化学教学研究论文

2022-04-16

摘要:“社会性科学议题”(SocioscientificIssues,SSI)指由当代科学技术研究开发所引起的一系列与社会伦理道德观念和经济发展紧密相关的社会性问题。下面小编整理了一些《化学教学研究论文(精选3篇)》仅供参考,希望能够帮助到大家。

化学教学研究论文 篇1:

浅谈基于核心素养培养的高中化学教学研究

摘要:高中阶段提高学科核心素养的基础之一就是高中化学课程。由于普通高中的化学内容比较复杂,在教学过程中,需要加强学生对化学内容的理解,就必须从培养核心素养的角度出发,持续改进教学模式,为学生的全面发展打下基础。

关键词:核心素养;高中化学;教学研究

前言

在推进和贯彻实施素质教育思想的同时,高中化学的教学目标也得到了相应的改善,既使高中化学课程得到了更深入的发展,还更加侧重于引导学生透过化学反应的表现而深入分析其背后所代表的化学本质. 而高中化学课程核心素养的五个方面更是涵盖了化学教学中的知识教学、思维拓展、实验操作等多个领域,同时,它还增强了课程与社会的联系,使其更加适合于将来的学业,并将更多的优秀的人才输送到学校。

一、通过实验现象分析培养宏观与微观素养

化学学科主要的研究内容为大千世界中万物的变化情况,也就是千千万万个化学反应的本质,而其在课堂教学中主要表现为化学方程式或一定的实验现象.然而这只是从宏观上引导学生了解化学概念的手段,远远达不到化学核心素养的培养要求,因此教师还需要带领学生通过离子反应来探索化学本质,培养学生的微观素养。

例如,在“离子反应”相关知识点的教学开展过程中,教师可以先带领学生从宏观的角度观察实验现象:教师操作演示硫酸钠与氯化钡反应生产沉淀的过程,学生即可通过沉淀物得出一个反应产物为硫酸钡,再结合之前学习过的复分解反应的相关概念,学生可以推导出另一反应产物为氯化钠,最终成功书写出该实验所代表的化学方程式.然而,仅仅依靠单一化学方程式的书写是无法实现对化学本质的探索,教师还需要在微观领域中引导学生产生思考:教师可以向学生介绍硫酸钠与氯化钡都属于电解质,可以在水中电离出离子,比如硫酸钠在水中就可以电离为硫酸根离子与钠离子,因此在上述的化学实验中,实际上是硫酸根离子、钠离子、氯离子与钡离子共同存在,且发生了一定的运动.其中硫酸根离子与钡离子一相遇就会产生沉淀,也就是学生们所看到的白色沉淀,所以沉淀产生的实质为硫酸根与钡离子的反应,也就实现了通过实验表观探求内在的化学教学目标达成。

二、通过实验现象观察培养变化与平衡素养

在高中化学的课堂教学中,实验是必不可少的一环,通过观察这些现象,可以让同学们知道,这些材料之间会发生什么样的化学反应,也可以根据反应的规律,来判定化学过程的进展和结果,从而达到对化学的改变和均衡能力的训练。

在“铁的相关化合物反应”的教学中,老师必须引导同学们了解铁的化合物的类型和特性。在这个过程中,经常伴随着一个实验,老师拿出两支试管,一个是含氯化铁的,一个是硫酸,这节课的内容是关于铁氢氧化物的性质,老师会向同学提问,让他们知道怎样才能生成一种铁氢氧化物,此时老师可以接着提问:硫酸亚铁,氯化铁,氢氧化钠是否能同时进行?透过一组问题,同学们将化学与均衡的原则有机地联系起来,以了解化学反应到底是如何进行的。然后,老师开始示范,在两种不同的金属离子中,加入一种不同的金属,学生们会发现装有氯化铁地试管变成了红褐色,装有硫酸亚铁的试管变成了白色,而这两种物质都会产生沉淀。这时,老师就可以用问题让同学们去想:我们所看到的这些现象是否就是最后的化学反应?在开放的条件下进行的试验对周围的环境有什么作用?让同学们通过对铁离子与亚铁离子之间的相互影响来了解化学反应的过程。

