提升中学生核心素养的化学实验PPECA教学案例研究 2.docx
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提升中学生核心素养的化学实验PPECA教学案例研究2
提升中学生核心素养的化学实验PPECA教学案例研究
摘要
化学作为一门自然科学,学好它的前提是学好化学实验,因为实验是这门学科的基础。
在义务教育阶段的课程体系构成中,化学是极其重要组成部分。
当前,研究者和教师的都形成了共同的目标,那就是把依照教育部规定,在初中阶段把化学核心素养体系落实具体的教学目标和学生的学习活动中,通过对化学实验教学的改进,从而达到促进学生的化学核心素养提高的目的。
初中时期是学生成长和学习的重要阶段,化学既是一门对学生个人发展非常重要的学科,还是一门对社会发展以及国家发展都特别重要的自然科学。
所以,基于“核心素养”提升的初中化学实验PPECA教学模式案例设计与实践研究是十分具有价值的课题,尤其是对于偏远地区农村中学来说,帮助学生提升科学素养更是迫在眉睫,也是时代发展的需要。
本论文从实际出发,采用文献研究法分析总结了化学实验PPECA教学模式的定义、发展现状、基本要素以及理论基础,同时以义务教育阶段化学上册的第五单元第一节“质量守恒定律”、第七单元第一节“燃烧及灭火”、下册第八单元第二节“金属的化学性质”以及第一手单元第一节“生活中常见的盐”为例,设计了符合化学实验PPECA教学模式要求的教学案例并进行教学实践。
采用了案列研究法、问卷调查法、访谈法、比较分析法等了解学生在该模式下的学习情况,并编写了核心素养测查问卷和每个案列对应的化学测试卷,用以了解在化学实验PPECA教学模式下学生学习成绩以及化学核心素养的变化。
经过实践研究发现:
在化学成绩方面,实验班每一个案列相对应的平均成绩分别为38.25、35.16、36.71、和37.65,对照班每一个教学案列对应的化学成绩平均成绩分别为34.04、29.82、32.32和33.16。
因此,化学实验PPECA教学模式可以促进学生化学成绩的提高。
在核心素养方面,经过测查以后,实验班和对照班的化学核心素养总体平均成绩分别为86.53和76.13,对结果进行独立样本t检验,sig.=0.034<0.05,取假设方差不相等一栏的数据进行分析,sig.(双侧)=0.002<0.05,说明实验班和对照班核心素养总体得分有显著差异,且初三实验班核心素养比对照班高,说明化学实验PPECA教学模式能够促进学生化学核心素养的发展。
在农村中学化学实验教学中运用PPECA教学模式不但与新课程理念相契合,而且还能够有效地促进学生全面发展,在一定意义上推动农村中学素质教育的目标的实现,学生的知识素养、能力素养、价值观素养整体得以提升。
最后,总结了PPECA教学模式的教学优势和实践过程中的不足,并提出一些有效实施PPECA教学模式的建议,以期为后续的研究者提供参考。
关键词:
核心素养;PPECA教学模式;农村中学;
keywords:
KeyCompetences;PPECAteachingmodel
第1章问题的提出
1.1研究背景
1.1.1提升农村初中学生核心素养是时代的要求
现下国际上与核心素养有关的研究层出不穷,不难发现,核心素养的研究已经成了世界各国教育改革和发展的一致追求。
核心素养的提升是社会发展的必然产物。
因此,很多研究成果也就诞生了,这些研究成果为进一步研究核心素养提供了理论依据和实践经验,是核心素养领域的导航,核心素养这一概念产生于国外,最近这二十年的时间里在世界上受到了各个国家的广泛的关注,在欧盟等发达国家,甚至把它当成人才培养的新指南[1]。
在OECD(国际经济与合作发展组织)在本世纪初率先提出核心素养模型之后,很多国际组织和一些发达国家相继在自身教育领域价值取向的引导下建构了各自的核心素养模型构架[2]。
早在2016年韩国教育部颁布新的初中等教育课程,高调提出将以“核心素养”作为课程设计思路,其目的就是培养创造型、复合型人才,通过教育使学生具备“正直的人品”“基于人文素养的想象力”和“科技创造力”[3]。
