来源: 作者: 时间:2021-03-04
摘要:调查分析了当前中学生化学核心素养现状,存在概念认知迷失、学科思维能力薄弱、知识迁移能力不足等问题,并运用哲学基本原理对现状成因进行探析,原因在于整体与部分的不当处理对现象与本质的片面认知、主体与客体的单一模式三个方面。结合学生化学核心紊养现状,根据哲学基本原理构建了设里真实问题情境、强化结构性质联系、突出反应原理教学等教学策略。
关键词:化学核心素养,哲学原理,现状分析,培养策略
2016年9月《中国学生发展核心素养》总体框架的颁布迅速让核心素养成为教育研究的热点,各学科也纷纷在总体框架指导下构建本学科核心素养体系。在中学化学教育领域,广大教育工作者也积极根据自身教学经验和理念,讨论化学学科核心素养的特征、内涵与构成等。与此同时,《普通高中化学课程标准》也悄然进行了改革和修订,其中明确提出化学核心素养应包含五个维度,具体为:“宏观辨识与微观探析”指出了化学研究的范畴问题和观察视角;“变化观念与平衡思想”揭示了物质在微粒组合的基础上呈现出的变化规律;“证据推理与模型认知”建立了化学研究的科学范式和思维本质;“科学探究与创新意识”强调了化学发展所需的基本手段和学习理念;“科学精神和社会责任”表明了化学学习的根本出发点和基本价值追求。明确了化学核心素养的基本内涵,及时了解中学生化学核心素养的现状,并以此为基础提出有针对性的培养策略便成为当前觅须解决的问题。
一、中学生化学素养现状
1.问卷调查
本次调查对象是桂林市某中学高一年级A一1和A一2两个平行班,共计89名学生。化学核心素养主要形成于生活环境和教育活动,尽管学生素养能够通过其外部活动显现出来,但这种外显是部分的、不连续的,表现出一定的隐蔽性,这便使得外界观察难以进行定量衡量。为了更好地了解学生化学核心素养的情况,本次问卷设置结合化学核心素养的五个维度各设计三道开放式试题,让学生充分表达自己的想法,从而试图展现学生思路的“完整性”,挖掘其“隐蔽性”内涵,通过对“完整、显性”答案的整理与分析,更好地厘清其中蕴含的核心素养。尽管素养难以定量衡量,但仍有水平的高低,因此,综合学生答案的完整性、合理性、准确性以及科学性把其分为“合理、一般、不合理”三个等级,以便做横向对比和纵向分析。
2.调查结果分析
数据表明,两个班级化学核心素养水平基本一致。从回答的具体情况来看,总体存在类似的问题:1一3题中有近40%的学生对化学的认识习惯于从现象分析,不能将宏观辨识与微观探析相结合,且其语言描述多为口语化,表述能力有欠缺并存在部分概念表述不准确或迷失的现象;;4 -6题中大部分学生都能意识到化学变化中的守恒现象,但对于化学变化的规律还有一半的学生不能准确掌握;7-9题的推理分析题目中,第7题较为简单,近90%学生能基本表述合理,而第8题的复杂推理中只有30%学生能完成,这表明其证据推理能力还有待强化,第9题的模型认知也只有40%左右的学生能正确领悟并加以应用;10一12题结果表明一半以上的学生能正确看待化学科学探究,但能自主完成探究并有所创新的相对较少;13一15题中大部分学生对化学的认识还算相对客观,但仍然有很多学生将化学与“爆炸、毒药”等危险性词汇相联系。
综上所述,当前高中生化学素养主要存在以下问题。
(1)概念认知存在迷失:对于化学概念的认识片面化,不善于从专业的视角将概念内涵下的微观结构和外延上的宏观表征相结合,进而建立科学、完整的概念体系。
(2)学科思维能力薄弱:在化学问题的解决过程中,思维模式固定单一,难以通过厘清错综复杂的化学反应,形成思考论证、分析推理、模型建构与认知等化学研究的基本思维方法。
(3)知识迁移能力不足:对于知识的理解零散化、碎片化,很难形成完整的认知体系,对化学的认识浮于表面,缺乏对其本质和规律的理解,当出现新的问题情境时,不能很好地将所学知识进行有效迁移。
