基于课程改革的高中化学优等生培养实践探索_化学论文

基于课程创新的高中化学资优生培育实践探索,本文主要内容关键词为:资优生论文,课程论文,高中化学论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。

      《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010—2020年)》指出:“注重因材施教。关注学生不同特点和个性差异,发展每一个学生的优势潜能。”“探索高中、高等学校拔尖学生培养模式。”[1]这里所指的拔尖学生无疑就是我们通常所说的资优生。美国的资优生教育成绩显著,是各国学习借鉴的对象。美国资优生教育主要基于课程实施,其组织形式有充实和加速两种方式。前者以常规教育为核心,并向学生提供常规课程之外的内容,以满足资优生的求知需要;后者通过调整学习速度,用较短时间完成规定时间的正常学习,主要以跳级、超班学习、缩短学制等形式开展。[2]我国教育正从大走向强,应该注重对资质相对优异学生的因材施教,基于学校课程创新来推进资优生培育的实践探索。

      高中化学资优生是资优生中的一种,是指对化学有强烈的好奇心、求知欲,思维活跃且具有批判性倾向,创新意识和自主意识强的高中学生。这样的学生在一批实验性示范性高中集聚,像上海中学这类学校就有许多符合化学资优生标准的学生。可以说,他们具备成为未来国家高端的化学及其相关专业技术人才的潜质,推进高中化学资优生的培育具有重要的社会意义。本文中,笔者结合上海中学对化学资优生群体进行的课程创新,来谈谈如何对高中化学资优生因材施教。

      一、构建化学竞赛课程,激发学科潜能

      学生的成绩源于个人的努力和课程的支撑,化学竞赛课程已经成为培育化学资优生的重要载体之一。自2002年以来,上海中学学生已有50多人次在中国化学奥林匹克(初赛)中获一等奖,20多人次入选上海市代表队参加中国化学奥林匹克(决赛),其中还有4人次入选国家集训队。学校建构了比较系统的化学竞赛课程,促进了化学资优生的学科潜能开发。

      (一)课程目标

      上海中学化学竞赛课程致力于揭示化学知识全貌,鼓励学生接触化学学科发展的前沿,引导他们从更高层面上全面认识化学学科发展的历史、理解化学学科的原理和思想、掌握化学学科的科学研究方法,同时强化其科学探究的意识,逐步提高他们的创新精神和实践能力。

      (二)课程内容

      化学竞赛课程的理论部分主要按照化学专业二级分支学科体系进行划分,这样便于学生站在更高的层次和角度上认识化学学科的全貌,深入体会并初步掌握各二级分支学科的不同研究方法。理论教学内容的安排应基于课堂教学的补充、深化及自然生长,充分考虑学生认知水平的发展,以便于学生将新学的内容与原有的知识联系起来,较快地完成新知识的内化。

      实验部分主要参照化学实验基础知识、化学实验技能和化学实验策略等方面,并按能力要求由低到高进行编排。

      (三)课程实施

      在课程实施上,上海中学主要采用分班教学和分层教学相结合的方式。学校将每届有志于化学竞赛的化学资优生组成一个竞赛小班,教师利用课余时间对其进行教学,并采取一般模式和强化模式相结合的方式开展。

      一般模式是利用每周三次课后时间进行,每次两课时。教师每次课前都会下发自编的讲义,以培养学生自觉学习、自主思考的习惯。每次课后,教师会为学生安排相应知识点的训练题。训练题一般选自历年经典试题,并分成初赛难度的必做题和决赛难度的选做题两部分,以满足不同层次学生的要求,然后再经过批改、讲评这些环节使学生牢固掌握相关内容。

      强化模式主要利用暑期时间进行,一般以半天为1单元,总计约20单元,课程主要以专题培训和模拟测试为主。化学竞赛主流试题是信息给予题,它要求学生在不熟悉的情境中通过对信息的理解、加工、综合和自身丰富的想象力、洞察力及推理能力来达到准确解题的目的。其对学生的自信心、应变能力、创造性的思维能力都有很高的要求。这就要求教师对试题精选精讲,注重提高学生解题技能,培养学生的创新思维。

      (四)加强尖子生实验能力的培养

      众所周知,化学是一门以实验为基础的科学,化学家历来把从客观实际出发的化学实验提到应有的高度。正因为如此,化学竞赛特别强调对选手进行化学实验的考查,如决赛中实验占到总分的40.0%。

      暑假期间,学校会有针对性地对尖子生进行实验指导与培训,为他们冲刺初赛后市队的选拔以及后面的决赛打下基础。在实验培训过程中,教师要循序渐进,逐步提高。首先,要注重学生基本操作和基本技能的训练,训练他们规范地掌握基础化学实验的基本技能和基本方法。其次,当学生有了一定实验基础后,更多的是注重学生实验设计能力的培养,对制备实验、合成实验以及分析实验结果提出竞赛大纲要求。在实验培训全过程中,教师要注重培养学生严谨的科学态度、良好的科学素养以及分析和解决实际问题的能力。同时,在化学竞赛培训中,教师还需要根据学生的差异对其进行个性化的指导,以激发他们的潜能。

      二、构建化学发展课程,走近化学前沿

      上海中学化学学科发展课程力图向化学资优生展示现代化学的全貌及化学学科的发展趋势和前沿领域,为他们奠定广而实的知识基础,促使他们形成强烈的专业志趣与追求,从而推进他们在化学学科的潜能开发。

      (一)课程类型

      上海中学化学学科发展课程分为知识拓展、视野开阔、应用实践等类型。知识拓展类发展课程是基础型课程的有效补充与延伸,能够满足化学资优生的求知需要,拓展他们的知识基础。这类课程中有代表性的是“晶体结构再探”“化学热力学初步”等。