2014年教育部印发的与核心素养相关的《意见》文件出台,才标志着核心素养被正式搬上舞台[4]。
并且这时国内外对核心素养的内容并不认可,诸多方面存在很多争议,即使这样,它的价值和意义也是值得肯定的。
当下我国教育界虽然大力倡导素质教育,教育现状也在不断地改善,但是很多农村偏远地区教育依然止步不前。
采用落后的传统教育模式,尤其是一切向分数看齐的应试教育,对学生核心素养的培养是没有效果的,这也非常不利于他们将来走出国门、踏入社会。
世界上的任何事物都是随着时间的推移不断变化的,只有跟上时代的步伐人类才能取得进步。
教育家学也不列外,无论是哪一门学科,都应该与时俱进,教育界应该在时代潮流的冲击下大胆的迈步向前。
跟上时代的步伐是目前教育的重中之重,也是学生核心素养提升的关键途径。
与时俱进是核心素养的应有之意,成功的教育所培养的人才应具有独立创新的意识和不甘人下的勇气,创新之余也要懂得脚踏实地,立足当下。
无论是学校的各科教育还是社会教育,无论是教育专家还是普通教师,在进行教育活动的过程中都必须结合实际情况,要用发展的眼光多角度的对待教育教学活动,并且开展教育与教学的时候应秉持创新精神[5]。
由此可见,遵循“坚持科学性、注重时代性、强化民族性”原则的核心素养是对新时势环境的应对,具有鲜明的时代性和全球化特征[6]。
我国基础教育正从知识本位时代走向核心素养时代,这也是全球性的教育趋势[7]。
而农村中学由于经济条件和教育资源的限制,对核心素养的发展起步较晚,因此,现阶段对提升农村初中学生的核心素养进行研究是一线教师面临的巨大使命,更是迎合时代的要求。
1.1.2提升农村初中学生核心素养是提高全民总体素养水平的需要
中国提出核心素养事实上是在素质教育的基础上进行更深层次的思考。
从20世纪80年代开始,我国就提出来素质教育的理念,这么多年来,素质教育一直是中国教育改革的这条道路上的主角。
长期以来,国家一直大力倡导对进行教育改革与发展,这其实是一个对素质教育进行更深层次的实践以及认识的过程。
就是在素质教育的实践和再认识的背景之下核心素养的概念被提出来了,它是我国教育改革中发展素质教育的必然结果。
无论哪个国家,教育的最终目标都是提高全民素养,因为全民素养的水平高低关系到整个国家和民族的命运走向,而全民素养的高低是由个体素养高低决定的,它是全民素养的基础,只有想方设法提高国民的个体核心素养,全民总体素养水平才有望提高,因此,我国的根本教育任务必然是关注个体素养水平的发展,提升学生的核心素养是教育者和社会各界都应该重视的。
基础教育在教育领域的各个环节中是非常重要的一个阶段,它是教育改革中的重要部分,在基础教育中,化学实验教学又是培养学生的化学学科核心素素养的重要方法。
而农村中学的学生占了我国基础教育的很大一部分,他们的核心素养是决定全国核心素养水平不可忽视的因素,因此,培养学生核心素养不应该把培养农村初中学生的学科核心素养遗漏在外。
1.1.3创新农村初中化学实验教学模式是提升核心素养的关键
化学本身就是一门重视动手实践的课程,但是教师没有给予学生充分地自主实践的机会,因此,学生的自主探究能力得不到提高[8]。
当务之急,教师应结合实际情况,构建学生自主探究学习的新型课堂。
但是当前,很多农村中学还没有走出应试教育的怪圈,在实验教学方法上故步自封,缺乏创新意识,一味地追求升学率,导致学生出现高分低能的现象,这些做法使得学生科学素养的培养遭受了阻碍。
化学实验教学最本质的特征就是要给学生一个自主探究学习的空间,把课堂还给学生,这是构建自主探究学习新型化学课堂的关键所在。
在新型的自主研究课堂中,学生拥有了一个相对自主的学习环境,他们靠自己动手、动脑获取新知识,这不单单为学生独立思考提供了广阔的空间,同时促进了学生自我探究的能力的发展。
要想从应试教育慢慢地过渡到素质教育,那么化学实验教学需要需要抛弃过去陈旧的观念,思考一些重要问题,比如,在实践中如何才能很好地鼓励学生自主学习,怎样才能有效激发他们自主探究的内在动力。
