基于“证据推理”的高中化学课堂教学方法探究

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  摘 要:在高中阶段,化学学习是高考科目中占比较大的科目,所以不管是教师还是学生都应该重视对化学学习的深度探究。在教育事业发展的今天,学生“证据推理”的培养被越来越多的人所看重,对学生的要求也不仅仅只局限于对课本知识的学习。“证据推理”在不同学科中所表达出来的形式也是不同的,这主要取决于积累的知识以及对知识理解的深浅程度。目前越来越多教育改革者希望将高中化学“证据推理”融入深度学习理念中去,但这同样也是一个难以解决的问题。文章从深度学习视域出发,探究将高中化学“证据推理”渗透其中的方法。
  关键词:“证据推理”;高中化学;课堂教学研究
  一、 引言
  高中大部分文化知识的学习还是以教师为主要对象,是给学生讲授知识和培养学习核心素养的重要方式。在深度学习视域下对渗透化学“证据推理”,将不再局限于只是培养学生的文化知识,最主要的是培养学生在自己原有的知识体系中进行深度理解和构思,教师也应该和学生多点互动交流,一起讨论课本中的重点和难点。深度学习视域下渗透“证据推理”化学教学课堂主要表现在:学校能给教师提供优质的教学资源,教师需要因材施教,将学生的学习放在第一位,以“证据推理”培育为主;教师还应该多加观察学生的学习状态,与学生多些交流沟通,同时帮助他们进行深度学习。
  二、 目前高中化学教学的不足
  (一)陈旧的教学模式
  教师“灌输式”,学生“被动式”的教学模式是我国从古至今的传统模式,在这种学习模式下,学生缺乏实践创新学习的机会,也降低了一些自主学习的能力。这样的教学课堂不仅给教师带来教学压力和身体压力,还会让学生养成依赖性学习的习惯。所以相对于国外的一些开放性的教学课堂,我国的学生大多没有自己的创新意识。处于高中学习阶段的学生,正处于发展自己自主创新意识的关键时期,教师应该积极改善教學模式。
  (二)学生的积极性不够
  现在许多学生都不愿意主动去学习化学课本中的内容,更不用说提前预习了,这不仅仅因为学生自己在学习过程中缺少推动他们想去行动的动力,还因为教师在学生学习化学的过程中没有起到一个良好的模范带头作用、表率作用。随着现在科技越来越发达,大部分的教师都习惯于运用电脑上已存在的音频、视频、录像等让学生们跟着上面的内容去学习,虽然说这减轻了教师们的压力,但是也让学生们缺少了自主学习化学的积极性。这何尝不是教师与学生应该共同去商讨解决的重要问题,倘若失去了积极性,这也会对整个学习化学的过程起着不可预料的影响。这样不仅会让学习形式非常单调,而且还会让学习过程十分乏味,甚至还会让学生们讨厌化学这门课,这些都会降低学生的学习热情与学习激情。
  (三)不活跃的课堂氛围
  现如今的高中化学教学课堂上都是老师安排学生把化学书上的习题自己做一遍,然后把计算中需要记住的化学方程式写在黑板上或者口头表述一下,最后学生看着老师所写的内容依葫芦画瓢地做题目。这样缺少互动的化学教学课堂不仅对学生的学习成绩提高没有任何帮助,还完全不能够锻炼“证据推理”思维,甚至会影响到学生的上化学课时的情绪与学习热情。
  (四)学习习惯不好
  许多研究分析表明,于现在的现代化高中化学教学的课堂上,教师们仍然采用古板的化学教学的方法,就只是单一地让学生们在课堂中听课后完成相应的课后习题,当化学形式不再单一,并且学习动力充足之后,将面临的最大问题就是——化学学习习惯不好。在现阶段的高中化学教学中,教师很少对学生进行学习习惯的规范,只是针对某一阶段学生的学习内容进行加量或者加时的训练,确实能让学生的化学能力水平在短时间内有所提高,但这是一种治标不治本的方法,所以说学生在学习高中化学时仍然有一些坏习惯需要改正。
  (五)教师没能有效进行“证据推理”的引导
  学生在学校接受高中教育的时候,学校与教师应该对学生学习能力的综合发展同时兼顾,不能仅仅只在乎学生单科的学习情况,在学生接受知识的时候也应该给他们灌输正确的学习方法和学习理念。当然这个不仅仅是学校和教师的问题,是整个教育风气的问题,都是以通过提升学生成绩来实现他们所认为的教育的目的,从而忘记了化学其实是非常重要的一门“学科”。所以说应该把“证据推理”和化学学科两种课程相结合,以实现教育的目标和教育体系的进步。这需要社会、学校和家长的共同努力,社会也应加强综合发展策略的落实程度;学校应把高中化学知识的学习结合运用在日常生活中,达到教书育人的效果;家长则需要帮助他们更全面地发展,三个环节缺一不可。