三、通過实验自我反思培养推理与认知素养

在高中化学实验的实施中,一般都要指导学生进行探索性的试验,让他们有更大的自由活动和自我发展的机会。同时,在探索型教学的最后阶段,老师也要鼓励他们进行自己的思考,这样才能更加完整地理解实验过程,建立起相关的认知系统,进而提升自己的思维能力和认知能力。

比如,在“化学反应速度与限制”这一知识的过程中,老师可以安排同学们进行探索式的实验,讨论溶液的密度如何改变对应的化学反应速度。在学生独立进行的基础上,老师就一些较难的问题向学生提问,激发学生的思考,帮助学生进行全方位、多角度的认知理解实验。在实验中,在同一浓度的苏打水中,用不同的盐酸,结果表明:高浓度的盐酸会引起较强的反应,从而得到相同的情况下,反应速率随着反应物浓度的提高而提高。这时,老师可以提问:这个结果是否可以应用于所有的化学反应?当反应物质为气态或固态时,是否也有相同的效果?通过对实验结果的分析,可以得出一个结论,即固相反应物质的含量是一个恒定的,因此,固相体积的变化并不会对反应速率造成任何的影响。通过这种教学方式,既可以加深对化学的认识,又可以提高其逻辑和思维的水平。

四、通过化学实验改造培养探究与创新素养

在高中化学的传统教学中,老师运用示范的方式进行实验,但这种教学方式已明显地不适应当前的教育体制,因此,在实施过程中,必须加强对学生的实际操作技能的训练。这样,老师带着他们进入实验室,亲身参与到实验的过程中,体验到了化学实验的快乐,同时,通过对实验作业进行一定的优化,使其能够自主地进行探索和创造。

比如,在有关“钠在氯气中燃烧”的实验中,根据教科书上的要求,将玻璃纤维填充到收集器皿中,将钠置于玻璃纤维上,并将氯气通过收集器皿。这种试验不但耗费了很多的钠盐,而且因为它很易在大气中被氧化而形成一种氧化膜,试验结果不尽如人意,且随风飘扬的氯气对周围的环境也有一定的影响。因此,老师可以在教学中鼓励和指导学生,对这套实验器材进行改装,老师们可以在一根带橡胶的干管里放上一块石棉,把少量的高锰酸钾和盐酸混合在一起,立即用橡胶塞封好,以防泄露。然后老师把一片盐倒入干管中,不久,同学们就能看到在装满了氯气的设备中的钠开始了燃烧。该实验设备既能节省教学资源,又能减少对环境的影响,又能提高学生的创造能力和探索的能力。

结语

总之,在实施高中化学课程的核心素养教育时,要正确理解五大要素的内涵,以达到全面发展的目的。

参考文献

[1]杨梓生。研究学科核心素养内涵特性应有的三种基本视角——兼谈对高中化学学科核心素养的认识[J]。福建基础教育研究,2016(8)。

[2]王云生。探索课堂学习活动设计落实核心素养培养要求[J]。化学教学,2016(9)。

作者:陈万红

化学教学研究论文 篇2:

基于SSI课程理论的中学化学教学研究现状与教学实践

摘要: “社会性科学议题”(Socioscientific Issues,SSI)指由当代科学技术研究开发所引起的一系列与社会伦理道德观念和经济发展紧密相关的社会性问题。近年来,部分欧美国家尝试在学校开设以社会科技议题为导向的SSI课程,旨在通过社会性科学议题帮助学生认识科学、科技、社会和环境之间的关联,深入探讨科技研究开发所衍生出的与生活相关的争议性课题,培养学生解决问题和独立判断思考的能力,认识到科学的价值、社会人文层面的意义和科学的有限性。通过研究证明,SSI课程能够培养学生的非形式推理能力及运用科学知识解决日常生活问题的能力,同时促进学生对相关科学知识的学习和对其本质的理解。

关键词:社会性科学议题;教学研究;教学模式

“社会性科学议题”(Socioscientific Issues,SSI)指由当代科学技术研究开发所引起的一系列与社会伦理道德观念和经济发展紧密相关的社会性问题。关于SSI课程的研究源于人类对社会性科学认识的不断深入以及科学教育的实践问题。社会性科学议题教学有助于学生深入认识社会与科学的关系,在学习科学知识的基础上做出正确决策,对学生科学素养的培养具有重要意义。

一、社会性科学议题教学研究现状:

