改进复习方法 提高科学素养

时间:2022-09-25 10:00:41

改进复习方法 提高科学素养

摘 要:高中化学的学习不仅为学生准备了基本的化学知识和技能,更重要的是在学习过程中培养学生的多种能力,提高学生的科学素养。改进复习方法,最终能促使学生逐步形成科学意识,正确处理科学、技术与社会的关系。

关键词:复习;能力;科学素养

江苏省化学学业水平测试是非化学选修学生的非高考科目的结业考试,是必修科目的考查手段。由于参加化学学业水平测试的学生在人生规划中已决定未来的发展方向不以化学学科为主导,所以必修化学的学习相对于化学知识本身而言,提高学生最基本的、终生的科学素养显得更为重要。对于最基本的化学科学素养,《江苏省普通高中化学学业水平测试(必修科目)说明》(以下简称《说明》)的命题指导思想是这样描述的:“以化学必修科目所要求的基础知识、基本技能、基本观点和基本方法为主要考察内容,注重考查学生分析、解决问题的能力和初步的科学探究能力,重视理论联系实际,关注与化学有关的科学技术、社会经济和生态环境的协调发展,促进学生在知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等方面的全面发展”。那么在学业水平测试的复习阶段,如何将有效复习和科学素养教育结合在一起呢?我们进行了一些实践和思考。

一、改机械记忆为建构知识,传授学生一生有用的学习能力

科学素养的发展是以科学知识、技能的掌握和积累为基础的,科学知识和技能的内化有利于逐步形成一个人的科学探究能力。必修化学的学习为学生准备了个人适应终生学习、未来发展必需的化学知识和技能,《说明》中提及的基础知识、基本概念、化学用语知识、化学基本操作技能都要求学生知道、了解、掌握、记忆,否则无法应用。非选修化学的学生多数擅长文科的思维方式,在复习这些基本知识和技能时,常采用死记硬背的方法,这种机械记忆不仅无法有效记忆,而且很容易失去学习的兴趣。《说明》提到“通过对非金属及其重要化合物的有关知识进行归纳与整理,体会学习元素化合物知识的一般方法”,并将这一测试内容定级在认知性学习C级水平和体验性学习Ⅱ级水平。我们也认为在复习过程中,与其直接让学生记忆知识不如帮助学生整理和建构知识体系,将零散的知识整体化、系统化、条理化。

知识的地位是各不相同的,教师在指导学生建构知识体系之前应该研究分析《说明》,根据考试纲要提出明确的建构方向和重点,这样,才能帮助学生在头脑中建立起清晰有序且主次分明的知识框架。现代教育理论认为,课堂教学中师生互动的探究活动是以问题展开的。笔者认为复习课可以结合教材中相关的知识并依据《说明》的要求编制一系列“问题群”(指一组有中心、有序列、相对独立而又具有相互联系和逻辑关系的问题),从而帮助学生有效地建构知识体系。比如在复习硫及其化合物的性质时,笔者结合相关化学理论将复习内容设计成层次鲜明并具有系统性的一系列教学问题:“硫元素的常见价态?各种价态分别对应有哪些物质,尽可能多地举例?相同价态物质之间怎样转化?相邻的不同价态物质之间怎样转化?不相邻价态物质之间如何实现转化?根据以上问题的讨论总结SO2的化学性质?”。设计这一问题群的意图不仅将“SO2的化学性质”这一重点考察内容凸现出来,而且还体现了 “物质归类与物质性质”和“氧化还原反应”这两条主线(《说明》将这两部分内容定级在认知性学习C级水平)。问题群可以引领学生沿着问题情境设计的顺序去思考和探究,引导学生从看似杂乱无章的元素化合物知识中把握知识的内在联系和规律,培养学生运用化学理论分析实际问题的能力并使学生感受理论对实践的指导意义,而这些能力对学生的学习是一生受用的。