在实验教学中,教师应该大胆的放手让学生自主学习,所谓的“不放心学生独立学习”或“担心学生的错误”都是不正确的教学思想。
盲目拒剥夺学生做实验的权利只会把学生培养成高分低能的考试机器,绝非国家栋梁,他们会失去创新的能力,反而练就了一身纸上谈兵的功夫,这样的教育是不利于社会进不的,因此教师应该主动把实验课堂应该还给学生。
在初中阶段,化学核心素养的培养的提升是很关键的,这将直接影响到高中阶段的化学学习和未来的化学方面的核心素养发展,而这一过程又不能松懈,必须具备坚持不懈的品质,并且需要锲而不舍的精神,短期内就能具备良好的科学素养是不可能的。
在教学过程中,如果教师自身不与时俱进,一味的故步自封,走不出应试教育的阴霾,不把素质教育的新理念严格执行在教育教学中,那么就不能有效提升受教育者的核心素养。
因为,作为教师,就应该严格把核心素养的培养按照新时代国家对于青年学生的培养要求纳入初中化学实验教学的整个过程中。
在这种大环境下,农村中学的教师积极地创新教学方法,采用自主探究学习课堂势在必行,化学实验PPECA教学模式就是一个典型的自主探究学习的新型教学模式,对这个教学模式进行实施,并验证其有效性能为一线教师进行课堂改革提供一定的参考。
1.1.4化学实验教学是提升学生化学核心素养的有效途径
化学的教育与学习都离不开实验,离开实验的直观性,那么很多抽象的化学现象和化学知识都将不能很好的被表达,最终的结果就是学习者不能很好的掌握化学知识。
在我们国家,学生正式接触化学的学习是在义务教育阶段九年级年级,而这个年龄阶段的学生通常是处于形成核心素养的最佳时期,所以,在这一时期,教师通过化学实验教学对他们进行核心素养的训练是十分有效的方法,经过自己动手动脑获取的知识才更容易内化和吸收。
只有全社会都齐心协力重视学生实验能力的培养,充分借助实验的教育功能,能够避免高分低能学生的出现。
而且对于初中生来说,化学是一门全新的学科,当他们面对一种新鲜事物时,就会对此产生好奇心,进一步产生探究的欲望[9]。
相反,如果教师没有严格秉持素质教育的思想,忽视化学实验在教学中的功能,那就无法激发出学生对化学的学习兴趣,从而导致他们觉得化学是一门枯燥的学科,对学习化学产生抗拒心理,甚至有的学生会产生畏难心理,这种心理会一直持续的影响高中以后的化学学习,阻碍化学学科素养的提高。
化学实验教学对学生化学核心素养的提高起着至关重要的作用,因此在初中阶段如果忽视了化学实验的教育功能功能,过渡以背实验的方式追求高分有点舍本逐末了。
当前是提倡素质教育的时期,社会需要的人才是有创新精神和执行能力的综合性人才,社会对于人才的要求已经从原来的“一张毕业证”慢慢的转变成更要求学生有良好的综合能力,学历已经不再是人才的名片了,培养学生的综合能力水平才是学校的基本义务。
结合目前的社会现状,农村学校必须改变陈旧的教育观念,跟上时代的步伐,用崭新的教育方法和手段教育学生,把闲置的实验室用起来,在教学模式上创新,为学生积极探索提供条件,鼓励他们踊跃交流,把他们培养成国家用得上的人才。
总之,教师如果能够充分发挥化学实验教学的功能,那么学生的化学核心素养就可以得到提高,不仅如此,他们还可以为今后学习化学打下扎实的基础,今后国家也会涌现出更多的实用型人才[10]。
1.2研究意义
1.2.1理论意义
目前,我国有关化学实验教学模式的研究并不多,并且大多数停留在理论研究,真正应用到具体教学中的更是寥寥无几,研究比较笼统,缺乏针对性,又缺乏发生在中学化学学科教学中的能促进学生化学核心素养提升的的实践研究。
所以,本研究将针对怒气按研究的不足,结合化学实验教学内容的特点,按照化学实验PPECA教学模式设计出有利于提升学生核心素养的教学设计。
为广大化学教师开展促进学生学习并提升学生化学核心素养的教学提供理论和实践上的参考,进一步丰富化学学科教学理论。
1.2.2实践意义
1.促进农村初中学生核心素养的发展