进入21世纪以来,伴随科学技术的迅猛发展,大量有关伦理、道德和环境的全球性问题接踵而来,例如温室效应、转基因食品、核污染等。这些由当代科学技术发展和应用所引发的与社会伦理道德观念和经济发展紧密相关的社会性问题被称为“社会性科学议题”。

社会性科学议题包含科学知识和社会意义两个主要因素。由于SSI问题通常富有争议性和社会性,因此在解决SSI问题时学生不仅要调动自己已有的生活经验,还要尝试站在不同视角看待问题,该过程在激发学生学习兴趣的同时,培养学生解决社会性科学问题的能力,实现科学素养的提升。当前学界普遍认可培养学生关键能力即核心素养的价值,其中科学素养正是培养学生核心素养的重要一环。我国《义务教育初中科学课程标准(2011版)》提出,要深化学生对于自然与科学的认识,提升学生的科学素养;《普通高中化学课程标准(2017版)》多次指出要“促进学生对科学本质的理解”。但调查研究表明,当前我国学生的科学本质理解情况不佳,对科学本质的认识较为幼稚,因此寻找促进学生科学本质理解的有效路径与方法极为迫切。

依据社会性科学议题的内涵与特点,研究者指出,在科学教育中开展SSI教学具有促进学生科学本质理解的价值。为了解决社会性科学议题,学生往往需要综合考虑来自科学、社会、经济、道德等多方面的因素,并在此基础上进行非正式推理。这一过程中,如何选择、获取、评估、解释各方面证据,对解决方案进行评估,受到个体持有的科学本质观的影响。鉴于此,一些研究者开始尝试将科学本质的观点与社会性科学议题的决策结合起来进行分析。

二、社会性科学议题教学与科学本质理解的内在联系:

学生对科学本质概念的理解是SSI教育的核心。为了解决社会性科学议题,个体需要从经济、社会和文化等各方面选择、获取证据,并评估和解释潜在的解决方案,这一过程受个体科学本质观的影响。

2005年,Saidler和Zeidler设计了SSI教育的初步概念模型,指出对SSI教学至关重要的四个领域,其中包括科学本质。认为科学本质的重要之处在于它揭示了不同认识论观点是如何影响学生选择和评估证据的。

2013年,季薛庆,季庆燕通过研究发现SSI教学对学生理解科学本质与运用科学知识有着多方面的促进作用。首先,SSI将学习活动与学生生活经验直接相连,为学生认识科学的社会属性提供了帮助。其次,SSI是有争议的,学生可以在争论中会展现自己的科学本质观,这有助于教师针对性地设计科学本质教学。第三,SSI涉及社会多个方面,仅依靠现有的科学技术手段不能完全解决,这体现了科学的社会功能和其发展的局限性。最后,从情境学习理论的角度看,SSI属于现实问题,它不同于基于自然科学理论逻辑结构所提出的抽象知识体系,给学生提供了现实或模拟现实的情境,符合体验式学习或情境学习理论。

2016年,万东升提出,SSI为科学本质教学提供了具有时代特色的教学情境和资源,学生可以通过探究科学与人文相结合的情境学习科学本质,培养对相关议题做出科学决策的能力。与传统的以学科内容为教学情境相比,SSI教学情境对提升学生的实用性科学本质观具有显著的积极影响,符合社会发展的需要。

综上可知,个体持有的科学本质观与社会性科学议题决策之间存在内在联系,但相互影响的具体方式和程度还需更多证据支持。由于科学教育的根本目的是培养学生的科学素养,而SSI教学在培养学生科学素养方面发挥着重要作用,因此可以预见,二者之间的关系将在未来将更受教育学者关注。

三、社会性科学议题促进学生科学本质理解的教学实践:

上述研究均表明科学本质观与社会性科学议题间存在内在联系:社会性科学议题的重要教育价值之一是促进学生的科学本质理解,科学本质研究学者将SSI教学情境与科学探究活动和科学史一起视为科学本质的重要显性教学情境。基于对社會性科学议题与学生科学本质理解的认识,研究者们开展了一系列基于社会性科学议题提升学生科学本质理解的教学实践。

