,助力素養落地
1.課程標準要求
《普通高中化學課程標準(2017年版2020年修訂)》要求:真實、具體的問題情境是學生化學學科核心素養形成和發展的重要平臺,為學生化學學科核心素養提供了真實的表現機會。因此,教師在教學中應重視創設真實且富有價值的問題情境,促進學生化學學科核心素養的形成和發展。這就需要教師在實際教學中,融入真實的情境,把書本知識與生活相連結,通過把知識/符號世界和真實的生活聯系起來,激發學生的學習興趣,并發展學生在現實生活中綜合分析問題和解決問題的能力。
隨著課程改革的深入,教師在教學中對真實情境的設置需要從簡單的引用和展示發展為更為深入地利用和融合,讓學生能夠在課堂上感受和體驗真實復雜的情境與問題,有利于核心素養的形成與發展。
2.說播課分析
在評委會推薦的57節創新說播課中,有55節創設了真實情境,占比為96.5%;在這些課堂中,教師通過校企合作構建實踐場域,組織學生走進工廠、企業、農村、醫院、社區、科研院所等,進行參觀訪問、實地考察、親身體驗;教師在教學中提供權威真實的國家行業標準數據或原始生產數據。同時,教師選取了與教學目標、教學內容相契合的真實情境,保證了情境線、任務線、認知線和素養發展線的有機結合和交融。
以江蘇省南菁高級中學劉輝老師的《氮循環—高三專題復習》為例。劉老師通過項目式學習方式,課前組織學生赴江陰市周莊鎮山泉污水廠參觀考察、采訪工程師,讓學生在真實的生產情境中思考“如果我是污水處理廠的技術人員,我會如何處理呢?”等問題,指導學生從污水進水口取得真實水樣進行檢驗,幫助學生實現了真實情境中的角色代入。通過實地走訪調研,學生在真實有意義的情境中,對有挑戰性的復雜問題進行思考,從而表現出了極大的學習主動性。
3.高考評價導向
《普通高中化學課程標準(2017年版2020年修訂)》要求:試題情境的創設應緊密聯系學生學習和生活實際,體現科學、技術、社會和環境發展的成果,注重真實情境的針對性、啟發性、過程性和科學性,形成與測試任務融為一體、具有不同陌生度、豐富而生動的測試載體。高考綜合改革實施以來,全國及各省市高考試題呈現出“無價值,不入題;無思維,不命題;無情境,不成題;無任務,不立題”的特點。
縱觀近幾年全國卷及各省市高考試題,通過創設真實情境,突出對學生必備知識、關鍵能力與學科素養的考查,尤其是以工業流程圖為素材的試題成為??键c,這類試題源于真實的工業生產,生產流程蘊含很豐富的設問空間,包括物質性質、條件控制、氧化還原、化學平衡等核心內容。借助實際的工業生產流程,有利于在真實復雜的情境中,考查學生綜合分析問題的能力、批判性思維能力等,有利于實現從“解題”到“解決問題”的飛躍,體現了高考對教學的導向作用。
如2024年全國理綜化學(甲卷)第26題,通過展示真實的工業生產流程圖,將考生帶入高度仿真的真實生產情境之中,去思考生產中每一步的條件控制、分析微觀層面物質的成分、氧化還原反應產物、相關計算等,為考生化學學科核心素養提供了展示平臺。
例題:鈷在新能源、新材料領域具有重要用途。某煉鋅廢渣含有鋅、鉛、銅、鐵、鈷、錳的+2價氧化物及鋅和銅的單質。從該廢渣中提取鈷的一種流程如下。
已知:①Ksp(CuS)=6.3×10-36,Ksp(ZnS)=
2.5×10-22,Ksp(CoS)=4.0×10-21。
②以氫氧化物形式沉淀時,lg[c(M)/mol?L-1]和溶液pH的關系如圖1所示。
回答下列問題:
(1)“酸浸”前,需將廢渣磨碎,其目的是 。
(2)“酸浸”步驟中,CoO發生反應的化學方程式是 。
(3)假設“沉銅”后得到的濾液中c(Zn2+)和c(Co2+)均為0.10mol?L-1,向其中加入Na2S至Zn2+沉淀完全,此時溶液中c(Co2+)= mol?L-1,據此判斷能否實現Zn2+和Co2+的完全分離 (填“能”或“不能”)。
(4)“沉錳”步驟中,生成1.0 mol?L-1MnO2,產生H+的物質的量為 。
(5)“沉淀”步驟中,用NaOH調pH=4,分離出的濾渣是 。
(6)“沉鈷”步驟中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入適量的NaClO氧化Co2+,其反應的離子方程式為 。
(7)根據題中給出的信息,從“沉鈷”后的濾液中回收氫氧化鋅的方法是 。
