核心素养视域下的高中化学探究式教学研究

当下,核心素养是基础教育领域研究中的热点议题,也是当前落实新课标的关键性因素。新课程改革倡导的是注重学生全面性发展,让学生自己积极开展探究式学习,让学生将自己所学的知识和实际生活相结合,这样不仅可以提升学生学习的兴趣和科学素养,还可以推进学

  第一章绪论

  1.1研究背景及意义

  1.1.1研究背景
  在2014年的3月份,国家教育部出台了《有关全面深化课程改革,落实立德树人根本任务的意见》(以下简称《意见》),该意见明确指出:在国家教育部的统一指挥下,要进一步明确在不同阶段上学生发展的核心素质培养体系,指出了广大学生应该具备一种适合其终身发展与社会需要的必备素养和品质能力。在核心素质培养的体系下,要从学生不同阶段和不同特点的实际情况出发,促使核心素养和学生质量要求落实到各个学科的教学之中。在2016年,研究国家学生发展核心素养的相关部门公布了相关研究成果,我国学生发展核心素养的核心内容就是全面发展思想的贯彻,主要分为文化基础、自主发展和社会广泛参与等三个方面重要内容。在综合方面,主要就是人文思想、科学态度、学习能力、健康生活、责任强化、实践创新能力等六个方面素养品质。在具体的内容上可以精细到国家层面认同的十八个基本要素。核心素养为价值导向在XXX的中小学课程改革中,通过《中国学生发展核心素养》而全面实施。从核心素养理论内容来看,主要强调的就是学习者在知识能力的获取,重点关注的就是学生在未来的学习、发展和学生发展是否符合人全面发展的教育理念。与此同时,在2017年,《普通高中化学课程标准》中已经明确核心素养的载体是高中化学课程,即普通高中化学课程在深入贯彻落实“以德树人、大力进行化学学科核心素养的深入发展;化学学科核心素养是一个现代公民所要具备的重要科学品质之一,是培育学生终身发展理念的基础;在科学的传递和高素质科学人才的培养上,化学学科有着重要的基础作用[1]。”当前,国家基础教育发生很大转变,从知识为上的时代走进了以核心素养至上的时代这是一种国际教育的潮流。
  1.1.2研究意义
  在目前基础教育上,传统课堂还是将重点在放在高考分数上,教师依然侧重对学生书本知识的传递,课堂上传递的内容之中基础知识讲授比例依然很高,和考试相关的知识点也是反复重点灌输,与考试无关以及联系不密切的相关知识,比如实践动手能力、团队合作、科学素养的探究、自主能力的提升、社会责任的承担内容上往往都是淡化处理,而这些往往被认为是非重点的内容,却往往是学生未来步入社会进行工作、生活的关键竞争能力。本文立足核心素养内核,对高中化学开展探究式教学实践进行研究,具有很强的理论意义和实践意义。
  理论意义方面:对于我国来言,现代化的教育体制起步较晚,相应的现代化教育研究也整体上晚于国外,据国外的相关学者研究显示,传统化的课堂方式培养的学生远远不能满足现代社会对人才的迫切需求。与此同时,因为我国的教育体制改革在整体上的推进比较缓慢,当下的学者在研究上大多数都集中应试教育,对核心素养培养研究却很少。本文通过对核心素养视角下高中化学探究式教学进行研究,从而能够全方位把核心素养和高中化学教学有效结合,研究更加有层次感,最终形成具有理论指导意义上的研究成果。
  实践意义方面:
  对化学核心素养研究的目的是为了促使学生学习能力的提升,进而促进其全面发展。该研究对于当前我国从教育输入转到教育输出的形势下,改变分数论的教育现状具有极为重要的意义。该研究还可以为当下的高中教育深化改革提供一系列的现实依据,不断推动我国当下教育体制的前进改革。
  通过正确化的教育方法,使得教学难点得以突破,能够使得学生在知识牢固的掌握下形成一种积极的学习态度,进一步塑造科学的学科观念,从而树立起科学的态度,从而达到核心素养的深化培养目的。在对化学学科的核心研究上和核心素养的基础教学设计过程中,教师能够全方位了解自己控制要求,能够在未来中更好的为教学服务。
  在不断推动素质教育的大背景下,使得高中学生的素质可以全面提高。特别是化学学科大多数都是抽象的学习,这使得学生在学习上难以理解其中的原理。通过学生实验可以直观的清楚的看到反应,使得学生在理论学习上有着一定的提升。

