高考改革持續推進,強調學生的綜合素質、創新精神以及實踐能力的發展,對高中化學教學提出了更高的要求。高中化學教學應該積極進行創新改革,打造教學新樣態。綜合實踐活動是高中化學教學改革的有效輔助工具,能夠讓學生深度參與到化學知識和技能的學習過程中,助力學生理解和掌握化學知識,提升化學綜合素養,從而更好地落實新高考要求。因此,深入探究新高考背景下高中化學綜合實踐教學活動的設計策略具有重要意義。
一、新高考背景下高中化學綜合實踐教學活動的價值
新高考對高中化學教學提出了更高要求,強調學生化學學科核心素養的發展,包括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以及科學態度與社會責任等維度。此外,新高考注重知識的綜合性與應用性,要求學生運用所學化學知識解決實際問題[1]。同時,新高考加大了對實驗探究能力和創新思維的考查力度,促使化學教學從知識傳授向能力培養轉變。
綜合實踐活動是將知識與實際生活、生產以及科研等情境緊密相連,讓學生通過親身體驗、自主探究等方式深入學習知識的一種教學形式,具有綜合性、實踐性、開放性、生成性和自主性等特點。綜合實踐活動整合了系統化的知識體系,涉及跨學科知識(綜合性);綜合實踐活動強調讓學生通過實踐操作、實地調研等方式獲取知識與技能(實踐性);綜合實踐活動不拘泥于教材,緊密連接生活、社會熱點等,其活動過程、方法和結果也具有多樣性,便于學生從不同角度探索問題(開放性);綜合實踐活動的全過程會不斷產生新問題,促使學生不斷思考與探究,從而不斷產生新知識和新認知(生成性);綜合實踐活動強調學生在活動中的主體地位,主張學生自主選擇研究課題、設計方案、實施探究過程并得出結論,能夠充分發揮學生的主觀能動性(自主性)。
化學知識體系繁雜且較為抽象,對學生的要求較高。實施高中化學綜合實踐教學活動具有重要意義。第一,通過緊密聯系生產和生活實際,開展綜合實踐活動,能夠將抽象知識具象化,有助于學生深入理解化學知識。第二,綜合實踐活動內含多個任務和活動,能夠有效提升學生的實踐能力,包括實驗操作技能、數據收集與分析能力等[2]。第三,化學綜合實踐活動的開放性和自主性特點為學生提供了廣闊的創新空間,能夠激活并發展學生的創新思維。同時,通過學生合作完成探究任務,能夠增強學生的團隊協作能力。第四,綜合實踐活動與實際問題緊密相關,有利于培養學生的科學精神與社會責任感,樹立正確價值觀,從而為解決實際社會問題貢獻力量。
二、新高考背景下高中化學綜合實踐教學活動設計原則
(一)科學性原則
化學作為一門自然科學,具有嚴謹且客觀的規律和原理。只有科學合理地設計綜合實踐活動,才能保證學生獲得正確的學科知識,形成嚴謹的科學思維和態度,而這也與新高考對學生科學素養的要求相契合。教師在設計綜合實踐活動時,應確保活動內容所涉及的化學概念、原理、實驗操作等符合科學事實,要依據化學學科的反應機理和物質性質合理選擇工具和方法,保證實踐結果的準確性。
(二)系統性原則
化學知識本身具有系統性和邏輯性,從基本概念到復雜原理,從元素化合物知識到化學反應規律的各個知識點相互關聯、層層遞進。遵循系統性原則設計綜合實踐活動,有助于學生構建完整的化學知識網絡,清晰地把握知識之間的內在聯系,從而更好地應對新高考對綜合性知識的考查。教師在設計綜合實踐活動時,需要整體規劃活動的各個環節和內容,既要保證綜合實踐活動主題串聯多個相關的化學知識模塊,又要按照由淺入深、由基礎到拓展的順序布置探究任務[3]。
(三)開放性原則
當今社會發展迅速,問題復雜多樣,需要學生具備開放的思維和多角度解決問題的能力。只有保證化學綜合實踐活動的開放性,才能為學生提供廣闊的思維空間和自主探索的機會,激發學生的創新意識和創造力,使學生在面對新高考中開放性試題以及實際生活中的化學問題時,能夠靈活運用所學知識,提出獨特的解決方案。教師在設計綜合實踐活動時,應該保證活動主題、內容、方法和評價等多個方面的開放性,為學生的全面發展創造有利條件。