二、改梳理知识为运用知识,培养学生利用化学解决问题的能力

一般的复习模式多数是以教师讲为主,从复习目标到知识梳理,从物质的物理性质到化学性质,依次展开,复习课常常变成新授课,无法避免“温剩饭”的感觉。著名教育家赞科夫通过试验证明:“每次从新的角度使旧的材料重现,即复习时穿插新的成分,比只是简单重复旧材料学习效果要好得多”。所以在复习过程中应该尽量避免简单和机械地重复原有的知识内容,力求多角度、多层次、全方位地帮助学生巩固原有知识,让学生在不同情境探究中知识得以增值、能力得以提升、科学素养得以发展。

复习课中可以有意识地以身边的素材创设文字材料探究情境,引导学生在情境中运用化学知识解决问题,从而达到复习巩固的效果,而不是简单地重复学过的知识。笔者在复习过程中参考经典例题,结合课本有关文字材料并根据必修化学的学习特点将知识和题目进行整合、改编,旨在培养学生运用化学知识解决问题的能力。

[案例] 元素A-E是元素周期表中4种主族元素,其性质或结构信息如下表:

请根据表中的信息回答下列问题:

(1)A元素在元素周期表中的位置是__________,E原子的结构示意图______________。根据A、E的原子结构推测它们的化学性质____________________。

(2)B、E形成的化合物属于___________晶体,化合物的电子式_______________。

(3)D缺乏病是目前已知的导致人类智力障碍的原因之一,D的单质有两种特性,一是物理特性:________

______________________;二是化学特性:__________

__________________________。

(4)C的单质与同类物质比较在化学性质上有三大不同之处(文字表达或化学方程式表示):___________

_______________________________。

(5)结合元素周期律和原子结构的有关知识推测并解释A、B、D单质性质的递变规律,举实例加以说明。

在本案例创设的复习情境中,学生需要运用“原子结构与元素性质的关系”、“元素周期表的结构”、“元素在周期表中的位置及其性质的递变规律”、“离子化合物、共价化合物的概念以及电子式”这些化学基本知识去完成任务,在任务的驱动下学生会主动地投入到复习中成为学习的主体,自主地建构化学学科的知识结构。在完成任务的过程中,既改变了教师单方梳理知识的常规复习方式,又使学生体会到掌握化学基础知识、原理和规律的最终目标是运用知识去解决问题,发展自己的思维,提升自身的科学素养。

三、改单纯题海为情境问题,引导学生理解化学知识的社会价值

有效的复习必定需要配合一定量的习题进行练习和教学。然而单纯的以知识和技能记忆为主的简单且重复、机械的习题训练,不论教师讲授得多么细致、分析得多么透彻、总结得多么全面,其效果也往往是“当时懂,过后忘,听时会,做时错”。而且学生的思维创新能力也得不到有效提高,学生一旦遇到一些开放性、探究性的题目就会显得束手无策。并且就学生科学素养的培养而言是非常片面的,甚至是无效的。我们认为,复习课中可以改变单纯的题海战术,将一些具有代表性的经典习题重新整合、编排为具有更强生命力的情境问题,引导学生正确理解化学知识的社会价值。