從這個角度來講,在教學中利用真實而有意義的情境驅動學生的學習,與高考命題改革方向相一致,是“教學評一致性”的具體體現。
二、緊跟時代步伐,彰顯學科價值
1.課程標準要求
《普通高中化學課程標準(2017年版2020年修訂)》要求:課程內容要努力呈現經濟、政治、文化、科技、社會、生態等發展的新成就、新成果,充實豐富培養學生社會責任感、創新精神、實踐能力相關內容。
進入20世紀以后,化學在認識物質的組成、結構、性質等方面都有了長足的發展,取得了巨大的成就。以選擇性必修《物質結構與性質》為例,2017年版課程標準增加了“人類認識物質的不同尺度”,優化了“晶體和聚集狀態”,強化了對化學和生命科學都非常重要的概念“配合物、氫鍵”等內容。體現了科技進步與時代發展要求,彰顯了化學學科的應用價值。如:
【學業要求】能舉例說明物質在原子、分子、超分子、聚集態等不同尺度上的結構特點對物質性質的影響。
【內容要求】知道配位鍵的特點,認識簡單的配位化合物的成鍵特征,了解配位化合物的存在與應用。
人教版、上教版高中化學教材(2019年版)均專門設置了“配合物與超分子”一節內容。課程標準的變化和教材內容優化及更新,對教師的專業素養、教學安排等提出了新的要求。
2.說播課分析
在本次評委會推薦的57節說播課展示中,有10位老師聚焦于體現學科前沿研究內容的教材新內容上,在落實新內容必備知識教學目標的同時,通過嵌入豐富的資料、巧妙的教學設計和精彩的課堂活動,為學生提供了新的認識視角,彰顯了化學學科的發展對人類文明進步的貢獻。
例如超分子和分子機器在科學發展史上分別于1987年和2016年兩次獲得諾貝爾獎,目前在材料科學、生命科學及納米技術等前沿領域有廣泛應用,正在為這些學科帶來變革和突破。針對這一內容,河北省石家莊市第一中學王靜老師的說播課《超分子》在課堂活動中將微粒種類、相互作用等核心內容融入其中,通過實驗引導學生分析推理、再實驗收集證據提升認識,通過對“超分子”這一概念的深度解讀和分析,不僅讓學生逐步形成了“超分子”的前沿科研視角,也發展了學生基于證據進行推理、批判的高階思維,同時很好地呈現了化學學科的發展與進步。
又如,隨著時代的發展,配合物的應用領域不斷擴大,其在各個領域的應用也越來越深入。復旦大學附屬中學張苧丹老師在《多彩銅世界—認識配位化合物》中,用“節外生枝”帶來認知沖突,通過對比實驗引出問題,圍繞實驗問題開展探究活動,借助現代教學儀器(如分光度計等),提供實驗證據引導學生從宏觀走向微觀,認識四氨合銅形成過程中的微觀本質,并且介紹了含銅配合物在現代科學研究中的應用(雙中心銅配合物電催化CO2還原制醇)。
3.高考評價導向
隨著新課程標準的實施和新高考的逐步推進,新課程標準中新內容和新要求在高考試題中出現的概率也越來越大。如,超分子在2024年遼吉黑三省卷第9題、湖北卷第15題、安徽卷第11題中均有所體現。配合物在2024年全國新課標卷、山東卷、遼吉黑三省卷、甘肅卷、湖南卷、湖北卷、安徽卷、廣東卷、海南卷均有涉及。
如,2024年遼吉黑三省卷第9題較好地考查了學生“從超分子尺度認識物質的結構特點對物質性質的影響”:
環六糊精(D-吡喃葡萄糖縮合物)具有空腔結構,腔內極性較小,腔外極性較大,可包含某些分子形成超分子。圖2、圖3和圖4分別表示環六糊精結構、超分子示意圖及相關應用。下列說法錯誤的是:
A.環六糊精屬于寡糖
B.非極性分子均可被環六糊精包合形成超分子
C.圖3中甲氧基對位暴露在反應環境中
D.可用萃取法分離環六糊精和氯代苯甲醚
又如,2024年湖北卷第15題考查了學生對“超分子是兩個或兩個以上分子通過非共價鍵的分子間作用力結合起來的物質微?!钡恼J識:
科學家合成了一種如圖所示的納米“分子客車”,能裝載多種稠環芳香烴。三種芳烴與“分子客車”的結合常數(值越大越穩定)見表。下列說法錯誤的是:
A.芳烴與“分子客車”可通過分子間相互作用形成超分子
B.并四苯直立裝載與平躺裝載的穩定性基本相同
C.從分子大小適配看“分子客車”可裝載2個芘
D.芳烴π電子數越多越有利于和“分子客車”的結合
上述這些考點和考查要求均為《普通高中化學課程標準(2017年版2020年修訂)》的新增要求,體現了高考依標命題,引導中學教學回歸課標、回歸教材,嚴格按照課程標準進行教學的要求;關注學科發展前沿,傳遞學科價值。
三、融入思政教育,厚植愛國情懷
1.課程標準要求