2006年,Khishfe和Lederman团队选择“全球气候变暖”这一社会性科学议题对高中生进行教学干预,结果显示进行社会性科学议题教学的实验组学生比对照组学生的科学本质理解水平更高,具体体现在暂时性、经验性、观察与推论区别、创造性、主观性五个方面。2018年,朱志祥选择该议题在实验班中进行教学干预,并对实验班与对照班进行科学本质理解问卷后测与访谈,研究结果显示:在经过教学干预后,实验班的科学本质理解水平显著高于对照班,这说明社会性科学议题的解决过程的学习促进了学生的科学本质理解,这种促进作用具体表现在暂时性、经验性、社会和文化性、主观性四个维度上。

综上可知,目前SSI教学在提升学生非形式推理能力、促进学生道德判断、伦理观念发展以及促进学生科学本质理解等方面的教育价值已基本得到学界认同。SSI教学和学生科学本质观之间存在内在联系,但由于这种相互影响的具体机制还不明确,因此使用SSI促进学生科学本质理解的教学实践仍然较少。具有中国特色的SSI教学理论需要得到更多教学实证的支持,在接轨国际先进教育理念的同时,重视在中国文化背景下的SSI教学研究,进而提出适合我国国情的以SSI教学提高学生科学本质的教学建议,从而达到拓宽国内科学教育的教学路径的目的。

参考文献:

[1] 张春梅. 社会性科学议题的教学研究[D]. 喀什大学, 2019.

[2] 胡久华,罗铖吉,王磊,金新颖. 在中学课堂中开展社会性科学议题教学的探索[J]. 教育学报, 2018,14(05):47-54.

[3] 刘辰艳,张颖之. 从STS到SSI:社会性科学议题的内涵、教育价值与展望[J]. 教育理论与实践, 2018,38(29):7-9.

作者:刘鑫

化学教学研究论文 篇3:

基于STEM理念的高中化学教学研究

【摘要】随着教育的不断进步,STEM理念教学法逐渐成为教学的热点话题,STEM理念强调以学生为主体,注重学生学习的过程中以及引导学生如何学会学习,这都是学生全面发展能力的体现,也正是现代社会所需要去培养的综合性人才,所以以高中化学为例,教师如何借助STEM理念教学法的融入,来促进学生的能力全面发展,就需要教师在增强教学重视的同时并开展相对应的教学实践研究。

【关键词】STEM理念 高中 化学

引言:高中化学作为一门专业性和理论性相当强的学科,对于学生来说是具有一定的学习难度的,而现代教育中不再是以学生的学业成绩为主,更注重学生学习的过程及全面发展的能力,所以通过STEM理念的教学手段,可以让学生基于深奥难懂的化学知识开展实践研究,在探索的过程中延伸到其他学科领域的学习,收获综合性的学习认知,挖掘自身学习的潜能,助力综合素质的提升,因此,本文就以基于STEM理念的高中化学教学研究为基本论题,展开论述。

一、创设主题项目,增强合作与实践

在STEM理念的教学方式中,学生之间的合作与实践是不可缺少的,因为STEM理念注重学生学习的过程,而合作与实践有助于扩大这种学习效果,所以高中化学教师可以借助创设主题项目的方式,让学生参与到合作与实践的过程中,结合学生的兴趣以及化学本身趣味性特点的内容融入情境式画面,强化课堂学习的良好氛围,推进STEM理念进一步走进课堂教学中。

比如高中化学教师在上《化学能与热能》一课时,教师为了起到课堂增效的目的,以创设主题项目为主,引导学生在實践和合作中强化综合知识的能力。首先,教师在课堂中演示中和热的实验过程,期间教师需要引入问题进行设问,来确保学生在实践的过程中强化实验的动手能力,比如:“1、通过能量守恒定律,能否将其放在生活实际运用中?2、理解化学反应中的能量变化,再构建科学的能量观。3、化学能和热能能否运用到生活实际的生产中?”等等,让学生建立正确的能源观念,以此达到STEM理念教学法的效果[1]。

二、组建STEM理念学习小组

在STEM理念教学中,学生作为课堂的主体地位,教师可以借助组建学习小组的方式来强化学生课堂主体的地位,因为在学习小组共同学习探索的过程中,学生之间能够基于分工合作进行交流学习,有助于促进思维的发散,同时也提升了学生对于化学学习的重视度和课堂参与度,让学生愿意参与到化学课堂的探索中,感受化学的乐趣所在,进而推进STEM理念走进课堂教学中[2]。

