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基于CER理论:情境驱动下高中化学学科解释能力提升策略探究
摘要:在新课标背景下,高中化学教学中培养学生学科解释能力成为核心教学内容之一,本文在以CER理论模型为依据,创设情境化教学,为提高学生化学学科解释能力提供思路,助力学生全面发展。
关键词:CER理论;情境教学;学科解释能力
化学科学解释能力是高中化学教学中重要教学目标之一,要求学生能够基于化学知识,通过证据收集、逻辑推理,对化学现象和原理进行准确、清晰的解释。当前化学教学中,普遍存在学生机械记忆概念和定理,不能灵活运用知识去解释化学现象和原理的问题,CER理论模型(主张—证据—推理)的出现,为解决这些教学难题问题提供了新的思路和方向。
一、高中生化学科学解释能力存在的问题
1、对学科理解不透彻
学生对化学问题的相关信息难以准确把握、对其中的关键点难以敏锐捕捉,无法准确判断哪些证据能有效的支撑自己的论点。如在解答化学反应原理相关题目时,温度、浓度、压强等这些影响化学反应速率的因素,学生不能做到充分的考虑,对部分关键信息会出现遗漏的情况。这会导致学生在进行化学解释时,由于证据不足,导致无法形成有利的论证。
2、逻辑思维碎片化
科学的逻辑思维是完成推理过程的核心。高中学生在进行化学推理时缺乏严谨性,存在跳跃式思维,推理过程混乱,不能有效的论证结果。学生在推理过程中还容易受思维定式的影响,依赖于课本上的实验步骤和教师讲授的方法思考问题,当实验出现异常时,无法正确处理问题,缺乏创新思维。
3、语言表述不规范
学生在表述结论时,存在用语不准确、不规范的现象,在描述化学现象和对化学原理进行解释时,用语随意、缺乏科学性和严谨性。学生在撰写实验报告时,对实验现象和实验步骤描述混乱,让教师难以理解其实验过程。
二、CER 理论下以情境为载体的教学策略
1、结合学生生活创设情境
化学现象存在于生活的各个角落。化学教师在开展课堂教学时,可以创设和学生生活相关的情境,把化学知识融合到学生熟悉的环境中,让学生能真切的感受到化学知识的实用性,激活学生的探索欲和学习兴趣,引导学生主动的探究化学反应并对其进行化学解释。
例如,在教学人教版高一化学下册第七章第四节《基本营养物质》这一章节内容时,教师可通过创设食品变质的教学情境。教师先通过多媒体播放一段食品变质的动画短片,展示不同食品变质前后的对比图,引起学生的求知欲,调动学生的积极性。接着教师抛出问题:食品为什么会变质?引导学生给出自己的主张,如食品变质是因为微生物的生长繁殖,食品中的某些成分和空气中的氧气发生了反应等等,带着问题教师开展教学内容。教师还可以引导学生查阅资料,研究如何延长食品的保鲜期,分析保鲜方法背后的化学原理。通过这种情境创设,增强了学生的化学解释能力,提升了运用化学知识解决生活问题的能力。
2、基于化学实验创设情境
化学实验是化学学科的基础,也是化学学科最受欢迎的部分。创设化学实验情境,让学生亲自参与到化学实践,探究实验过程,通过观察、操作、分析并解释化学实验现象,对培养学生观察能力、动手能力、思维能力和探究能力有重要意义。
例如,在教学人教版高二化学上册第三章第一节《电离平衡》这一章节内容时,教师可开展一个导电实验,提前准备好氯化钠固体、氯化钠溶液、蔗糖固体、蔗糖溶液和蒸馏水,将不同的溶液和固体分别接入导电装置,观察灯泡亮灭情况。通过结果观察,只有氯化钠溶液可以使灯泡变亮,教师进行解释只有氯化钠在水溶液中才能分离出自由移动的离子,所以能够导电。教师再通过多媒体动画的形式进行演示,让学生更直观的看到氯化钠在水中分离成钠离子和氯离子,而蔗糖分子在水中不分解,是以分子的形式存在的。通过实验情境,能帮助学生从本质上理解化学知识,能对化学现象有科学的解释。
3、联系社会热点创设情境
社会热点话题通常也和化学知识密切相关,创设社会热点相关的情境,在拓宽学生知识视野、增强学生社会责任感的同时,让学生对化学知识有更深入的理解,认识到化学知识对社会发展的重要性。
例如,在教学人教版高一化学下册第八章第三节《环境保护与绿色化学》这一章节内容时。教师可以依托环境保护这一社会热点进行情境创设,引导学生思考化学知识在环境保护过程中的作用。教师通过多媒体展示酸雨这一自然现象的形成和防治,展示酸雨对土壤、植物、建筑、水体等造成破坏的图片和数据,让学生对酸雨有基础的了解。学生通过观看资料和分析,提出自己的主张,化工排放的二氧化硫是酸雨形成的主要因素。教师继续引导学生进行实验研究,将二氧化硫通过实验通入水中,观察溶液变化,测量溶液pH值,学生收集实验数据,分析后得出结论,二氧化硫与水反应成酸,导致pH值降低成酸性。教师还可以引导学生搜集资料探讨如何防治酸雨的危害,通过这种形式,让学生认识到化学在环境保护中的重要作用,提升学生运用化学知识解决环境问题的能力。
结论
CER理论与情境教学的结合,为高中学生化学学科解释能力的提升提供了系统化路径。在教学过程中引导学生提出主张、收集证据、推理分析,有效的培养了学生的科学逻辑思维能力和化学学科解释能力。作为高中化学教师要不断完善自身学科素养,积极探索CER理论在教学中的实际运用,进一步完善教学策略,为提稿高中化学教学质量做出贡献。
参考文献
[1]徐苗苗.整合CER框架和元认知策略发展高中学生科学解释能力的研究[D].西北师范大学,2019.
[2]姚明站,杨砚宁,孙计强.创设情境发展任务提高学科解释能力——以CER理论模型解答化学解释题为例[J].中学化学教学参考,2023,(28):5-9.
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