在本次实践研究中,笔者选择化学核心素养视角为出发点,对偏远农村地区初中核心素养培养的现状进行分析,试图以提高化学核心素养为目的,采用化学实验PPECA教学模式设计出合理的教案,并提出有效的教学策略。
这些研究结果将有助于为一线教师在化学实验课上进一步培养学生的化学核心素养提供借鉴经验,为化学实验的有效开展提供更多的教学策略和方法,有利促进于学生综合素质的提高,帮助学生形成能够适应未来社会的品质,从而变成综合性实用人才,实现自我的全面发展。
2.促进化学教育的发展和改革推进
基于核心素养提升的化学实验PPECA教学模式研究可以促进化学教育的发展和改革推进。
一个原因是因为,化学教育界研究化学核心素养可以从更多的视角来对化学核心素养的理论进行研究,进一步根据学生的具体情况找到更适合学生发展的教学方法和教学模式,把化学核心素养的理论与实践紧密联系起来,通过正确的方式合理地引导学生提升自身的化学核心素养,不仅可以促进化学核心素养的发展,同时也能促进化学教育有序、健康的发展。
另一个原因是,跟着时代的步伐,对核心素养和化学教学模式进行研究可以为我国化学教育课程改革注入新鲜血液,还可以提供一定的参考意见,有利于不断加强课程实施,维持教育教学改革的动力。
1.2研究现状
1.2.1化学学科核心素养的研究现状
和国际上的其他国家相比,我国对核心素养的研究起步是相对较晚的[10]。
以“核心素养”为“篇名”,在中国知网上进行文献搜索,结果如图1-1所示:
图1-1以“核心素养”为“篇名”的中国知网搜索结果
2010年之前的文献仅有2篇,2011-2013三年内也仅有19篇;2014-2016三年内可以搜索到2548篇以“核心素养”为篇名的文章;而2017-2019三年内可搜到25961篇相关文献(截止到2019年三月),其中2018年就有15889篇,占近三年内文献总数的61.2%,可见“核心素养”是近两年研究的热点问题。
2014年3月30日正式印发的《教育部关于全面深化课程改革,落实立德树人根本任务的意见》文件中提出了“核心素养”概念,引起了国内研究者的重视。
通过对文献进行分析,可以把国内关于核心素养的研究大致分为两个阶段,一个是引进介绍阶段,一个是自我研制阶段[11]。
其中,引进介绍阶段的代表文献有:
刘新阳等介绍了欧盟整体层面核心素养的相关教育政策和计划,梳理了欧盟核心素养课程实施的现状,对当前欧盟实践中诸如跨学科素养的实施、核心素养与传统基本能力的关系、核心素养的评价等热点问题进行了分析[12]。
裴新宁等对欧盟“核心素养”框架做了介绍,包括欧盟核心素养的产生,核心素养的相关术语辨析,欧盟核心素养的功能定位、结构与内容等,由此提出对我国构建核心素养框架的启示[13]。
张娜介绍了DeSeCo项目开展的背景、发展脉络,核心素养的主要内容、界定,遴选核心素养的过程等,指出DeSeCo项目对我国开展以学生学业质量为主的教育质量标准框架研究,特别是学生核心素养的遴选与界定的若干启示等[14]。
自我研制阶段的代表文献有:
辛涛通过总结质量标准建立的需要,梳理国家宏观教育目标,分析当前国际形势,提出我国基础教育阶段学生核心素养的概念内涵;并指出核心素养必须能够指导教师日常教学、促进教育评价、指引教育改革发展方向;在核心素养的遴选时要遵守素养可教可学、对个体和社会都有积极意义、面向未来且注重本国文化这三个原则[15]。
2017年出台的《高中化学新课标》也把“核心素养”作为课标制定的指导思想[16]。
以“初中化学+核心素养”为“篇名”,在中国知网进行搜索,结果如图1-2所示:
图1-2以“初中化学+核心素养”为“篇名”的中国知网搜索结果
从搜索结果可以看出,国内对于初中化学学科核心素养的研究是很晚的,知网中出现最早的文献是发表于2016年,且仅有五篇。
总共搜索到186个结果(截止到2019年三月),其中2017年有52篇,2018年有120篇,占了四年内所有文献的64.5%。
可见,关于初中化学学科核心素养近两年来成为化学教学方面的研究热点。
通过对我国现行课程标准的深入分析发现,尽管“素养”一词在各学科课程
