发展学生化学学科核心素养离不开化学实验

化学实验是化学教学的重要组成部分,不仅具有教育教学功能,而且具有发展学生化学学科核心素养的功能。从认识层面、实践层面和价值追求层面来看,化学实验在发展学生科学本质观、科学实践观和科学价值观方面均发挥着不可替代的功能。教师可以利用化学实验史实呈现真实的科学发现过程,发展学生的科学本质观;可以通过引导学生对化学实验现象的观察和基于实验事实证据的推理发展学生“宏观辨识与微观探析”“证据推理和模型认知”素养;可以通过开展化学实验探究,引导学生拓宽认识视角和认识思路,发展学生“科学探究与创新意识”素养;可以通过化学实验评价发展学生的“科学态度和社会责任”素养。     

中学化学中的科学方法教育与课程教材改革

本文论述了什么是科学方法;科学方法的特点、性质、类型和结构;为什么要重视科学方法教育;中学化学中应该着重进行哪些科学方法教育;怎样才能有效地进行科学方法教育等问题。指出:科学方法是科学素质的重要构成因素。加强科学方法教育是全面提高学生素质、保证学生可持续发展的需要,也是搞好当前的课程教材改革的需要。文中提出了确定中学化学中科学方法教学内容的原则、各年级教学内容和教学要求的设想,还就科学方法教育的途径和原则提出了自己的看法。作者认为,科学方法教育要力戒教条式灌输,要注意让学生在积累经验基础上进行归纳;重视组织学生参加有关的实践活动;科学方法教育要跟科学精神、科学思想和科学知识的教育相互结合,跟人文精神教育结合。在进行科学方法教育时,还应该重视技术方法教育。     

化学教育专业学生科学素质现状的调查报告

对化学教育专业(三年制学科)学生科学素质的现状进行了问卷调查,结果表明,化学教育专业学生整体的科学素质水平较低;学生对科学方法的掌握和应用方面,仍存在欠缺之处,缺乏有意识地运用科学方法解决实际问题的能力和习惯;学生们非常重视知识学习,应重视和加强对科学精神的培养。     

教材内容的选择

正教材是教学过程中赖以为学生构建心理结构的依据(工具);教学和教学活动是学生心理结构的建构过程;教学评价的实质是对学生所形成的心理结构的检测和评定。教材内容应依据学生的兴趣;精选科学事实、概念和原理;依随学生智力的、行为的和社会的需要。应体现公认的教学目标的协调;注重反复培养科学方法和态度;对日常生活要有应用价值;适合学生的学力;能培养学生对科学的兴趣;能体现科学对社会的贡献。教材内容的选择宜坚持基本观念     

以深度的科学探究促进初中生高阶思维能力发展*——以“酸和碱的中和反应”为例

针对学生在学习“酸和碱的中和反应”中普遍存在的“被动接受具体知识、缺失开展真实科学探究的思路、机械记忆中和反应规律、缺乏批判质疑精神及高阶思维能力不足”等倾向问题,设置了驱动性问题链协助学生搭建“情境问题”与“真实的科学探究”间的思路桥梁,在深度的科学探究中发展学生的发散性思维、有序思维、多角度分析问题、设计创造思维、逻辑严密的推理及评价反思等高阶思维能力。课堂教学中营造轻松、舒适的交流讨论环境,有益于学生之间碰撞出思维的火花、激发出创造的灵感。课堂观察表明,深度科学探究教学的实施,有效提升了学生的高阶思维能力及解决问题的能力。     

“显性”科学本质教学与论证结合对学生科学本质观影响的研究综述*

科学教育文献建议运用“显性”教学提高学生对科学本质的理解,但其有效性仍有待加强。近年来,论证领域的新兴研究表明,学生参与论证对提高他们的科学本质观具有积极的促进作用。为了更好地提高学生的科学本质观,在梳理国际科学本质教育文献的基础上,探讨了“显性”科学本质教学与论证相结合的教学方法的研究脉络、研究方法及影响教学效果的因素。以期为教师进行有效的科学本质教学提供参考和建议,并对未来有关科学本质的有效教学的研究提供基础。     

不同科学史设计对高一学生科学本质观发展的影响——以原子结构发现史为例

科学史是促进学生科学本质观发展的重要策略。本研究以181名高一学生为研究对象,采用准实验设计,探讨了在原子结构教学中,不同科学史设计对学生科学本质观发展的影响。结果表明：无论何种教学设计对学生科学本质观发展都有影响,但影响的方面和程度不同;采用“认识型”、“反思型”的科学史设计效果要明显优于“知识型”。     

