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基于核心素养的理化交融性校本课程的开发研究论文

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2024-02-01 09:28:08    来源:    作者:xieshijia

摘要:新的课程教育改革指导纲要中,明确提出了施行“国家、地方和学校三级课程管理”的内容.在这一背景下,积极构建校本课程,充分发挥其补充和拓展价值,已成为培养和发展学生学科素养的重要途径.以高中物理和化学课堂教学作为载体,针对核心素养下理化交融的校本课程开发进行探究,可以更好地培养学生的跨学科学习意识,融会贯通理化知识,提高学生的学习方法和技巧,培养学生的核心素养.

  摘要:新的课程教育改革指导纲要中,明确提出了施行“国家、地方和学校三级课程管理”的内容.在这一背景下,积极构建校本课程,充分发挥其补充和拓展价值,已成为培养和发展学生学科素养的重要途径.以高中物理和化学课堂教学作为载体,针对核心素养下理化交融的校本课程开发进行探究,可以更好地培养学生的跨学科学习意识,融会贯通理化知识,提高学生的学习方法和技巧,培养学生的核心素养.

  关键词:核心素养;高中物理;高中化学;综合交融;校本课程

  在高中阶段,物理和化学的知识点相对抽象,是学生学习的难点.从学科本质上,二者在知识基础上具有相同性;在研究视角上,具有互补性.教师在教学的过程中,需关注物理与化学知识间的密切联系,通过理化交融的校本课程帮助学生实现跨学科探究能力,提升学生的理化综合素养.

  1校本课程与理化交融校本课程开发重要性研究

  1.1校本课程概述

  伴随着新课程改革的深化,适合本校具体情况的“校本课程”成了专家、学者研究的重点.自此之后,“校本课程”开始出现在师生的视野中,并以其独特的教育价值彰显出极大的魅力.与国家和地方课程体系相比,校本课程是素质教育的“有力抓手”,成为落实学科素养素养的主要途径.校本课程的实施,有效弥补了国家统一性课程中存在的弊端,学校可结合自身的特点、学生的实际需求等,为学生量身定做针对性的课程.在校本课程中,课程的开发权利逐渐“下放”,逐渐从教育部、课程专家的手中,下放到学校的一线教师.一线教师则结合学校的实际情况、学生的学习需求,重新配置教育资源,融入本地的素材,积极构建具有针对性、具备特色的校本课程[1].

  1.2理化交融校本课程开发重要性研究

  第一,适应科学发展的必然趋势.当今时代,科学技术得到前所未有的发展、进步,且伴随着人们对跨学科知识应用重要性认识的逐渐深化,各个学科之间的联系、交叉也更加深入,传统学科的界限逐渐被打破,跨学科教学理念逐渐兴起.在这一背景下,促进物理、化学学科的有效整合,是科学发展的必然趋势.

  第二,适应新课程改革的必然要求.在新的课程标准中,明确了物理、化学学科的育人价值,要求教师应顺应新课程改革的要求,创新人才培养模式,并结合理化学科的特点,从综合性的角度出发,全面加强跨学科内容的教学,使得学生在学习的过程中,拓展自身的视野,开阔思路,能够运用综合性知识分析问题、解决问题.因此,从这一角度上来说,积极开发理化综合性的校本课程,契合了新课程改革的要求[2].

  第三,落实“立德树人”的必然要求.在新的课程标准中,明确了“立德树人”这一育人目标,旨在为社会培养出德智体美劳全面发展的综合性人才.“立德树人”充分体现了国家的教育思想、教育目标、教育内容.因此,在日常教学工作中,应充分发挥各个学科的育人价值,密切关注各个学科的联系,借助跨学科的主题活动,将具备关联的学科内容整合到一起,使得学生在综合性课程学习中,形成一定的核心素养.

  第四,教育适应社会发展的必然要求.新时代下,社会发展进入到前所未有的高度,同时也出现了新问题,包括温室效应、能源问题等,并且这些问题日益复杂.在面对新的社会背景,学生唯有具备综合性的知识,才能应对这类问题.因此,唯有适应社会发展的必然要求,打破学科的限制,密切相关学科的内在联系,以便于学生在综合性的课程中,为社会培养出综合性、创造性的高素质人才.

  2核心素养视域下理化交融校本课程开发案例研究

  2.1积极寻找联合整合点

  基于核心素养视域下理化交融校本课程开发的原则和路径,指向高中物理和化学学科素养的要求,教师结合具体的教学内容,搜集两个学科的相同点,将其整合起来,开发基于理化交融的校本课程,满足学生核心素养发展的需求.例如,在“电动势”的理化校本课程开发和实施中,鉴于该知识点在物理和化学中所占据的地位,教师从整体的角度出发,分别指向两个学科素养的内容,为学生设计了不同的校本课程探究任务.从化学的角度上来说,围绕“化学反应与电能”相关知识,对“Zn-C u稀硫酸原电池实验”进行操作、观察、讨论,并运用所学的化学知识,将原电池的工作原理揭示出来;从物理学科的角度上来说,可将校本课程的任务设计为围绕对电动势能概念进行讨论(如图1所示).

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  根据图1中的甲图进行分析,以化学知识作为中心,学生围绕教师设计的以下问题展开探究性学习:

  问题一:金属电极是金属晶体,以微粒种类作为研究的角度,分析金属晶体中蕴含的微粒都包括哪些?