比如在复习氯气的相关性质时,我们挑选了部分新闻资料和经典习题并进行了精心的编排和整合,引导学生积极关注21世纪与化学有关的社会现实问题。如第一则是氯气泄露的新闻资料,要求学生应用“氯气是一种有刺激性气味的有毒气体,密度大于空气,能够和水以及碱反应”的基本知识来解释材料中“刺鼻的气味”、“凹地带”、“水池”、“白石灰”等关键词。第二则是游泳馆氯气中毒的新闻资料,我们课前进行了整合,旨在引领学生由简单知识向深层次挖掘。如在“氯气主要通过呼吸道侵入人体并溶解在黏膜所含的水里,生成的一种产物使得组织受到强烈的氧化,另外一种产物刺激黏膜发生炎性肿胀”创设的情境中,不仅进一步训练了化学方程式的书写,而且还让学生了解了氯气中毒的原理、急救方法,拓展了知识面。第三段资料引用了国家体育总局颁发的《游泳场所卫生规范》条例,条例要求“游泳池水应保持游离氯浓度为0.3~0.5毫克每升,否则池水容易滋生细菌”。文字材料引导学生进一步讨论生活中氯气消毒的原理,氯水的成分等重点知识,使氯气相关知识的复习由浅入深层层升级。并结合经典题型引导学生解决“新制氯水如何保存”、“实验室配制溶液为什么用蒸馏水”、“HClO具有漂白和杀菌作用,可是非常不稳定,如何在生产生活中应用”等实际问题,避免了单调的题海训练,引导学生在解决问题的过程中体会到化学知识的社会价值。复习课后我们还特意设计了主题为“查阅资料总结氯气在生产生活中的‘功’和‘过’,以及与它性质之间的联系”的空白新闻稿,旨在创设机会让学生参与教学活动。学生将化学知识和生产生活经验紧密联系、灵活应用化学知识解决实际问题的过程,正是学生情感态度与价值观及学习能力全面发展的过程。

四、改单调讲授为利用化学实验探究,全面提升学生对科学本质的认识

探究是学生学习化学的一种方式,是提升学生对科学本质认识的最好手段。探究学习让学生学到的绝不仅仅是化学的基础知识和基本技能,更重要的是让学生初步形成科学探究的能力,了解化学知识的生成过程,体验化学学习的乐趣,增进对科学的情感,养成良好的学习习惯并最终促进其科学素养的发展。

化学实验是化学工作者进行化学科学研究的重要手段,是获取化学知识的重要渠道,是化学教学中落实培养学生科学素养的重要途径。因此,在复习阶段同样要注重创设实验探究情境。在复习物质的性质时,学生总是抱怨知识点多而零散,此部分内容的复习教师应该尽量避免单调地讲授,可以利用一系列实验探究引领学生进入复习角色中。如在复习苯酚的性质时,我们依据苯酚的物理特性-化学性质-检验和应用这条主线,设计了递进性的实验:“向一试管中加入苯酚晶体―加蒸馏水2mL―加热―冷却―加入NaOH溶液刚好使溶液澄清―通入CO2出现浑浊―加水稀释并分成三份―分别加入酸性KMnO4溶液、浓溴水、FeCl3溶液”。在实验创设的复习情境中学生通过自己的观察、分析、思考将苯酚零散的知识点重新整合,体验了科学研究的过程。在创设实验探究情境时还可以让学生体验实验探究的部分过程,甚至可以体验失败,体验寻找错误,总结经验教训的过程。如在复习“鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液的方法”时,笔者故意同时提供了氢氧化钙溶液和氯化钙溶液,部分学生毫不犹豫地选择了氢氧化钙溶液,结果发现两支试管中都出现了白色沉淀。学生在失败的实验中分析寻找原因,最终选对了鉴别试剂。通过实验创设的探究情境,不仅让学生的观察能力、分析能力、思维能力以及应用能力得以发展和提高,而且还可以体验到科学探究的过程,提升对科学本质的认识,最终将化学知识和技能与科学精神、过程方法和能力进行结合、渗透。

总之,学业水平测试复习阶段,主要是一个知识的回忆、再现、整合过程,教师可以通过改进复习方法,让学生亲身感受知识的回忆过程、经历知识的再现过程、重视知识的整合过程、体验不同的探究过程。我们相信,改进的复习方法,最终使各个层次学生的各种能力都能得到较快的发展,大幅度全面增强学生的科学素养。

[参 考 文 献]

[1]2011年江苏省普通高中学业水平测试(必修科目)说明[M].东南大学出版社,2010.

[2]顾建辛.中学化学教学中教学问题设计的艺术[J].中学化学教学参考,2005(12).

[3]王麟生,钮泽富,徐承波.中学化学原创题集[M].上海:华东师范大学出版社,2009.

[4]黎良枝,吴俊明.探索“任务驱动”下的化学教学设计与实施[J].化学教育,2004(1).

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