青少年对化学学科中科学风险感知的现状调查与分析

从一般科学风险感知、科学风险感知的心理特征、科学风险感知的文化特征等3个维度对四川省成都市4个年级共703名青少年进行调查,发现高中生和大四年级学生之间的一般科学风险感知存有较大差距;青少年科学风险感知的心理特征具有多维性和年级差异;青少年风险感知的文化取向整体呈现良性发展。其中,高一和高二年级学生的表现值得关注,高一年级学生对科学风险的影响范围、速度及致死率感知较片面,对科学风险的控制意识薄弱、恐惧感强;高二年级学生的科学风险感知存在较大矛盾点,他们认为科学风险可控,但却对科学风险的影响范围、速度及致死率反应较为激烈,对自己所学知识不自信,且群体中的宿命文化氛围较浓厚。因此,开展科学风险教育应重点关注低年级段的风险引导,致力消除风险两极反应;干预提升风险熟悉性感知,构建真实理性的风险经验范式。     

初中理科教科书中的科学风险教育内容研究

培育学生的科学风险意识是积极构建总体国家安全观的重要内容。以“不确定性和后果”2个核心属性作为筛选标准,对初中理科教科书中的科学风险进行内容分析,分析结果表明：初中理科教科书中共有13种类型的科学风险来源,呈现出学科全覆盖、内容涵盖面广以及呈现形式多样的特点;总体上来看,初中理科教科书注重不规范操作所带来的科学风险;生物教科书主要强调生物资源开发利用所带来的科学风险,物理教科书主要强调日常操作不规范所带来的科学风险,而化学教科书则更多指向实验操作不规范所带来的科学风险。话语策略分析的结果表明：教科书强调“规避化解为主,应对处置为辅”的科学风险态度;强调学生在科学风险中的主体参与;要求强化学生对于科学风险的科学理性评估管理,削弱学生对科学风险的极端反应。     

将教师的科学本质观转化到课堂实践——国际文献综述

提高学生的科学本质观是国际科学教育的重要目标，教师在提高学生科学本质观的过程中发挥着重要作用。本研究在梳理国际科学本质教育文献的基础上，聚焦教师的科学本质观到课堂实践的转化。研究发现，教师的科学本质观无法自动转化为有效的课堂实践，影响“转化”的因素可从教师、学生和教材等3方面进行分析，最后从职前教师和在职教师的角度综述了促进“转化”的措施。     

大学有机化学“五维度”教学新策略——以“芳烃的亲电取代和亲核取代反应”为例

介绍了大学有机化学“强理念、重思维、活课堂、共育人、乐钻研”五维度教学新策略的内涵与实践。以线下教学为主,腾讯会议和慕课为辅助,践行“有机化学是科学也是艺术”的教学理念;采用多循环“疑探式”教学方式,辨析亲电试剂和亲核试剂的多样性;注重培养学生多种科学思维的综合运用;强化“文献预习”“练习讲解”“综合作业”“师生互动”等多个教学环节,加深学生对知识的理解与应用,提升学生在课堂中的参与度,着重培养学生的科学思维和人文素养、自主学习与团队合作精神。     

科学实验教学中启发式科学写作(SWH)工具的发展及应用*

为提高科学写作在实验教学中培养学生能力的目的,韩德(Brain Hand)等人开发了一种实验教学的科学写作工具--启发式科学写作(SWH),是一种建立在科学语言与课堂探究基础上的论证工具,通过“问题、方法、观察、观点、证据、评判、转变”的过程使得科学内容与语言活动联系起来,激发学生参与论证,从而促进学生对科学的理解。SWH在实验教学中的具体应用还受到多种因素的综合影响。SWH从“框架建构到具体实施”、从“理论到实践”的研究思路对其他教学或学习工具的研制具有启示性意义。     

重视探究学习活动 发展学生科学探究能力

探究学习是提高学生科学探究能力的重要途径。探究学习活动中要突出学生自主活动,落实学生的主体性;通过合作学习,培育学生的合作精神;重视教师指导作用,发展学生探究能力;坚持科学评价,促进学生全面发展。     

在化学教学中进行科学素质教育的实践

探讨了在化学课堂教学中培养学生科学素质的基本方法:微观思维和科学探究;探讨了在化学课堂教学中培养学生的科学认识过程和科学认识方法;介绍了在化学课外活动中进行科学素质教育的方法:开设科技讲座、开展科技活动、进行创新实践;简要介绍了进行科技实践活动所取得的成果.     