(4)科学探究能力较差:一方面,对科学探究逻辑分析能力差,制定的探究方案严谨性不够;另一方面,在探究过程中不善于观察现象和收集数据,证据意识和创新意识不足。
(5)化学价值观念偏离:部分学生对化学及其价值的认识片面化,甚至有误区,不能将生活生产与化学知识联系起来,也不能从化学专业视角解决生活问题,更没有树立科学的学科观念。
二、中学生化学核心素养现状成因的理论探析
1.整体与部分不当处理
整体指的是物质客观存在的全局面貌,或者事物发展的全部过程,而部分与之相对指的是整体物质中的局部或事物发展全过程的具体阶段,因此,部分是构成整体的基本要素,两者既有本质区别又有内在联系。从功能和作用上看,整体的体系庞大起到主体作用,而部分则是服务于整体。但这并不表示部分就处于边缘位置甚至可以忽略,这是因为部分也可以在整体中占核心位置而统领整体。
教育作为一个完整而庞大的体系,亦存在整体与部分的关系。就学习而言,全部的知识就是整体,具体学科就是部分,而当化学学科作为整体时,某个章节就是部分。在庞杂的化学学科体系中,既包含基础知识与技能,也包含科学方法与思维,还包含情感态度与价值观,即教学所追求的三维目标。在化学教学中很多教师照本宜科,抓不住教学的核心问题,导致学生无法从庞大的知识体系中挖掘重点,因而对知识的了解虽然全面但很浅显,无法形成核心素养,迁移应用能力差,遇到其他问题情境就难以快速解决。与之相反,部分教师迫于应试教育环境下升学和分数的压力,往往重视知识与技能的培养,在课堂教学中很少注重学生情感的培养,即便有意尝试,也大多徒有形式难以落到实处,这就使得学生核心素养出现部分缺失。因此,教师要准确理解学生核心素养的内涵,正确处理好化学知识与素养体系中部分与整体的关系,不单方面追求“特长生”和“全面发展”,而是培养学生知识、情感、思维等方面的有机、统一发展,这是学科核心素养培养的关键
2.现象与本质的片面认知
马克思哲学认为任何事物都包含现象和本质两个关系范畴,现象是对事物外观现象的表征,是可见的、具体的和独特的,可以由人的观察进行直接认知和把握;本质是事物的内部结构和相互联系.是隐蔽的、普遍的和共同的,一般而言不可直接观察获得而是需要理性逻辑分析才能掌握。两者是事物的不同层面,因此,在事物的认知过程中既不可能直接避开现象把握本质,也不只能停滞于现象不深入本质,因而认知的目的是在研究现象的基础上揭示其内在本质。这不仅是科学研究的基本任务和要求,更是科学精神与价值的内涵所在。
倡导核心素养,那素养的本质是什么?要做好素养培育工作,首先就要解决这个问题,抓住素养的本质。与应试教育不同,素养教育不是以升学为直接目的,其旨在“成人”而不仅仅是“成才”,“它注重道德品质、思维能力、健康心理等几方面的有机统一,这是其本质也是根本目的川’。尽管教育部门一再倡导注重素养、素质教育,大部分学校也在宣扬这一理念,但现实情况并不乐观,在应试教育和素养教育问题上仍然存在片面认识。一些学校对素养教育的认识还只停留在现象层面,即知识与技能的掌握,这与应试教育并没有本质的区别,只是注重考查知识本身,而对解决问题中运用的思维能力以及体现的科学品质并不关注。此外,有人认为素养教育就是促进学生德智体美劳全面发展,这一目标体现在教学上就要求学生掌握更多的东西,反而增加其学业负担和压力。实际上学生个体的学习能力和教育环境的影响能力都是有限的,就这点而言并不能实现真正意义上的全面发展,因此,素养教育的本质是强调学生各方面有机统一发展,形成解决问题的核心能力。
3.主体与客体的单一模式
