建模教学在提高学生化学学科素养中的应用

发表时间:2021/2/2   来源:《中小学教育》2020年10月30期   作者:刘宝红
[导读] 建模教学是顺应新课程改革考试的需要,是提升学生化学学科素养的需要,是培养学生创新思维的重要手段,是培养学生化学学习能力的重要方法。
        刘宝红
        (河北衡水中学 053000)
        建模教学是顺应新课程改革考试的需要,是提升学生化学学科素养的需要,是培养学生创新思维的重要手段,是培养学生化学学习能力的重要方法。本文在化学教学中为什么开展、如何开展建模教学及建模教学在提高学生化学学科素养中的作用和意义进行了论述,以怎样开展建模教学为例,阐述了建模教学在新授课和复习课中如何提升化学学科素养,论证了学生通过建构各类题型的答题模板实现思维突破,通过建构学科观念—元素观、分类观、守恒观、平衡观、转化观全面提升化学学科素养的重要意义。
1.实施建模教学的重要意义
        1.1建模教学是顺应新课程改革考试的需要
        党的十八届三中全会绘就了全国深化改革的新蓝图,明确提出推进考试招生制度改革的总体要求。2014年9月,国务院颁布了《关于深化考试招生制度改革的实施意见》,《实施意见提出》高考考试内容改革要“依据高校人才选拔要求和国家课程标准,科学设计命题内容,增强基础性、综合性,着重考查学生独立思考和运用所学知识分析问题、解决问题的能力”。把握和谋划好考试招生制度改革的整体布局,要在国家总体战略和宏观蓝图指引下,围绕提高教育质量的战略主题,着重考察学生的学科素养,确保人才选拔质量和更好适应经济社会发展对多样化高素质人才的需要。为此,高考考试内容改革更加注重顶层设计、统筹谋划,突出考试内容的整体设计和科学构建,形成“一体四层四翼”的高考评价体系。
        1.2建模教学有利于提高学生的化学学科素养
        依据新课标教学理念,高中生在化学学习过程中不能只关注知识的学习,更要培养自身的化学学习能力。这不仅有利于学生对知识的理解,还能培养他们学以致用的能力,让学生发现生活中的化学现象,并运用所学解决化学问题,实现化学教学目标。在核心素养理念背景下,建模教学迎合了学生的化学学习和复习需求,培养了学生的化学学习能力,发散了其化学思维,在整个教学过程中能有效促使学生化学学科素养的形成和发展。随着知识时代向素养、核心素养时代的过渡,化学学科对学生提出的新要求,也迎合了高中生的身心发展和化学学习的需要,顺应了教育教学的时代潮流,符合学生的成长发展规律。
        2如何实施建模教学
        2.1创设相关教学情境,促进建模的形成
        教师作为课堂教学活动的组织者、引领者和推动者,有责任和义务指导学生在化学课堂学习中,促使其主动参与到课堂教学活动中来,并在活动中培养学生的化学建模能力。而我们也要充分尊重学生的课堂主体地位,促使其学习行为的生成和发生,使其自觉参与到建模课堂的学习中,另外在与教师的良好互动下,培养学生的建模能力。
        2.2调动学习主观性,提升建模兴趣
        只有从内在激发起学生对化学学习的兴趣,在此基础上将建模思想渗透其中,引发学生的探究欲望.化学实验作为整个化学学习和复习的基础与重点内容,也是同学们在化学学习之初首先接触到的知识,我们可以在立足教学内容的基础上为学生提供相应的实验,让他们在知识的复习过程中,通过实验加深对知识的理解,调动学生学习的主观能动性,增强学生的直观感受。


        2.3渗透化学史,培养建模意识
        化学知识也是在长期实践发展过程当中不断被推翻、不断验证而来。因此在整个化学史中,存在着很多形象生动的故事内容。为调动学生对化学学习的主观能动性,我们可以在实际教学中为学生引入化学界广为流传,或较为经典的化学史,让学生在潜意识当中将自己融入到故事内容中,并与化学知识产生共鸣,培养学生对化学学习的欲望和好奇心。
        2.4转换教学方法,聚焦建模能力的培养
        素质教育理念下,教育教学更强调促进学生的综合发展,培养学生的学科素养。化学学科作为一门与实际生活联系紧密的学科,主要以实验教学为重点,但是其知识的零散性与内容的深奥性给学生的学习增加了很多困难。同时在建模思想的融入中,他们在化学学习中也很难体会到学科学习的乐趣。
        3举例说明建模教学在提升化学学科素养中的重要作用
        3.1建模教学在实验课中培养学生的实验探究与创新意识
        高中化学新授课中常见的一个实验钠溶于水,钠溶于水反应剧烈,像这样具有危险的实验,绝大多数学校是不允许演示的,但是恰恰因为实验现象明显更能体现化学的魅力,我们可以寻找一种途径,既能避免实验的危险,又能形象的展示实验,三维模拟仿真技术应运而生。
        3.2建模教学在水溶液中的离子平衡的复习中培养学生的变化观念与平衡思想
        水溶液中的离子平衡:这类试题生命力很强,常作为选择题的压轴题,以各种图像的形式呈现,考查数形结合分析读图识图和分析问题解决问题的能力。汇总五年水溶液中的离子图像问题可以发现,考察方式主要有三种:酸碱混合图像,难溶电解质沉淀溶解平衡图像,和弱酸弱碱稀释图像.
        3.3建模教学在元素化合物的复习中建构学科观念,培养学生的证据推理与模型认知
        高一学习本块知识的时候,我们主要使用的是分类思想,只有氧化还原、离子反应等这些简单理论的指导。当时没有学习原子结构、元素周期律,更没有化学平衡、水溶液中的离子平衡等理论支撑。高三的复习我们不仅要唤醒学生对相应知识的回忆,梳理知识网络,更重要的是建构学科观念—元素观、分类观、守恒观、平衡观、转化观,通过这些观念的建构,提升化学学科素养。这就要求我们在元素化合物的复习中多方关联,多层次、多角度、全方位的复习知识,用理论解释更多的化学事实,从而培养学生迁移能力、分析能力。
        图3
        建模教学在高中化学课堂教学中的应用符合学生身心发展规律,有利于培养学生化学学科素养。目前我国对于建模思想的研究与实践还处在初级阶段,还有很多值得去探究的区域,特别是建模思想在提高中化学学科素养这一领域,有待更多的一线教师去挖掘。由于论文研究者的学术水平有限,论文中可能会有部分论述不够透彻,具体课例的样本分析也许不够全面。希望更多的老师,学者们去研究,开发出更健全,更符合中国教育国情的建模教学在提高化学学科素养中的应用。
        
       
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