《普通高中課程方案(2017年版)》要求:落實習近平新時代中國特色社會主義思想,有機融入社會主義核心價值觀、中華優秀傳統文化、革命文化和社會主義先進文化教育內容,使學生堅定中國特色社會主義道路自信、理論自信、制度自信和文化自信。基于此指導思想,2019年版高中化學教材在內容的選擇上,進行了精心的設計與編排,強化了思政教育的滲透。一方面,注重挖掘中華優秀傳統文化蘊含的思想觀念、人文精神,致力于傳承和弘揚工匠精神和技術創新思想;另一方面,結合現代化學的發展成果,引入我國在化學領域取得的突破性進展和重大科技創新案例。
2.說播課分析
經統計分析,57節創新說播課中有21節課(占36.84%)在教學中滲透思政教育、弘揚中華優秀傳統文化、強化社會責任感方面表現出色。包括我國古代冶鐵煉鋼、釀酒造醋、美食、中醫,以及碳中和、中國式現代化等。如,我為“滄州鐵獅子”設計防腐方案、我是海南山蘭米酒釀造師、“硫”住美味、自制米酒、論證重污染天氣“汽車限行”的合理性等。與往年相比,本屆說播課老師們精選教學素材,將情境串聯線、問題解決線、知識邏輯線、素養發展線緊密結合,在幫助學生獲得必備知識、發展關鍵能力的同時,潤物細無聲般地滲透了思政教育。
如北京大學附屬中學邢碩、劉尚琳老師在《論證重污染天氣“汽車限行”的合理性》中,組織學生辯論“汽車限行”的合理性,引導學生學會辯證地看待問題,增強參與社會決策的意識。天津市覺民中學孫志蓉老師在《研究有機化合物的一般方法—以青蒿素為例探究有機物認知模型》中,從東晉葛洪《肘后備急方》中引出研究的問題,以屠呦呦研究的青蒿素、雙氫青蒿素為載體,將有機物的研究思路與方法融入其中,充分地挖掘了青蒿素所承載的素養發展功能與價值。
又如,河北省滄州市第一中學趙春老師的《探秘“鐵獅子”的電化學腐蝕與防護》中以“為滄州鐵獅子設計防腐方案”為核心任務,組織學生開展項目式學習,包括“聽鎮海獅吼,探腐蝕現狀”主題研學活動,學生到實地調研、查閱資料、采訪工程師等。課堂上,完成項目任務一探究鐵獅子的腐蝕原理;項目任務二為新鐵獅子設計防腐方案。在項目研究的過程,學生不僅感受了我國古代高超的鑄鐵技術,厚植了愛國情懷,而且在參與防腐設計的過程,發展了關鍵能力,感悟了化學學科的社會價值與功能。
3.高考試題導向
教育部關于考試評價的文件要求,高考試題要有機融入黨的二十大精神,反映學科研究新進展、新成就,體現社會主義核心價值觀,弘揚中華優秀傳統文化、革命文化和社會主義先進文化。因此,近幾年全國卷及各省市高考化學試題均注重挖掘中華優秀傳統文化成果,選取中華優秀傳統文化的瑰寶進入試題,同時,在試題中展示我國科學家在化學領域取得的突破性進展和重大科技創新,激發學生為中華民族偉大復興而奮斗的責任感和使命感。
如2024年全國新課標卷第7題,以文房四寶為載體,考查學生從化學視角對筆、墨、紙、硯的組成成分的辨析能力,有機地融入了中華優秀傳統文化對人類文明和社會進步的重大貢獻:
文房四寶是中華傳統文化的瑰寶。下列有關敘述錯誤的是:
A.羊毛可用于制毛筆,主要成分為蛋白質
B.松木可用于制墨,墨的主要成分是單質碳
C.竹子可用于造紙,紙的主要成分是纖維素
D.大理石可用于制硯臺,主要成分是硅酸鹽
又如,2023年海南卷第10題考查了晶體類型、分子間作用力、元素周期表、雜化軌道等必備知識,以及從化學視角認識我國航天科技事業的最新成就,增強文化自信:
近年來,我國航天科技事業取得了輝煌的成就。下列說法錯誤的是:
A.我國科學家由嫦娥五號帶回的月壤樣品中,首次發現了天然玻璃纖維。該纖維中的主要氧化物SiO2屬于離子晶體
B.某型長征運載火箭以液氧和煤油為推進劑,液氧分子間靠范德華力凝聚在一起
C.“嫦娥石”(Ca8Y)Fe(PO4)7是我國科學家首次在月壤中發現的新型晶態礦物,該礦物中的Fe位于周期表中的ds區
D.航天員出艙服中應用了碳纖維增強復合材料。碳纖維中碳原子雜化軌道類型是sp2
本屆說播課展示中,除了以上三個方面的特點外,還有開展項目式學習、單元整體教學設計、利用現代儀器助推探究走向定量、基于教材深入探究靠近學科本質等方面也表現突出,充分體現了課程標準的要求,課堂教學改革由“新”走向“深”,學生的學科核心素養得以落實,同時契合了高考改革的方向,為深化“教學評一致性”的教學實踐提供了寶貴的經驗和借鑒。
【參考文獻】
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