标准中被频繁提及,凸显了其重要地位,然而却缺乏明确的内涵界定和系统阐述,
对学科素养的培养相对忽视。
此外,由于缺乏基于核心素养的顶层设计,不同
学段的课程目标之间缺乏有效的垂直衔接,不同学科的课程目标之间的横向整合
不够,进而导致素质教育目标难以得到落实,给一线教师的实际教学带来很大的
困惑[17]。
1.2.2PPECA化学实验教学模式的研究现状
关于PPECA化学实验教学模式,目前在知网里面搜到的文献只有一篇,那就是上海师范大学的教育硕士汪振铎的硕士毕业论文。
在题为《初中化学实验PPECA教学模式的构建及其有效性的实践研究中》,汪振铎详细的说明了构建PPECA教学模式的目标,并且利用已有成熟的教育理论和教学模式,结合初中化学实验的实际特点及学生的实际情况,尝试构建并解释初中化学实验PPECA教学模式。
通过对应用PPECA教学模式和采用传统教学方式的教师和学生进行比较,并以本校两个资质相近、水平相当的初中班级为样本,对构建的PPECA教学模式有效性进行实验验证。
主要通过两个班级学生对实验的兴趣和态度、学生的化学成绩、学生的综合能力及学生的实验技能信息的采集,比较是否存在显著差异,从而论证该模式的有效性。
经过实践他发现新构建的教学模式(PPECA教学模式)对培养学生学习化学的兴趣,提高学生开展实验探究解决化学问题的积极性有很好的促进作用。
同时,在培养学生能力,尤其是综合应用能力和实验能力方面,PPECA教学模式也优于一般的教学模式。
这一模式有助于教师在开展实验教学时进行教学设计,具有很强的可操作性、针对性和概括性[17]。
在汪振铎构建和实施PPECA化学实验的实践中,他选择上海市的中学为研究对象,验证了PPECA教学模式在提升学生综合能力和实验能力方面优于传统的教学模式。
但是针对“如果把这个教学模式在农村中学展开是否还有效果?
”、“采用该教学模式教学能不能提高农村初中生的核心素养?
”这两方面的问题他还没有涉及到,因此,笔者在汪振铎构建的PPECA教学模式的基础上,对这两个问题进行探究,以期取得一个有效的结果,丰富一线教师的化学实验教学方法,为农村化学实验教学改进提供一些有参考价值的案列。
1.3研究内容和方法
1.3.1研究内容
本论文主要完成了如下研究内容:
(1)对化学实验教学模式在国内外的研究历史和发展现状以及在化学学科的发展现状进行总结和分析。
(2)对PPECA教学模式的概念和定义进行梳理概括,并介绍PPECA教学模式的基本要素以及实施过程。
(3)以实际教学内容为例,设计符合化学实验PPECA教学模式要求的教学案例并进行实践。
然后通过问卷调查法、访谈法、比较研究法对化学实验PPECA教学模式的教学效果进行分析,分别分析该模式下实验班与对照班的学生化学成绩有无明显差异,该模式下,两个班的化学核心素养变化趋势。
(4)对本次教学实践进行反思,归纳总结该教学模式的优势以及实践过程中的不足,提出改进措施并进行展望。
1.3.2研究方法
(1)文献研究法:
本文以“核心素养”、“化学实验教学模式”、“PPECA化学实验教学模式”等关键词为依据,查阅了近年来的图书、期刊、论文等资源,对这些资源进行了数量和主题上的梳理和总结,把握了相关学科研究的发展方向,了解了我国化学实验教学模式的现状。
同时了解了中国核心素养背景下的化学实验教学研究现状。
(2)问卷调查法:
首先对大方县农村初中化学实验教学现状进行调查研究,用统计分析法分析出当前大方县主要采用何种教学方式开展实验教学,以此为对照班进行的教学方式。
在开始进行教学实践前,先对两个班第一次月考的成绩进行统计分析,测查这两个班的初始化学基础是否一致,确保两个班处于相同的水平。
进行实践教学后还需对每一次月考和期末考试成绩用SPSS软件进行统计分析,随时监测PPECA教学模式的教学效果。
最后还得用SPSS软件统计分析两个班学生经过实践后,学生的化学核心素养有没有差异,从而用统计分析的数据来表征PPECA教学模式的效果。
(3)案列研究法:
立足所教班级,边教学边研究,不断调整教学策略重新进行实践。
并将经验总结、记录,形成有价值的文字。
(4)比较研究法:
教学实践过程中选取学情差不多的两个班的学生,一个班运用化学实验PPECA教学模式,另一个班采取普通的教学模式,实践结束以后对两个班学生的学习情况进行对比。
(5)访谈法:
针对教学过程,选取不同层次的学生进行交流访谈,进一步了解相关情况,同时和参与听课的教师进行交流,了解他们对该教学模式的看法。
第二章相关概念辨析
2.1核心素养
核心素养成为教育界的研究热点可以追溯至上世纪九十年代,它的出现在世界范围内引发了一场教育改革的热潮,我国对核心素养的关注与重视也随之兴起。
2014年,我国教育部门把对核心素养的关注与重视付诸实践,同年的四月就决定将核心素养变成课改的重点,教育部随即出台《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》。
“核心素养”第一次出现在中国教育界并很快在课改中落实都是在此《意见》的推动下完成的。
“强学为要,道德为本”是核心素养关注的两个方面,意在强调教育对学习和道德应该双管齐下,两样都抓。
新课标的制定就是以核心素养为典范和原则的。
这成了核心素养在我国的一个转折点,迎来了核心素养的研究热潮,甚至成了我国家与改革的重心。
虽然核心素养的概念在教育界没有形成统一,但是却成了化学学科的指向性纲领要求。
对核心素养问题的见解在国际上有不同的观点,一部分人认为应该把重心放在“核心”上,而另一部分人则更倾向于把重心放在“素养”上。
事实上“核心素养”的概念应该就是一个整体的,不能把它分割开来说,因此,对核心素养的界定必须统一。
针对性是核心素养的基本特征,针对不同的学科、不同的环境、不同的群体应该给出特定的要求。
既然是“特定”那就不包含全部,也就是说,核心素养指的不是全部人或者全部学科素养,而是有针对性的。
在我国,目前对核心素养概念的界定比较权威的是林崇德教授的解释,他对核心素养的界定不仅立足于我国的现实需求、教育现状和现今的研究成果,还综合了国际上对核心素养概念内涵的阐释。
笔者采用的也是这一概念,即“核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中,逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格与关键理解力”[18]。
从学科的角度出发,核心素养针对的是特定学科,而不是针对全部学科,自然也不是单独的某个学科,也就是说,每个学科的核心素养问题关系到核心素养的针对对象。
从“特定”的角度讲,“特定”即层级化、独特性与学科群等三点。
这里所讲的层级化不难理解,就是在教学过程中根据教学内容的一些指标权重进行层级划分,比如好奇心、感知能力、兴趣等;学科不同于其他科目的特征和属性就是所谓的独特性,也就是无论哪一门学科都有决定它与其他学科不同的特点;学科群也是非常重要的,比如,物理和数学,语文和英语,前两者要求学生逻辑思维强,强调真实与本质,而后两者则是言语类学科,要求学生语言能力强,对文字理论要求高。
这些不仅使它们区别于其他学科,更是它们被划分为不同科学素养群体的依据。
即使自身的学科素养决定了每个学科的独特性,但追求全面发展与个性发展是核心素养背景下,对学科核心素养的统一要求。
学科之间个性与共性是可以共存的,学科素养与核心素养也是可以共存的,并非“水火不容”,这两者是相辅相成的。
最近几年对二者的研究热度也高涨不退,如果核心素养是全局,那么学科核心素养就只是它的“冰山一角”。
2.2化学学科核心素养
学科与核心素养教育、课程标准和学生发展的有机结合就称为学科核心素养[19]。
在本文中,初中化学核心素养是指学生在解决现实中复杂的化学相关问题时,通过知识、能力、价值观与生活情境、社会情境和现实情境有机结合来解决问题,所体现出的关键和不可或缺的化学理
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