(四)可行性原則
可行性原則是確保高中化學綜合實踐教學活動能夠順利實施并取得預期效果的關鍵。如果活動設計過于理想化,脫離實際情況,將難以開展,無法達到教學目標,也不利于學生的學習體驗和能力提升,更無法滿足新高考對教學實踐的現實要求。教師在設計化學綜合實踐活動時,需要綜合考慮學校的教學資源、學生的知識水平和能力基礎、活動的時間和空間等實際因素,以充分發揮綜合實踐活動的價值。
三、新高考背景下高中化學綜合實踐教學活動設計策略
(一)依綱據本,精準錨定活動目標
化學綜合實踐活動涉及的知識點多,涵蓋豐富的活動和任務。明確且精準的活動目標能夠為教學活動指明方向,確保活動的設計與實施緊密圍繞新高考要求,使學生在參與活動過程中逐步提升學科素養,積累實踐經驗,從而更好地應對新高考的挑戰。教師作為教學活動的組織者和引導者,應該深入鉆研新高考化學考試大綱與教材知識體系,精準把握課程標準對學生化學學科核心素養的培育要求,以此為基石明確實踐活動目標,確保每個活動環節都能有的放矢,為學生的成長與發展提供有力支撐。
以魯科版高中化學必修第二冊第1章第2節《元素周期律和元素周期表》為例,本章節內容主要包括原子半徑、化合價、金屬性與非金屬性等周期性變化規律,以及元素周期表的結構和應用。基于此,教師應該圍繞“證據推理與模型認知”“宏觀辨識與微觀探析”等核心素養,設計以下綜合實踐活動目標:學生能夠通過收集不同元素的相關性質數據,并分析數據之間的內在聯系,從宏觀的元素性質變化歸納出微觀的原子結構遞變規律,深入理解元素周期律這一理論模型;學生能夠通過繪制元素周期表的思維導圖或創意模型,強化對元素周期表結構的記憶和理解,從元素周期表這一宏觀工具中獲取元素性質的信息(宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知);學生能夠通過同周期或同主族元素性質遞變(如鈉、鎂、鋁的金屬性強弱的比較)的實驗活動,進一步驗證元素周期律,實現從理論知識到實踐應用的跨越(科學探究與創新意識);學生能夠理解元素周期律是元素性質隨原子序數遞增呈現周期性變化的規律,形成“結構決定性質,性質反映結構”的變化觀念;學生能夠通過分析同周期和同主族元素性質的遞變規律,如金屬性與非金屬性的強弱變化、最高價氧化物對應水化物的酸堿性變化等,理解元素性質變化是一個漸變的過程,且在一定條件下處于相對平衡的狀態(變化觀念與平衡思想);學生能夠以嚴謹、認真的科學態度對待元素周期律和元素周期表的學習與探究過程,尊重實驗事實和科學數據;學生能夠關注元素周期律和元素周期表在生產生活、科研創新以及環境保護等方面的應用,認識到化學科學對社會發展的重要貢獻,增強社會責任感(科學態度與社會責任)。
(二)立足生活,巧妙選取活動主題
新高考著重考查學生運用知識的能力以及在真實情境中解決問題的能力,因此綜合實踐活動的主題不能脫離生活實際,而應緊密聯系日常生活、生產實踐和社會熱點。教師需要具備敏銳的觀察力,從周圍環境中挖掘豐富的化學素材,并將其整合為綜合性的實踐活動主題,讓學生在熟悉的情境中接觸化學知識,促進知識的內化與遷移。同時,為了引導學生深入探究主題內容,教師還應設置具有啟發性和驅動性的問題,促使學生運用所學化學知識分析問題、解決問題[4]。
以魯科版高中化學選擇性必修1第1章《金屬的腐蝕與防護》為例,本章節主要闡述了金屬腐蝕的原理,包括電化學腐蝕和化學腐蝕,以及常見的金屬防護方法。金屬腐蝕在日常生活和工業生產中是一個普遍存在且影響較大的問題,如鐵制品生銹、橋梁和船舶的腐蝕等,與實際生活緊密相連。因此,教師可以設置“生活中金屬腐蝕的奧秘與防護策略探究”這一綜合實踐活動主題。在這一主題下,教師可以設置核心驅動問題:“如何有效防止生活中金屬腐蝕現象的發生,保障金屬制品的使用壽命和安全性?”進一步將這一核心問題分解為如下系列子問題:在我們的日常生活環境中,哪些因素會加速金屬的腐蝕過程;鐵、銅、鋁等常見金屬在不同條件下發生腐蝕的微觀反應機理是怎樣的;現有的金屬防護方法有哪些,它們是如何基于金屬腐蝕原理發揮作用的;設計創新性的金屬防護方案,并評估其可行性和有效性。
