高中化学作为培养学生科学素养和创新能力的重要学科,其教学方法和评价体系的改革尤为迫切,在当前教育改革的大背景下,“教、学、评”一致性已成为提高教学质量的关键因素。本文通过深入分析“教、学、评”一致性的理论内涵,结合高中化学教学的特点,探讨了构建高效化学单元教学课堂的策略,旨在为教师提供实用的教学指导,帮助学生更好地掌握化学知识,培养关键能力,以适应未来社会的需求。
一、“教、学、评”一致性理论基础
在探讨如何构建高中化学单元教学课堂的过程中,“教、学、评”一致性的理论基础是至关重要的。这一概念强调教学活动、学习过程和评价机制之间的内在联系和相互支持,以确保教学目标的实现和学生学习的有效性,“教”即教师的教学行为,它应当基于明确的教学目标,采用适当的教学方法和策略,以促进学生的深入理解和知识的应用;“学”指的是学生的学习活动,这不仅包括知识的获取,还包括批判性思维、问题解决和创新能力的培养;“评”则涉及对学生学习成果的评价,这种评价应当是多元化的,既包括对知识掌握程度的评估,也包括对学生思维过程和学习策略的评价。一致性理论认为,教学、学习和评价三者之间应当形成一种动态的互动关系,教学设计应当以学生的学习需求和特点为出发点,评价机制则应当反馈学生的学习情况,为教学提供调整和改进的依据。这种一致性不仅体现在教学内容和目标上,还体现在教学方法和评价方式上,要求教师在教学过程中不断反思和调整,以实现教学的最优化[1]。
二、高中化学的教学难点以及发展方向
高中化学作为自然科学的重要组成部分,其教学过程中存在着一些固有的难点,同时也面临着不断演变的发展方向。首先,化学概念的抽象性是教学中的一大难点,学生往往难以直观理解分子、原子等微观粒子的性质和行为。其次,化学知识体系庞大且复杂,学生在学习过程中需要记忆大量的化学方程式、元素周期表等,这对他们的记忆力和理解力都是一大挑战。再者,实验操作的精确性和安全性也是高中化学教学中需要特别注意的问题,实验教学既要保证学生能够通过实践加深理解,又要确保操作的安全性。在发展方向上,高中化学教学正逐渐从传统的知识传授模式转向更加注重学生能力的培养。这包括批判性思维、创新能力和科学探究能力等。随着STEM教育的兴起,化学教学开始融入更多的跨学科元素,鼓励学生将化学知识应用于解决实际问题。此外,信息技术的发展为化学教学提供了新的工具和平台,如模拟软件、在线实验室等,这些工具可以增强学生的实践体验,提高教学效率。同时,个性化教学也成为高中化学教学的一个重要趋势,教师需要根据学生的不同特点和需求,设计差异化的教学方案,以满足每个学生的个性化学习需求[2]。
三、基于“教、学、评”一致性构建高中化学单元课堂策略
(一)明确教学目标与学习预期
确立清晰的教学目标与学习预期在化学教学中至关重要,以“化学反应速率”为例,确立教学目标时老师可以具体指出学生需要掌握的关键概念和技能。如:教学目标可以是让学生理解速率常数的定义,学会分析温度、浓度、催化剂等因素对反应速率的影响,并能通过实验操作来验证这些理论,为了实现这一目标,教师可以设计一个具体的教学案例,包括通过一个控制变量法的实验,让学生观察并记录不同温度下同一化学反应的速率变化。案例中首先通过多媒体展示不同温度下的反应速率变化,使学生对速率常数有一个直观的认识;接着引导学生设计实验,包括选择合适的反应物、设置不同的温度条件、准备必要的实验器材等。在实验过程中,学生需要记录反应开始和结束的时间,测量反应物的消耗量或生成物的生成量,以计算反应速率;实验结束后学生要分析数据,比较不同温度下的反应速率,从而得出结论。此外,老师还可以引导学生进行小组讨论,分享各自的实验结果和发现,鼓励学生提出问题和假设,并尝试从理论上解释实验现象。如此一来,学生不仅能够深入理解化学反应速率的相关知识,还能够培养其实验设计能力、数据分析能力和科学思维能力。最后,老师可以根据学生的学习情况,设定具体的学习预期,如要求学生能够独立设计并完成一个探究反应速率影响因素的实验,能够对实验结果进行合理的解释,并能够撰写一份包含实验目的、原理、步骤、结果和结论的实验报告。
(二)设计合理教学内容与活动
