立德树人、发展核心素养、提升学科能力
-评王磊《基于学生核心素养的化学学科能力研究》一书
北京师范大学王磊教授,来广州做报告很多次,我听过的也有3次,她是义务教育和普通高中化学课程标准研制组负责人,修订组核心成员,北师大“新世纪”山东科技版高中化学教材主编。
学生发展核心素养在学科领域中具体化为学科核心素养,学科核心素养是指学科教育给予学生未来发展所需要的关键能力、必备品格和价值观念。其实质是学生顺利完成学习理解、应用实践和迁移创新等学科认识活动和问题解决活动的稳定的心理调节机制,即学生的学科能力。由此可以看到,基于学习理解、应用时间和迁移创新的学科能力,既是学生发展核心素养和学科核心素养的共同要求,也是贯通不同学科领域核心素养的关键能力要求。
最近几年很流行的PISA 等大型测评对包括数学、英语和科学等核心学科领域的能力表现提出了系统的标准和要求。中小学生目前在核心学科能力,特别是在学习、实践和创新导向的学科能力方面的发展状况如何?存在哪些重要问题?面对这些问题应该采取什么对策?这些都迫切需要开展对于学生学科能力表现的研究。
这本书从学科能力的经验基础、思维机制、作用对象及其心智水平属性几个维度对学科能力的内涵构成、类型特征和外部表现进行了整体的研究;进而开发相对应的测试工具评价不同学段、不同年级的学生在学习理解、应用实践和迁移创新等共通学科能力维度上的表现,以及在不同知识内容主题上的学科能力表现及其表现水平;并从学校(课程、管理),教学(教学取向、教学策略、教学活动),个人(性别、动机情感、认知活动、学习策略)等维度来研究影响学生学科能力表现的相关因素;进而,在以上基础理论研究和发展测评研究的成果基础之上,开展了基于人才培养模式、学校制度创新、学科课堂教学改进以及考试评价改革的促进学生学科能力发展的实践探索。
我印象最深的是关于一个初中化学实验,盛有酸性高锰酸钾溶液的烧杯上方,一根火柴正在燃烧,火柴头的上方罩有一个干净的烧杯。实验的现象是烧杯中的酸性高锰酸钾溶液褪色了。如果是我们现在传统的教学方式,我们灌输的话,就会告诉他们,火柴头燃烧产生的二氧化硫和酸性高锰酸钾反应,生成了无色物质。但是学生只是记住了一个现象,不明白其原理,如何起作用的,这就是完成了三维目标的知识目标,没有完成技能目标,更没有完成情感态度价值观目标。而在新的学科核心素养导向下,以人为本,教学目标就应该改写了。
王教授提供了一个老师的教学方法。让学生观察现象,然后问学生,这个现象是怎么出现的,是什么原因。学生就会去发表不同的观点,有人说是火柴头掉进去导致的,有人说是火柴梗燃烧导致的,还有人说是火柴燃烧导致的,究竟是什么原因,就要做实验去验证。验证火柴头、火柴梗、火柴不罩烧杯直接放在溶液上方,各个现象分别去解释之前的现象。这就是一个典型的启发式教学方式,实验作为化学的最好武器,运用科学的控制变量法,终于找到了高锰酸钾褪色的真正原因,是火柴头燃烧产生的二氧化硫,被烧杯罩着不能挥发到大气中,只能落入溶液中,起还原作用,久而久之,就使酸性高锰酸钾溶液褪色了。有实验、有观察、有推理、有论证、才是好课,如果每一节课都按照设计好的教学设计去完成,不一定考虑到以人为本,因为每一个学生都是不同的。我们不能为了完成教学目标而忽视以德树人,实验探究的过程比结果更重要。这个案例,改变了我的想法,我也决定更多的设计这样的教学设计。
化学带给人们的是积极向上的、不断进取的,我们应该从积极的角度去看待问题,绿色发展、循环链接、污染防治、清洁能源、减排承诺、绿色技术创新,这无不体现我国在经济发展到很高水平时,终于开始考虑环境问题,没有好的环境,我们的子孙将失去生存的环境,所以,人类的进步是靠反复的自我思考、自我剖析、不断改进来实现的。
化学学科的核心素养,1证据推理,以吸氧腐蚀为例,将铁钉换成铁粉,放进氯化钠溶液中,感受热量变化,2分类表征,如有机化学用官能团作为分类标准,非常好的解决了有机物种类繁多,反应众多的问题,生活中处处都有分类,分类是非常好的素养,3模型思维,配制一定物质的量浓度的溶液,学生搞不懂什么是浓度,但是在初中学过质量分数,我们可以借助这个已经学过的知识,把新课当作旧课上。类比一下,不过是质量换成了物质的量,分母换成了溶液的体积。4宏微结合,宏观辨识与微观探析,一定是一起说的,写文章不能只写一个方面,他们不是简单的并列关系,是递进与升华。例如,为什么氢气不导电,氯化钠溶液可以导电,这是宏观现象,从微观去找他的原因,才会发现导电需要的条件是什么。5辩证思维,最典型的例子是氧化还原反应;6变量控制,这是研究化学反应速率的最好的方法,7绿色应用,二氧化硫真的一无是处吗?如果把二氧化硫变成硫酸钙,变成硫酸就可以减少污染。
再比方说,科学探究与创新意识,做实验不代表是创新,也不一定是探究,错了不要紧,让学生去观察,提问,要让学生去探究,因为不一定需要正确的结果,我们需要的是探究的过程,因为大多数已经有的科技成果,都是经历了无数次的失败才最终成功的,每一次失败都可以吸取经验教训。
科学态度与社会责任,要让学生喜欢上化学,对化学的态度,严谨求实,不怕困难,材料如防撞条丁腈橡胶,航天器钛合金,燃料偏二甲肼等,都是有用的,如燃煤会对大气产生污染,那么让学生去寻找解决方案,这个寻找的过程就是核心素养落地的过程,老师不应该去满堂灌,而应该做主持人和倾听者,甚至主持人都可以不做,在必须的地方给一点点素材或者说提示。
课程标准已经出来了,新教材还在审核中。分为三个层次,所有人必须选择必修课程,有4个学分,5个主题,化学科学与实验探究、常见的无机物及其应用、物质结构基础与化学反应速率、简单的有机物及其应用、化学与社会发展。其中,无机化合物部分将硅和铝从核心物质中取消了,但是在元素周期律部分,又加进来了。选择性必修课程,可以获得0-6个学分,包括三个模块,化学反应原理、物质结构与性质、有机化学基础。而作为非考试内容,还有选修课程0-4个学分,包括三个系列,实验化学、化学与社会、发展中的化学科学。新的教材目前还没有送审,如果下学期使用新课标,则需要整个旧版教材,可以用课程标准作为指导。化学与生活、化学与技术、实验化学已经取消了。