在化学微观认识学习中发展学生科学本质理解的思考

发展学生对于科学本质的理解是科学教育的一个重要目标。在化学微观认识学习中发展学生科学本质理解的基本要点是：（1）化学微观认识是建立在事实基础之上发展起来的;（2）化学微观认识属于科学理论知识,是人类建构的说明物质微观世界的可能性认识;（3）化学微观认识之所以合理是因为较为满意的从微观结构的角度解释和预测了物质的性质。发展学生科学本质理解的基本思路是：（1）以WWHW为架构对化学微观认识进行认识论思考;（2）以“横纵关照”为基本技术构建发展科学本质理解的教学目标;（3）设计具有认识论意义的教学主题;（4）通过显性话语发展科学本质理解;（5）通过反思性活动发展科学本质理解;（6）适当评价学生对于科学本质的理解。     

初中化学“铁元素专题复习”的项目式教学——探索蒸汽眼罩的奥秘

转变初中化学复习课的教学方式,以真实情境为载体,确定“探索蒸汽眼罩的奥秘”为项目主题,引导初中学生深入开展铁元素的专题复习。详细阐述了教师对该部分内容教学的课前分析,如何确立、规划和实施项目。学生通过完成“设计实验方案证明铁的存在”“探究活性炭和氯化钠对铁生锈的影响”等2个任务,提升了学科兴趣,对铁的性质进行了系统性再造。通过手持技术监测氧浓度和温度变化探究眼罩成分的作用,学生的科学探究能力从定性过渡到定量,实现了科学探究素养的深化与进阶;通过观看科普视频了解前沿科学,拓宽了学生的生涯认知,涵养了科学精神。     

以“科学和工程实践”视角分析高中化学教科书

以“科学和工程实践”的8大环节和学习者主体性2个维度建立模型,分析上海科学技术出版社出版的高中化学教科书中的实践活动。发现此教科书中的实践十分注重分析环节,能较好发挥学生主体性的环节有：科学实践中的分析解释数据环节;工程实践中的建模、计划、实施调查等环节。但总体上工程实践不足,无论科学实践还是工程实践,在提出问题、设计步骤这2个环节上学生过于被动。据此认为,在化学教科书实践活动的修改或教学优化上,应增强学生的主动性,除了要开展科学探究活动,也要适当增加工程设计等活动。     

初中生化学模糊观念的特点及对策研究

学生在学习化学的过程中,当他们对事物的认识与化学学科中科学的解释不一致时就产生了化学模糊观念（fuzzy conception）。比如学生对气体的助燃性和可燃性搞不清楚,总认为氧气也可燃烧;学生对铁与生铁分不清,认为是一回事;误认为白色污染就白色的污染;二氧化碳是大气污染物之一;催化剂仅仅加快化学反应的速率等等。这些模糊观念和科学概念虽然同是来源于人的实践活动,均由主体的认知活动所产生,但是却与科学概念大相径庭,它们扰乱了学生正常的思维,严重阻碍着科学概念的形成。     

基于研究性学习的高校“化学史”课程改革与实践

基于研究性学习的理念,以化学专业本科生专业拓展课程“化学史”为研究对象,通过教师专题讲座、学生课堂演讲和课堂剧演出等形式进行了课程改革。实践结果表明,在检索化学史和化学各学科相关文献、确立话题、编制演讲稿或演出剧本、排练并进行演讲或演出的过程中,学生较好地体验了学科知识主动内化的过程,掌握了研究性学习的方法,培养了语言表达能力和团队协作能力,陶冶了科学情操并体会了科学品质和科学精神,有效提高了“化学史”课堂的学习兴趣和主动性。     

在研究性学习中知识的落实与能力的提高

根据新课标的要求,教学应有助于学生主动构建自身发展所需的化学基础知识和基本技能;有利于学生体验科学探究的过程,增强创新精神和实践能力;有利于学生形成科学的自然观和严谨求实的科学态度,逐步树立可持续发展的思想。研究性学习已成为化学教改的教学方法之一,是培养创新型人才的主要方式。在课堂内外给学生创设研究性学习的条件和机会,将加深学生对化学学科的理解和学习能力的提高。