设计合理的教学内容与活动是提高学生参与度和兴趣的关键,但要根据教学目标选择合适的教学内容,确保内容的逻辑性和连贯性。以“有机化学基础”单元为例,可首先确定教学内容,包括有机化合物的命名规则、结构特点、反应类型等,在此基础上设计一系列教学活动,以确保学生能够深入理解并掌握这些概念。譬如:老师引入关于“有机分子结构”的内容,让学生通过模型构建活动来探索甲烷、乙烯和苯等基本有机分子的空间结构,学生可以使用分子模型套件来组装这些分子,并观察它们的几何形状,从而直观的理解碳原子的杂化轨道理论和共价键的形成。接着老师组织一个小组讨论,让学生分享他们对不同有机分子结构的理解,并讨论这些结构如何影响分子的物理和化学性质。此外,还可以设计一个案例分析活动,选择一个实际的有机化学反应,如酯化反应或加氢还原反应,并引导学生分析反应机理,讨论反应条件对产物的影响。为了进一步激发学生的兴趣,教师还可以安排一个实验活动,让学生在实验室中亲自合成简单的有机化合物,如从苯酚合成苯胺,并观察不同反应条件下产物的变化。通过这些实验,学生不仅能够加深对有机化学反应的理解,还能够培养他们的实验技能和科学探究精神。最后一步,教师可以设计一个综合评估活动,要求学生运用所学知识解决一个实际问题,包括设计一个实验方案来合成一种特定的有机化合物,并预测可能的副产物及其形成原因[3]。
(三)采用丰富多样化教学方法
采用丰富多样化的教学方法在高中化学教学中,对于适应不同学生的特点和学习风格至关重要。假设在教授“化学平衡”这一概念时,可以采用启发式教学方法,老师率先提出问题:“为什么某些化学反应会达到一个平衡状态?”,激发学生的好奇心和思考。然后通过引导学生观察实验现象,比如在实验室中进行的二氧化氮与四氧化氮在不同温度下的相互转化,让学生观察装置中的颜色变化,从而引导他们自主探索化学平衡的原理。为进一步地设计探究式学习活动,建议让学生通过实验操作来探究影响化学平衡的因素,如浓度、温度、压力等,学生可以分组进行实验,记录不同条件下的平衡状态,并尝试解释观察到的现象,此类探究式学习不仅能够加深学生对化学平衡理论的理解,还能够培养他们的实验操作能力和科学探究精神。在合作学习方面,可以组织学生进行小组合作,共同完成一个化学模型的构建或者解决一个复杂的化学问题,如在学习“有机合成”时,学生可以分组设计一个多步骤的有机合成路径,每组成员负责不同的反应步骤,并在小组内交流各自的设计方案,最终整合成一个完整的合成方案。此外,现代教育技术的运用能极大地丰富教学手段,老师需利用多媒体课件展示复杂的化学结构和反应机理,使用在线模拟软件让学生在虚拟环境中进行实验操作,或者通过网络资源提供给学生更多的学习材料和案例。例如,引入化学教育相关的视频,或者利用虚拟现实(VR)技术,让学生沉浸在三维的化学分子世界中,直观感受分子的立体结构[4]。
(四)实施有效的化学学习评价
实施有效的化学学习评价是确保教学目标达成和学习预期实现的关键环节,在化学教学中可以通过设计一个综合性的化学实验项目来评价学生的学习成果,以“自制酸碱指示剂”的实验项目为例,学生需要从理论学习出发,理解酸碱指示剂的变色原理,然后根据所学知识选择适当的植物材料,通过提取和实验来制作自己的酸碱指示剂。形成性评价可以在实验过程中进行,教师通过观察学生的实验操作、记录和分析过程,及时给予反馈和指导,包括检查学生是否正确地选择了植物材料,是否按照实验步骤进行了提取,以及他们是否能够准确地记录实验数据和观察到的颜色变化,利用形成性评价,老师就可以及时了解学生的学习进展和存在的问题,并提供个性化的辅导。总结性评价则在项目结束时进行,要求学生提交一份完整的实验报告,包括实验目的、原理、步骤、结果和结论,教师可以评价学生对化学原理的理解、实验设计的能力、数据分析的准确性以及报告撰写的规范性。此外,还可以组织一个展示会,让学生展示自己的实验成果,通过同伴评价和教师评价相结合的方式,全面评估学生的项目完成情况。同时,这种评价方式也能够培养学生的批判性思维、创新能力和科学表达能力,为同学们未来的学术发展和职业生涯打下坚实的基础。
(五)促进学生的自主学习能力
促进学生的自主学习能力在素质教学中至关重要,不仅有助于学生掌握化学知识,还能培养其终身学习的能力。如果开展“分子结构与性质”的教学,老师可以引导学生通过自主学习来深入理解这一概念。首先,布置一个自主学习任务,要求学生在课前通过阅读教材、观看在线教学视频或查找网络资源来预习化学键的类型和分子间作用力的影响因素。在课堂上,再组织学生进行小组讨论,分享同学们的预习成果和遇到的疑问。如:探讨极性键和非极性键的区别,以及它们如何影响分子的溶解性和沸点。通过这种方式,学生能够在交流中相互启发,加深对化学键概念的理解。此外,为了提高学生的自我监控能力,建议引导学生进行自我评价和反思。例如在完成一个关于化学键的实验后,学生需要对自己的实验设计、操作过程和结果分析进行评价。教师可以提供评价标准,如实验设计的合理性、数据记录的准确性和结论的有效性,帮助学生进行自我评价,同时要可以鼓励学生在实验报告中加入反思部分,思考实验中可能存在的问题和改进的方法。