      视野开阔类发展课程能够让化学资优生客观地评价化学学科对人类社会发展的贡献,了解化学学科发展的现状和前沿,激发其内在的使命感。这类课程中有代表性的是“从新闻热点说起——媒体报导中的化学”“从肥皂说起——表面活性剂的魔力”“田野中的化学”“化学使人类延年益寿”等。

      应用实践类发展课程依托现代仪器分析实验室和环境工程实验室,为化学资优生提供现代化的实验平台,并将极大地激发他们学习化学的兴趣。这类课程中有代表性的是“水环境质量监测与评价”“紫外光谱分析法初探”“气相色谱分析法初探”“高效液相色谱分析法初探”等。

      (二)课程实施及反馈

      自2008年以来,学校已累计开出各类化学发展课程26门共95次。这些课程根据自身内容特点与基础型课程教学进度的匹配,有选择地分布在高一、高二两个学年四个学期供学生自主选择,化学资优生是选择这些课程的主要群体。每门课程结束时,参与的学生都应对该课程从多个维度进行评价。从历次评价结果看,这些课程都深受学生的欢迎。

      三、构建化学专门课程,体验课题研究

      2008年,上海中学开始了以志趣聚焦为突破口的“创新素养培育实验项目”,并子当年设立科技实验班,又于2012年增设工程实验班。在这里,两个实验班中聚集着一批对化学有着浓厚兴趣的资优生,学校针对这部分化学资优生群体开设了化学专门课程。该课程的主要特点如下。

      第一,专门课程与课题研究安排在每周二、四下午进行,每次3课时,累计占学生总学时的15.0%。

      第二,专门课程由大学专家授课,内容相当于国内大学本科水平,注重给学生以知识铺垫、方法指导、信息储存、思维训练和志向引导。[3]自2008年至今,已有20多名来自上海交通大学、华东理工大学的教授来校授课。有代表性的化学专门课程主题示例有“从牛胰岛素、维生素C的人工合成谈起”“放射性元素及元素的放射性”“飞机、汽车轻量化之终极材料——碳纤维先进复合材料”等。

      第三,注重在导师指引下开展以学生为主体的科学实验与课题研究。学生提出或开展的实验项目、课题研究都由专门的教师(高校专家与学校教师)进行指导和引领。

      第四,现代化实验室为学生开展科学实验与课题研究提供平台。2008年后,学校先后建成的现代仪器分析实验室和环境工程实验室分别配备了高效液相色谱仪、气相色谱质谱联用仪、气相色谱仪、原子吸收光谱仪、傅立叶变换红外光谱仪、紫外可见分光光度计、哈希分光光度计、多参数水质指标测定仪、多组分气体测定仪等高端仪器,能够满足学生在高水准平台上开展各类科学实验与课题研究的需要,同时无形中提升了学生的探究水平、培养了学生的创新能力。

      四、构建化学先修课程,无缝对接大学

      大学先修课程(Advanced Placement Program)简称“AP课程”,是在高中阶段开设的大学初级课程,旨在帮助更多的高中生由高中向大学过渡,更好地完成大学学业。国内的大学先修课程探索主要有两种模式:一是引进美国AP课程,这主要为国际学校和中学国际部所采用;二是类似AP课程的“中学与大学对接课程”尝试,许多国内知名中学进行了这方面的尝试。

      2014年底,上海中学决定在化学学科试点开设大学先修课程。其课程内容及实施状况如下。

      (一)课程内容

      上海中学以美国AP化学课程和北京大学化学先修课程的教学要求为蓝本,并结合学生实际情况将其校本化,确定了具有自身特色的化学大学先修课程教学内容。上海中学化学大学先修课程教学内容由11个主题共计14讲组成(见表1),主要是在《上海中学化学学科基础型教学纲要》的基础上,对物质结构、某些化学原理的定量关系、物理化学等作适当补充,是中学化学内容的自然生长点。

      

      (二)课程实施

      化学大学先修课程基本上相当于大学化学专业一年级的课程,要满足这么高的课程要求,教师需要具备较高的化学素养。上海中学化学教研组有多位具有硕士研究生学历的优秀青年教师,这为课程的实施提供了师资保障。

      第一,在开设年段及授课时间方面,学校的化学大学先修课程初次试点放在高一年级第二学期进行,在高一年级第一学期末根据学生申报意愿择优选拔20名学生,开展小班化教学;授课时间安排在周日晚上19:30至21:00。在实施中,学校会根据初次开展情况,逐步调整至高二年级第一学期开设。

      第二,在教学进度的安排上,学校力求做好与基础型课程教学内容的衔接,力图使化学大学先修课程教学内容自然生长在已学的化学内容之上。学生通过该课程的学习不仅能知其然而且能知其所以然,提高了自身学习该课程的效率和实用性。

      (三)教学反馈及课程评价

      每次课后,授课教师提供若干问题让学生思考,学生应在规定的时间内递交书面解答,以使授课教师能及时得到教学效果的反馈。在完成该课程的教学计划后,教师会组织参与该课程的所有学生参加由第三方命题的学业评价测试,完成课程评价。

      通过化学大学先修课程这个窗口,化学资优生能从个人兴趣出发提前体验、了解大学课程内容,聚焦学科志趣,为将来理性地选择大学相关专业奠定基础。同时,通过这个窗口,化学资优生有准备地学习自己感兴趣领域的更广、更深的内容,这能够激发他们的潜能,增强他们面对挑战时的自信,同时也提高了他们探究未知世界的能力。

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