认知是我们了解世界的开端和必然过程,那认知的结构和本质是什么?马克思主义认知论认为,主体、客体与中介是认知结构的三要素,主体是认知的行动者,本身具有主观能动性,客体是认知领域的所有对象,它是客观的、动态的和多样的,而中介是两者相互作用时涉及的一切工具和条件。对于认知的本质,马克思主义认为实践是认知的载体和渠道,这是因为实践是获取知识最直接的方式,也是判断认知结果合理性的唯一科学准则,在实践的基础上主体调动主观能动性,积极主动对客体信息做出选择、整理与融合,才能完成思维的逐级深化。
马克思主义告诉我们,认知是主体积极主动完成对客体信息重组与建构的过程,强调主体的主观能动性。在当前的教学课堂中,仍然少量存在着“满堂灌”或者“填鸭式”的教学模式,通过教师的直接传授学生所获得的只是间接经验,而这种单一的教学模式长此以往,就会消磨学生的主观能动性,使其变得习惯被动接受。对于知识的内化,主动建构的过程中一定伴随着自己的观察、思考与分析,这是一个复杂的感官认知与心理推理相结合的过程,由此习得的知识带有主观性和发展性,会在后期的环境中不断更正,因此具有更强的迁移能力和持久性,对于学生的终身学习都有极大的价值。与之相反,学生被动接受的知识,尤其是在抵触情绪下直接获得的经验,并没有自己的切身感受,也不愿意进行逻辑分析,因此在新的情境中难以进行迁移应用。在化学实验、知识的教学中,也要注重学生的亲身参与,在体验的过程中利用各种感官收获感悟,这样才有利于增强对知识的理解和记忆,因此,在尊重学生主体地位的基础上丰富教学模式,不仅有利于学生对化学的学习,也有利于学生潜能的开发。
三、培养中学生化学核心寮养的策略
1.设里真实问题情境
马克思主义哲学认为个体是认知的主体,客观事物是认知的客体,知识的形成就在于主体与客体的相互作用。与之观点相近,建构主义和人本主义也强调让学生在真实的情境中积极发挥主观能动性完成知识的建构。化学作为自然科学与社会生活息息相关,其研究的起点与落点都是解决人们生产生活中的实际问题,学生只有在真实的情境中形成核心素养,才能反过来应用到真实情境中去解决问题。因此,在课堂上创设真实的问题情境至关重要,这样既有利于开展科学探究活动,帮助学生理解化学与技术、社会及环境的相互作用,树立正确的学科观念,又能引发认知冲突,使学生运用已有知识和经验解决相关问题,在问题的解决过程中经历新知的产生、发展与应用,从而培养学生学习化学的兴趣。因此,通过创设真实的问题情境,提高学生的参与欲望、学习兴趣,尊重其学习的主体性,是培养学生化学核心素养的基本保障和重要起点。
一个科学合理的问题情境,从本身来看要源于真实生活,且富有乐趣和一定的目的性,即设置的情境要源于真实的事件,能激发学生的兴趣,最后还要为新知导人做桥梁,促进学生思考。从学生的角度来看,创设的情境要符合学生的认知范畴、特征与习惯,不能太过于冷门无趣或晦涩难懂,也不能不顾学生现有知识水平过于拔高。如何创设真实问题的情境,可以借助生产生活资料、化学史料、化学实验等,具体方法如下:(1)结合生产生活创设情境。从学生关注的领域入手,使之理解化学与生活、生产等各方面的联系,形成以化学的视角解决生活中的问题的学科习惯。(2)结合化学史创设情境。通过化学史厘清学科知识发展脉络,能有效激发学生的兴趣,在知识发展与演变的过程中,加深对知识本质的理解。(3)结合化学实验创设情境。化学实验不仅是探究化学知识的手段,更是化学知识的载体,通过科学有趣的实验不仅能激发学生兴趣,更能提升学生思维和动手能力。
2.强化结构性质联系