(三)多元整合,精心規劃活動內容
在新高考強調學科知識綜合運用的背景下,單一、孤立的化學知識已無法滿足教學需求。化學學科知識體系龐大且各部分緊密相連,只有精心規劃活動內容,才能夠幫助學生構建完整的知識網絡,深化對知識的理解與掌握,提升綜合運用知識解決實際問題的能力[5]。教師應打破傳統教材章節的界限,整合化學不同知識模塊,精心設計層次分明、邏輯連貫的活動內容。
以魯科版高中化學必修第一冊第2章第2節《電解質的電離離子反應》為例,本章節是理解溶液中化學反應本質的基礎,且與后續的氧化還原反應、電化學等知識密切相關。基于此,教師可設計以下活動:
“電解質溶液導電性實驗及微觀原理探究”活動。第一,讓學生設計并實施有關于常見電解質(如氯化鈉、鹽酸、氫氧化鈉、醋酸等)和非電解質(如蔗糖、酒精等)溶液的導電性實驗,通過觀察燈泡的亮暗情況,判斷物質是否導電,初步區分電解質和非電解質。第二,讓學生分析溶液導電的原因,探討電解質在水溶液中電離出離子的過程,并運用演示動畫演示、球棍模型,將抽象的電離概念直觀化。第三,學生利用實驗探究和理論分析相結合的方式,探究不同濃度電解質溶液的導電性差異及原因,同時復習物質的量濃度等相關知識。
“離子反應在醫學和環境科學中的應用”跨學科主題活動。教師引入離子反應在人體電解質平衡維持、藥物合成等醫學領域,以及污水處理、土壤酸堿度調節等環境科學領域的應用實例,要求學生從化學知識出發,結合生物學知識,探究醫學治療背后的科學依據;要求學生結合環境科學中關于水質標準和污染治理的基本常識,探究化學知識在解決環境問題中的重要性。
“生活中的離子反應現象及常見離子檢驗方法調查”實踐活動。教師要求學生分組收集生活中常見的離子反應現象,如用白醋除水垢(涉及碳酸鈣與醋酸的離子反應)、用草木灰改良酸性土壤(碳酸鉀與土壤中酸性物質的離子反應)等,并要求學生分析這些現象背后的離子反應原理;鼓勵學生利用家中簡單的試劑(如稀鹽酸、氯化鋇溶液、硝酸銀溶液等)檢驗生活用水、食鹽等物質中的離子,撰寫調查報告。通過這樣的活動,可以幫助學生體會到化學知識與日常生活息息相關,進而培養學生運用知識解決實際問題的能力。
(四)因材施教,靈活組建活動小組
小組合作學習為學生提供了相互交流、優勢互補、共同進步的平臺。通過合理組建活動小組,能夠充分發揮每個學生的優勢,激發學生的學習積極性和主動性,提高學生的參與度,培養學生的團隊協作精神和溝通交流能力,以及化學綜合素質。
教師在組建活動小組時,應分析學生過往的化學考試成績、作業完成情況以及課堂表現等,了解學生的化學知識掌握程度和學習能力水平;通過問卷調查、課堂提問以及與學生的日常交流,掌握學生對化學學科的興趣,同時留意學生的性格特點。根據對學生的了解,教師應該按照優勢互補的原則,劃分小組,確保每組內涵蓋不同層次、不同興趣、不同性格的學生,使每個學生都能在小組中找到適合自己的位置,發揮自身優勢,實現共同成長。需要注意的是,教師應該設置動態調整機制,以便根據實踐活動的進展情況和學生的表現,動態調整小組的分工和結構,進而更好地發揮小組合作學習在高中化學綜合實踐教學活動中的作用。
結束語
綜上所述,設計綜合實踐教學活動是順應新高考改革趨勢、促進學生全面發展的重要舉措。通過遵循科學性、系統性、開放性和可行性原則,運用精準錨定目標、立足生活選材、多元整合內容以及因材施教分組等策略,能夠保證綜合實踐教學活動的質量與效果,為學生的學習和發展提供支撐。教學實踐是一個持續發展的過程,需要廣大化學教育工作者不斷探索、總結經驗,結合教學實際情況靈活運用這些策略,并持續關注新高考的動態變化,適時調整與優化綜合實踐教學活動的設計。
參考文獻
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