  三、 高中化学课堂下的“证据推理”方法研究
  (一)探究化学理论本质,指导学生完成知识体系的构建
  在现在的高中化学教学中,有很多的教师其实自身的专业修养是不够的,这导致教师在知识体系的认知上存在不足,特别是相对于一些年轻且资质较浅的教师,他们往往对高中化学的本质没有做过多的研究,所以虽然有时候看起来课堂氛围很好,实际上并没有钻研到化学学科的本质中去,学生学到的都是表面上的一些理论知识。大多数高中化学教师在课堂上利用大量的时间去做授课,主要是为了完成课程任务,然而在这个过程中,学生就会产生过度的依赖性,失去了进行自主深度学习的能力。因此,教师需要对自己的教学模式进行转变,多带领学生进行对化学本质的深度探究,达到让学生能通过教师的指导训练“证据推理”的思维方式,自建化学课程的知识体系。
  比如在学习鲁科版选修《物质结构与性质》第一章第一节课中的“原子结构模型”的时候,学生虽有些微观构成的经验,但想象力不足,教师可以先做一些简单的引导工作,辅助些具体事实(如科学史实),给学生充足的时间去思考原子模型,形成一套自己的知识框架。这其中包括两部分:首先是要对原子结构做深入的了解,原子结构模型如何形成,为何发展,最终怎样演变,在这些自问自答中锻炼学生在化学中的“证据推理”能力。其次,学生自己能说出对原子结构微观模型的理解程度,在与同学们的交流过程中,同学们之间互相学习,慢慢充实自己的知识模型,同时还能让学生的语言科学表达能力有所提升,更加透彻地理解化学的知识体系。   (二)带领学生“证据推理”化学习,教学主旨明确
  在当前的教学背景下,教师最终的目标就是让学生会做化学题。教师对化学知识的主旨把握不明确,虽然表面上学生在阶段性的测试中会有一个成绩的提升,但这终究不是让学生进行“证据推理”学习的好方法。培养学生“证据推理”学习下的核心素养就是要教师在授课中准确把握课程主旨,将课本中的核心内容授予学生,加以多元化的引导方式,让学生高效学习。
  我们以鲁科版选修《物质结构与性质》中“分子的空间构型”作为例子说明。如在介绍甲烷分子空间构型时,教师不要急于给学生提供最终答案,而是让学生自己在推理的过程中去做总结,教师只需要在最开始的时候做一点简单的说明,同时可以利用多媒体技术,在屏幕上先画甲烷分子空间构型,然后再将碳原子价电子排布式2S22P2和其杂化轨道排列方式画出,在这个过程中肯定会有学生产生疑问。为了验证这个结论的真实性而并非偶然,可以继续使用“证据推理”的方式进行,最终发现这个结论确实是成立的。教师在这个过程中依据学生差异性的思维做多元化的引导,给学生思维上的阻碍做扫除工作,表现出了学生思维能力需要“证据推理”教学,并且对于学生核心素养的提升也是很有必要的。
  (三)在情感教学中驱动学生的“证据推理”学习能力
  学生“证据推理”的培养中情感因素也是重要的一个环节。比如说在教师授课中在讲述大量的方法和理论的时候,总是不添加任何情感元素的,这本是高中化学课堂中十分重要的内容,却没有通过语言体现出它的重要性,让学生误以为这就是书中一些很普通的文字。但这也并不能说明就是教师的错误,因为化学本就是一个理性逻辑的学科,高中化学教师在这么多年的接触中思维已趋于理性化,并不会利用一些情感因素去表达自己的授课内容,所以很难通过情感让学生高效学习。但是在现在的教育背景之下,新课改要求教师能够借助情感元素去驱动学生对化学知识的学习,并且加深学习深度,不仅要锻炼学生的化学思维头脑,还要加强对化学情感的体验。
  比如在做有机化学反应类型相关题目(一些与前沿有机科学相关的如新型冠状病毒及治疗药物等)的时候,很容易让学生对有机化学产生兴趣,也很愿意听教师讲授这些有机构成知识的本质,通过生动的讲解,相信会有不少的学生对化学这门学科产生好奇的心理,同时也增加他们在化学学习上的热情。其次,高中化学教师是可以利用榜样的力量的,给学生们讲述一些有关有机物质(如屠呦呦的青蒿素)的故事,激起他们的学习斗志,培养刻苦学习的好学心理,这就是可以让他们坚持长期学习的动力。高中化学教师如果能将情感因素较好地应用在化学课堂中,那么将对学生“证据推理”的学习更有帮助。
  (四)加强化学思维的学习,培养基本“证据推理”