(六)加强师生互动与生生互动
加强师生互动与生生互动,有助于营造积极的学习氛围并促进学生批判性思维的发展。在讲解“氧化还原反应”的概念时,就可以设计一个互动式的教学活动,让学生通过角色扮演来理解氧化剂和还原剂的角色。活动中,将学生分成若干小组,每组选择一个化学反应,小组内成员分别扮演氧化剂、还原剂等角色,通过对话和讨论来展示反应过程。在角色扮演的过程中,教师可以提出问题,如“在这个反应中,电子是如何转移的?"或"哪些物质被氧化,哪些被还原?”,引导学生深入讨论并回答。这种互动不仅能够加深学生对氧化还原反应的理解,还能够锻炼他们的表达能力和逻辑思维能力。随后组织一个小组间的讨论环节,让不同小组分享他们的反应案例和学习心得,通过比较不同反应的特点,进一步加深对概念的理解。通过这样的教学设计,学生能够在课堂上积极参与,与教师和同学进行有效沟通,同时也能够在课外通过网络平台继续学习和交流,不仅能够提高学生的学习兴趣和参与度,还能够培养团队协作精神和社交能力,为学生的全面发展打下坚实的基础[5]。
(七)关注学生多元化思维发展
关注学生多元化思维发展是高中化学教学中的核心任务之一,它要求教师在教学过程中不仅要传授知识,还要培养学生的批判性思维和创造性思维。以“化学平衡”为例,可通过提出具有挑战性的问题来引导学生进行深入思考,例如“为什么在某些条件下,化学反应会达到一个动态平衡状态,而不是完“转化为生成物”,这样的问题可以激发学生的好奇心和探究兴趣。在课堂上,更可以设计一系列的思维训练活动,如通过化学平衡常数的计算,让学生分析不同条件下平衡位置的变化,学生需要运用所学的化学知识,结合数学计算,来预测和解释实验结果,如此不仅能够锻炼学生的逻辑推理能力,还能够培养他们的批判性思维。此外,老师还要鼓励学生进行创新实验设计,比如在“合成氨”的教学中,让学生思考如何优化哈伯-博施工艺,提高氨的产率,学生需要考虑反应条件、催化剂的选择、能量消耗等因素,提出自己的创新方案。在教学过程中,还可选择一些化学史上的重要发现或现代工业中的化学应用,让学生分析科学家是如何通过批判性思维和创造性思维来解决化学问题的,例如:分析化学元素周期表的发现过程,让学生理解门捷列夫是如何通过观察已知元素的性质和原子量,预测未知元素的存在,并最终验证其预测的。
(八)注重持续教学反思与改进
注重持续教学反思与改进是提升高中化学教学质量的关键。“化学反应速率”主题的教学,通过传统的讲授方式可能不足以帮助学生深入理解这些概念,因此可在下一节课中引入更多的互动式和探究式学习活动。譬如设计一个实验,让学生通过改变反应物的浓度或温度,观察并记录反应速率的变化。在实验结束后,教师引导学生分析实验数据,讨论实验结果与预期的差异,并鼓励学生提出自己的见解和假设,通过这种实践活动,学生能够更直观地理解化学反应速率的影响因素,同时培养他们的观察力、实验操作能力和数据分析能力。另外,还可以利用学生的反馈和评价结果来调整教学策略,如果学生在课后的自我评价中普遍反映对某个概念的理解不够深入,教师可以在后续的教学中增加更多的实例分析和问题讨论,帮助学生加深理解,还可以根据学生的反馈调整教学节奏和难度,确保每个学生都能跟上教学进度。
结语:综上所述,“教、学、评”一致性在高中化学教学中的实践对于提升教学质量、激发学生学习兴趣、培养创新能力具有重要意义。构建基于这一理念的单元教学课堂,不仅需要教师深入理解教学理论,更需要他们在实践中不断探索和创新。今后随着教育技术的不断发展和教育理念的不断更新,“教、学、评”一致性将在高中化学教学中发挥更大的作用。所以教师应持续进行教学反思,根据学生的反馈和学习成果,不断调整教学策略,以实现教学目标和学习预期的最大化。
参考文献:
[1] 刘晓岚,陈超,谭亮.“教、学、评”一体化的高中化学单元教学模型构建[J]. 化学教育,2023,44(21):8-14.
[2] 郑木霞,张贤金. 基于“教、学、评一致性”的高中化学单元教学研究——以"物质的化学计量"为例[J]. 化学教与学,2023(16):2-6,25.
[3] 许燕艺. 基于“教、学、评”一致性构建高中化学单元教学课堂的策略研究[J]. 中学教学参考,2023(17):68-70.
[4] 韩雅娟. 基于"教-学-评一致性"的单元教学落实核心素养 ——以“硫与环境保护、食品安全”为例[J]. 福建基础教育研究,2020(7):125-127.
[5] 刘珮云,高玲香,穆雯星. “电解质”单元"教、学、评"一体化教学[J]. 中学化学教学参考,2022(8):42-46.