比如高中化学教师在上《元素周期表》一课时,教师为了增效STEM理念的课堂,以组建学习小组的方式开展课堂教学。首先教师运用多媒体的音频模式导入元素周期表的朗诵,运用朗朗上口的音调激发学生的学习兴趣,接着教师再次导入话题:“我们交通离不开地图,学习离不开学校,化学的学习也离不开元素周期表,那么大家知道元素周期表在生活中运用的实例吗?”此时把课堂讨论时间交给学习小组,之后教师在渗透STEM理念的问题:“1、大家知道元素周期表在生物学科中的运用吗?2、元素周期表只局限在化学运用的过程中吗?3、如何基于化学元素进行科学的再创造?”等等,让学生围绕数学、科学、工程、技术等方面开展合理的学习研究,以此来推动STEM理念在化学课堂中的深度运用,以此来提升课堂的学习效果,促进学生综合能力的提升[3]。

三、注重学习的过程

在STEM理念教学的过程中,将高中化学的知识点围绕学生学习的过程开展,相较于关注学生的学习成果来得更为重要,因为在学习的过程中,学生之间能够善于发现更多的问题,由于学生之间个体存在独立性,其思维方式也有着千差万别,将这些异同点通过学习的过程进行体现,有助于帮助学生进一步开拓思维,进而提升学生的学习效率,让学生在学习的过程中来发展自身全面发展的能力。

比如高中化学教师在上《用途广泛的金属材料》一课时,教师为了让学生重视学习的过程,以研究学习过程为主题,开展教学内容的讲解。首先教师通过多媒体的形式将几种常见的金属材料画面进行呈现,接着教师再把金属材料运用在生活实际方面的细节进行剖析,让学生认识工业用途中的金属材料,为学生普及工业制造过程中的知识,同时教师让学生之间围绕某一个金属材料,布置研究性学习的作业,要从以下几点进行记录观察,且重点突出观察的过程:“1、所选金属的特点?2、属于什么类别和性质?3、能够运用到哪些学科领域中?”等等,教师在批改的过程中需要重点关注学生探索过程记录的部分,运用鼓励式语气促进学生树立学习自信心,且通过导入这些STEM理念的问题,让学生在课堂学习中,逐步强化综合性思维,促进自身学业的全面发展[4]。

总结:

综上所述,在高中时期通过STEM理念教学法的渗透十分重要,因为首先对于学生来说,有效拓宽了学生的学习范围,在实践研究中,学生能够基于化学现象衍生到综合学科的学习,这不仅有效拓宽了学生的学习视野,也让学生更加懂得化学与事物的相互融合性,强化对于化学知识点的理解及记忆,在这种模式的学习训练之下,学生的思维得到开放式发展,有利于促进化学思维的开拓,提升化学学科的学习能力。再从教师角度来看,高中化学作为综合性极强的学科,教师理应运用STEM理念的教学方式,让学生领悟到化学运用的其他方面知识,进而增长见识,且随着新课改教学理念的逐步深入,促进学生全面发展及教会学生如何学习成为教育的中心任务,从关注学生学业成绩到关注学生学习的过程的转变,这些都代表着教师需要将教学做到以人为本,促进学生的综合素质发展。因此,在高中化学阶段开展STEM理念教学法是十分重要的。

参考文献:

[1]陈毓凯(Yu-Kai Chen), 张基成(Chi-Cheng Chang), 吴明德(Ming-Der Wu),等. 运用专题本位学习於统整式STEM教学设计之研究-以高中夏令营队为例[J]. Nephron Clinical Practice, 2015:245-257.

[2]朱思思. 绿色STEM视角下的科学和人文统整项目课程——以"全球生态与世界文化"的集体大课"海洋组"的教学设计为例[J]. 中小学信息技术教育, 2017(6):3.

[3]杨弘扬, 姜大雨, 张晓卓. STEM理念在化学教学设计中的应用——以高中化学"镁的提取及应用"为例[J]. 中学化学教学参考, 2016(11X):3.

[4]谢大林. STEM教学理念下中学化学教学设计与实践——以"海带中碘的提取以及含量测定"为例[J].  2020.

作者:原芳

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