宏观是物质的表征现象,便于描述其状态和性质,微观是物质的内部结构,可以准确解释其组成与变化,宏观辨识与微观探析相结合,强化结构性质的联系,是化学学科不同于其他学科的特殊认知方式。在化学学习中,整个物质结构与性质规律所构成的知识体系本身是完整的、有逻辑的,若是孤立地认识与学习,不仅内容杂乱无章,而且消耗大量的精力,既不利于学生使用,也不便于学生记忆。因此,强化结构与性质的联系,使知识之间高度融合,成为有机统一的整体,构建稳固科学的认知模式,以强大的解释力和统摄力将新的知识快速融人原有认知体系,不仅能减少学生的学习任务,更为其解决问题提供多维度、综合性的依据和手段。
以微粒观为桥梁将宏观性质与微观结构结合,强化结构与性质的联系,能有效培养学生宏观辨识与微观探析的化学核心素养。宏观性质是表征,需要观察对比、直观感知,微观结构是内在本质,需要思考领悟、归纳总结,而两者的预测和描述需要彼此作为事实依据和材料支撑,预测和描述结果才能有理有据。如何将两者相连,具体如下:(1)通过分类总结,厘清结构与性质的关系。让学生在分类中找出宏观差别,在归纳中总结微观共性,最后实现宏观与微观的双向对接。(2)利用三重表征,强化结构与性质的联系。以符号为桥梁联结微观特征和宏观性质,形成完整体系。
3.突出反应原理教学
马克思主义哲学告诉我们,物质的运动是绝对的、永恒的,有了物质的运动就一定会造成物质变化,而物质本身又是由不变的微粒构成的,因此,物质变化的过程中就必然存在着守恒关系,这是科学的认识论,也是化学的科学思维方式。化学知识的学习其目的不在于知识本身,而在于掌握更深层的规律,不仅要让学生“知其然”,更要让其“知其所以然”,即掌握现象层面下蕴含的规律和原理。在实际的教学中,我们经常能看到,新教授的知识学生已经掌握,但是在新的情境中仍然会不知所措,这就是因为学生只掌握了知识的识记部分,并没有了解内在原理,因此迁移能力差,学习陷人被动。所以化学教学应该在普及化学知识的前提下,突出化学原理的教学,培养学生形成变化观念与守恒思想的化学核心素养,才能让其在万变之中抓住不变,掌握解决化学问题的有力武器,做到举一反三。
化学原理是区别于表象知识的潜在内容,是揭示各种现象的共同本源,具有隐蔽性,同时它也是科学的普遍规律,具有融合性。因此,要突出化学原理教学,可以从以下两个方面人手:(t)借助实物模型,揭示化学原理。借助多媒体、实物道具、虚拟模拟技术等把微观、抽象的理论转化为看得见、摸得着的趣味实验,就能直观揭示化学反应原理,让学生快速理解并学会运用。(2)借助其他学科,辅助原理理解。科学规律具有强大的解释力和迁移力,因此,借助其他学科的原理和规律,也能有效促进学生对化学反应原理的理解。
4.注重化学思维指导
马克思主义认识沦指出,正确的获取科学知识,需要辩证的思维方法,包括归纳与演绎、分析与综合、抽象与具体等,思维方法居于一切能力的统摄地位,指导着个体思考、分析和解决问题。化学思维是学习化学知识所必备的基本思维能力,既包含广义的归纳演绎、分析综合等,也包含科学的证据推理,还包含本学科固有的思维模型,例如“结构决定性质,性质决定用途”,再如“物质的转化与守恒”等。学生在化学学习中掌握了实验操作技能,就解决了“做”的问题,而有了科学的化学思维才能指导实践,解决“如何做”的问题。因此,注重对学生化学思维的指导,不仅重视问题解决的结果,也要给予问题解决的方法,让学生形成强大的化学思维能力,在任何新的情境中都能通过填密的思维逻辑推理与分析,形成证据推理和模型认知的化学核心素养。
化学思维品质的形成是一个相对漫长的过程,它既体现在对问题的思考和解决方式上,又蕴含在实践探究的行为和举止中。因此可以从以下两个方面指导:(I)通过问题解决,强化思维训练。问题解决是学生思维品质和心理品质的综合考量,因此教师可以在问题的解决中引导和规范学生思考,让其形成在思考中检索、整理已有知识做证据来科学地解决问题的习惯。(2)通过实践探究,注重思维培养。科学探究本身就是在思维的支配下进行的实践活动,因此,教师在课堂中可以适当设置探究任务,让学生在任务完成中促进思维品质的提升。