  高中化学的学习是需要足够的化学“证据推理”思维来做支撑的,因为它具有大量的抽象性知识,学生学习的效果也是直接由他们的思维能力来决定的。所以教师一定要注重提高学生学习理解抽象知识的逻辑思维。教师只有在自己的备课过程中找到课本中的逻辑因素,并且在教案中加入大量的“证据推理”训练方法,通过这样长期的一个训练,才能让学生在做问题分析或者是假设归纳概述中有一个较为清晰的思路,那么面对各种化学难题也将迎刃而解了。并且加大对化学方程式证明或者是化学元素推断的训练,也能让学生的“证据推理”能力和判断思维有一定的程度的提高,在潜移默化的过程中加强学生的逻辑思维方式。
  比如在学习鲁科版选修《化学反应原理》中“化学反应的方向、限度”这一章节的时候,多种多样的化学概念、理论总是会让一些学生产生混淆,其中最容易弄混的就是化学平衡状态判断、平衡计算学习,一旦概念性的知识混淆了,那在后期的“证据推理”学习就会与之前的化学反应速率的计算和一些理论知识张冠李戴,用错误的计算法则来解决问题,最后还在错误的结果中摸不到头脑,不清楚自己到底错在哪里。要想给学生解决这个问题,就应该从让他们正确理解化学概念出发,再来进行相关的化学计算。化学的基本“证据推理”就是要理解化学概念,而内化知识也是在理解的基础上升华的。化学基本素养是前提,化学分析猜想和归纳概括是过程,而严格的逻辑思维才是最终的体现,最后思维促进化学核心素养的提升,只有在这样一个良性循环中才能使高中学生的化学能力能到最大的进步。
  (五)加强逻辑推导训练
  学习就是从感性认识到理解的一个过程,其中思维逻辑就是在这样一个过程中形成的。相关教学研究显示,学生出现的错误理解知识或者是错误的解题过程,都是自己思维逻辑的错误表现。所以要想提高高中学生的化学学习能力,就要加强对其逻辑推导的训练。
  比如在“氧化还原反应”这一课时的学习中,要想培养学生的逻辑推导能力就可以从认知这一角度出发。通常来说高中生已经有了很多的生活经历,所以对生活中的氧化还原反应并不陌生,时常可以见到,所以对氧化还原反应的相关特征都已有了初步的认识。然后在对氧化还原反应相关概念和数据的推理方法进行回忆的同时,可以再进一步做一些逻辑推理,简单分析一下氧化还原反应的推导过程(从化合价升降到电子失得最后到反应类型),对后期的氧化还原反应的理解以及“证据推理”分析有一定的帮助。通过这个过程能更具体地学习到氧化还原反应的几何特征。在这一系列的操作中,学生动手推导了氧化还原反应相关知识以及对模型的建造,极有效地训练到了学生的“证据推理”,给学生的化学核心素养的提高提供了有利因素。
  (六)加强认知学习,增加学生“证据推理”思维
  学生的认知能力在成型和发展的过程中就是化学学习的过程。学生在课程中激烈的讨论、对未知问题的分析和理解都是高中化学学习过程中所需要经历的。从心理学的角度出发,要想对一个事物有一个更成熟的理解,就必须是要在深刻认知的基础上进行的,而核心素养注重的具体表现便是科学探索的精神。教师在对高中学生进行教育的过程中,更加重视的往往只是对他们分析能力的培养,却没有考虑到学生对知识的认知过程。所以教师应该在今后的课堂中更加注重学生掌握知识的程度和熟悉度,并时刻做好反馈与完善。这样一来,教师对高中学生化学知识的认知过程就有了一个清晰的认识,后期再进行整理归纳,然后再针对每个学生的实际情况,让学生对自己的认知进行反复思考,推动学生的科学探索精神。高中化学的核心素养也体现在对学习方式的不断创新上,足够的科学探索精神能弥补这一点。
  四、 结束语
  总的来说,在深度化学学习视域下“证据推理”素养的教育是需要教师在教育行业达到一定造诣的,但这也是教师需要坚持不懈去达到的教学任务。教育事业的改革并没有完全消除传统教学模式遗留下来的缺陷,一般的课堂教育仍然是教师“包办”大部分的内容,而学生只是被动地去接受教师传授的内容,这样每个学生学到的知识都是大同小异的,抑制了高中生对自主学习能力的培养。课堂教育是直接影响高中阶段学生吸收知识的因素,因此,希望高中化学教师能够在实践之中总结教学经验,根据学生的特点以及教学内容的框架设计让学生高效学习的教案,不断地让自己的课堂达到更高的水平。
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  作者简介:
  林明,中学一级教师,福建省宁德市,福建省宁德市霞浦县第七中学。
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