  问题二:从微粒运动这一视角出发,将金属电极插入到溶液中,会出现什么样的溶解平衡现象?当达到动态平衡的时候,金属表面的电荷层、溶液中相反的电荷离子之间会形成一个稳定的双电层,且这一双电层会产生一定的电势差.通常,金属的性质越是活跃,电势就会越低.那么,金属锌和金属铜分别又是什么极?

  问题三:从粒子移动这一角度出发,金属铜的电势要明显高于金属锌,两级之间存在电势差的现象.当电路接通之后,会立即形成电场,而电场中电子则以光速传递,使得外电路中的电子出现整体定向移动的现象,负极失电子的物质、正极得到电子的物质所发生还原反应的方程式是什么?

  问题四:从微粒变化的角度进行研究,在电场的作用下,溶液中的H+、SO-是如何通过定向移动的方式,最终实现了电荷平衡的目的?

  问题五:从宏观的角度出发,对正、负极现象进行观察,并结合所学的知识将电极上发生的化学反应表示出来?

  同时,再次引导学生围绕图1中的乙图进行观察,引导学生从物理的角度上,围绕电源电动势概念的建立,完成相关知识的探究学习:

  探究任务一:在电源外部,正电荷受到电场力的作用,会出现从正极到负极移动的现象,电场力做功的情况如何.

  探究任务二:为了保证正负极之间存在电势差,需要将负极中堆积的正电荷不断移动并输送到正极中.

  探究任务三:在电源内部存在一种搬运力,将正电荷从负极搬运到正极.这个力会对正电荷做正功,而从化学的角度上来说,就是阳离子不断进行迁移,最终达到正极.

  探究任务四:从能量的角度上来说,电源是借助非静电力做功,并将其他形式的能量进行转化,使其成为电能.

  探究任务五:在物理学中,非静电力做功和被移动电荷的比值,对非静电力做功的本领进行精准反应,并将其定义成为电动势.

  2.2融入生活素材

  在理化交融性校本课程开发中,为了进一步提升探究学习的结果,促使学生对此知识点形成更加全面、深刻的认知,教师需要将理化交融性校本课程内容与学生实际生活进行有效链接,收集和整理学生生活中的资源和素材,开发和利用本地的理化资源,积极地融入理化交融性校本课程中,激趣励学,增强学生的探究动力,实现理化知识的本地化、趣味化和综合化,为学生的各项探究活动提供支持.以学生在冬天中常用的“暖宝宝”作为切入点,引导学生阅读其说明书,使得学生在阅读中,明确其构成原料:铁、蛭石、无机盐、活性炭、水.在这些原料中,学生对蛭石比较陌生,教师就为学生补充了相关的课外资料,使其明白蛭石是一种铁镁质铝硅酸盐矿物,当其在受热的情况下,就会产生迅速猛涨的现象.如此,以生活情境作为探究学习的基础,围绕“暖宝宝工作实质”进行化学实验探究,运用导线,将铁片和碳棒连接起来,使其成为两个电极.之后,再在导线之间接入灵敏电流计,将实验中的两个电极平行插入到一个原电池反应槽中,其中含有5%的NaCl溶液.在该实验的过程中,当电流计指针出现了偏转的现象,铁片上就会出现一红褐色的物质.如此,学生经过化学实验就会对“暖宝宝”工作实质形成深刻认知:原料中的铁会在潮湿的环境中发生化学反应,铁和炭在化学反应的过程中,会对铁的氧化反应产生加速的现象,进而导致其产生更多的热量;同时,依然以“暖宝宝”这一生活情境,引导学生从物理学的角度进行思考和分析,围绕“原电池中的电动势”进行探究,即:电动势就是电路中每通过1C的电荷,电源将化学能转化为电能,使其成为电能所做的功[3].

  2.3构建与其相适应的评价体系

  核心素养下,在构建理化一体的校本课程时,为了保证整个校本课程的效果,还应围绕学生探究学习的结果进行评价.鉴于理化交融性校本课程的内涵,必须要转变以往传统课程评价的方式.具体来说,在理化交融性校本课程学习中,教师在学生完成之后,可指导学生借助实验报告的方式将其呈现出来,而教师在理化交融性校本课程教学进行评价的时候,不仅仅要关注学生的实验结果,关注呈现出来的实验报告,还应关注学生运用跨学科知识解决实际问题的能力,确保教学评价标准更加全面、客观.另一方面,在理化交融性校本课程的探究性学习中,是以小组的形式进行的.因此,在实施评价的时候,也遵循了学生的主体地位,引导学生对理化交融性校本课程学习进行回顾,并按照教师给定的标准,对小组内其他学生、自己进行评价,促使学生在参与评价的过程中,对自己形成全面、清晰的认知,明确未来努力的方向[4].

  综上所述,新课程改革背景下,基于高中物理和高中化学学科的特点,积极寻找两门学科的连接点,适当地融入本地的素材和资源,契合学生的生活实际,开发并设计理化交融性校本课程.通过理化交融性校本课程的开发和应用,有效地丰富学生学习内容,拓展学生视野,使之成为培养学生学科素养的“有力抓手”,实现学生能力与素养的提升.


参考文献:

  [1]阮伟文,张滨.高中物理实验校本课程开发的思考与策略[J].中学理科园地,2021,17(06):27-28.

  [2]包琴.高中物理与化学学科交叉内容的教学设计研究[D].兰州:西北师范大学,2021.

  [3]穆铭.理化生融合项目式学习实践可行性研究[J].中小学校长,2021(04):14-20.

  [4]李文智.高中化学、物理、生物跨学科知识整合与实践研究[D].银川:宁夏大学,2020.