5.加大科学探究力度
科学探究既是化学知识体系的重要组成部分,也是化学知识学习的基本手段。科学的认识论指出学习要注重主体和客体的互动,在化学学习中科学探究就是学生与化学知识互动的一种重要途径。从传统教育注重“智”的培养,到现代教育提倡的全面发展,科学探究的地位日益突出。化学科学探究从知识层面上可让学生获得最为直接的经验,由于探究的直观性,学生对经验的掌握更为牢固;从技能层面上促进学生观察、操作等多元智能的协调发展,形成身心的健康与和谐;从思维能力上看,由设计到实施,从推理到分析,对学生思维的广阔性、深刻性和灵敏性都大有裨益,而思维能力的不断变化与提升也会激励创新意识的产生。综上所述,加大科学探究力度可以有效促进学生形成科学探究和创新意识的化学核心素养。 加大科学探究力度首先要明确科学探究是以科学认知为目的一切探究活动,对于化学学科来说,实验探究占有重要比例;其次要清楚探究的目的:让学生在积极主动的探究过程中建构化学知识、领悟操作技能、积累证据意识、发展创新能力,可以从以下两个方面落实:(1)丰富探究形式。化学教学中的科学探究应该以实验探究为基础,逐步丰富多种探究形式,如家庭实验探究、社会实践探究等,这样就能打破课堂教学中科学探究的时间与空间的束缚,让更多的学生有更多的机会参与探究过程,在探究中完成知识的内化与能力的提升。(2)提升探究质量。科学探究的目的在于让学生在自主探索中完成知识的学习与能力的提升,因此要避免教师过多的指导以防限制学生思维的发散。为了保证学生探究的主体性,在学生进行探究时,教师一般只提供材料、经验,在必要的时候答疑,不要过多地干预和指导,导致探究变成操作。
6.重视科学伦理教育
任何学科的发展都是以解决人类生产、生活中的问题为直接目的,以为人类创造更好的生活环境为最终追求,个体进行学科知识学习的目的也应该服从这一价值观念,如果方向偏移,只会给社会发展带来消极影响。化学学科的产生与发展,一直伴随着人类的探索与进步,并为之带来巨大的推进作用,尤其是近代化学科学的快速发展,在医药、材料、航天科技等领域都带来了新的突破,给人类生活带来了便利「。因此,在化学教学中要帮助学生树立正确的化学观,使其明确自己必须承担起不可推卸的对自己、他人、社会及自然的责任,切不可贪图私利而危害人类健康和公共安全,应坚定正确的科学精神与抱负,形成科学探究价值与社会安全责任的化学核心素养
科学伦理来源于科学实践之中,所以在科学伦理教育时要结合具体的人物和事件,切不可空谈,让学生在真实的情境中感悟化学价值、领悟科学精神、承担社会责任。这是一个潜移默化的过程,需要渗透在教学活动的各个环节,具体体现在以下两点:(1)日常教学不断渗透。在日常教学中教师要经常阐述化学在生产生活中的应用,多列举正面积极的事例,引导学生将注意力由知识层面向价值层面转移,真正把科学伦理作为化学学习的一部分,便于学生在潜移默化中了解化学与生活、生产、科技等方面的联系,在头脑中建立化学知识与其应用价值的双向通道。(2)主题活动定期强化。除了在课堂教学中逐渐渗透,还可以定期开展多种多样的主题活动加以强化,如班会、辩论赛、学习报告等。这些活动主题突出、针对性强,能对学生的观念产生巨大的影响,甚至能从根本上扭转固有看法从而形成正确的学科观念。
关于化学核心素养的研究才刚刚开始,还需要广大教育工作者不断探索,这是新一轮高中课程标准改革的核心目标,也是提升学生综合竞争力、实现教育强国的利器。
参考文献
1.孙夕龙.哲学视野下的中国墓拙教育[M].杭州:浙江教育出版社,2003:168.
本文摘自《文理导航》杂志。
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