  1.2国内外研究现状

  1.2.1国外研究现状
  (1)“核心素养”的教育理念是在XXX社会不断发展对教育发展影响的产物,其教育目标,就是培养未来发展的健全人。国外对核心素养的研究时间比较多,出现了众多的研究成果,其中以下组织、国家的核心素养的研究最具有代表性:
  (1)联合国教科文组织核心素养框架
  1996年,联合国科教文组织就提出了公民应具备四个基本素养,即四大支柱:学会认知、学会做事、学会与他人相处、学会生存。2003年,该组织在上述四个支柱基础上提出第五支柱,第五支柱就是学会改变。2013年,该组织正式对外发布了《全球学习领域框架》,并且把核心素养划分7个方面,主要就是身体健康、社会情绪、文化艺术、文字沟通、学习方法与认知、数字与数学、科学与技术[2]。这为21世纪教育指出了明确的方向,就此核心素养正式成为当下及未来教育培养的主要任务。
  (2)英国“核心素养”框架
  作为欧洲的发达国家,英国不论在经济上还是教育上都是十分先进的。1996年,迪林的报告指出:课程改革要能够和政治、经济社会需求方面要紧密的联系,不仅是在社会经济方面进行强调,更对个人发展提出了明确要求[3]。2003年,英国政府发布了关于《21世纪核心素养——实现潜力》一文,在文中详细说明了对高中生应该具备的一些基础性核心素养。但是,在全球化的教育上,出台了核心素养框架,主要就是能够让全民素养得到提高,但令人遗憾的是,全球各国都争先出台核心素养的框架同时,英国至今为止都未提出系统化的核心素养框架。不过,英国在教育框架上强调了要对公民多种能力进行提升,这就是21世纪的技能。换个说法,21世纪技能可以被理解为能力导向的“核心素养”,为了实现该技能,英国学界提出在对职业能力导向“素养”的培养上所采取的措施对我国的教育改革是具有极强的实践意义的,如课外活动、独立研究和实地学习等措施。
  (3)欧盟核心素养框架
  早在2000年,欧盟和其成员国就将核心素养作为教育目标。2006年,欧盟发布了《终身学习核心素养:欧洲参考框架》相关报告议案。该议案指出,在核心素养的大框架下,把教育主题制定成为终身学习;将教育对象定义为义务和教育培训结束之前的学生;这样的培养有助于培养出具有生活、工作能力的合格公民,从而成为具有终身学习能力的人。欧盟将核心素养分成8个方面,内容为:使用母语交流、使用外语交流、自然科学素养、数字素养、学会学习、社会和公民素养、主动意识与创业精神、文化觉识与文化表达[4]。欧盟核心素养框架的提出,为欧盟各国的教育水平提供一个标准化的参考[5]。同时在“欧盟ET2010计划”报告中,对每一个成员国核心素养的培养所采取了一些具体化的行动进行明确,并阐述了核心素养评价体系的研究程度,对我国核心素养的具体实施实具有参考价值的。
  (4)美国的核心素养研究
  美国在本世纪初就提出了21世纪核心素养的研究性项目,项目目的是能够使得美国教育培养出更具有时代挑战性的学生,学生在完成教学课程后,能够满足美国职场发展对于人才的需要[6]。为此,美国提出了21世纪的核心素养要求,提出和落实,并对其如何已形成教育系统衔接问题进行了解决。所以,美国对已有的3Rs教育目标提出了超越该目标的计划。在此之后,计划实施者在对美国教育进行全方位的全方位的综合调查,进一步提出了“4Cs”新的教育目标,即要超越传统化的听说读写系列基础素养目标。2011年,21世纪核心素养联盟组织和Fable Vision联合发布了动画片,借助媒体来更为广泛地宣传和推动核心素养的实施。
  总体来讲,上述国家在核心素养内容阐述上尽管表达运用了不同的专业术语,但是在信息化发展的今天,对教育需求上是大同小异的,教育的核心就是培养出能够不断适应社会以及时代进步的合格化公民。在经济发展的不断进步下,教育目标在本质上是相同的,因此,对我国的核心素质培养有着不能忽视的重要作用。
  1.2.2国内研究现状
  我国学界对于“核心素养”的研究相对国外学界的研究起步比较晚。2015年以后,学界才进一步深入研究。目前对核心素养研究主要集中在理论研究和实践研究,具体阐述如下:
  (1)核心素养框架的有关研究
  在起初的探索时期,对于我国来言,大多数的教育理论都是外来翻译的理论,其中最为典型的是张娜[7]的《De SeCo项目关于核心素养的研究及启示》和刘新阳、裴新宁等学者的研究成果,这些理论研究给我国的核心素养研究建设提供了很多的启示。随着学界的研究不断加深,很多学者对核心素养进行研究,并出现了很多的研究成果。在这其中,有辛涛、姜宇、刘霞的《我国义务教育阶段学生核心素养模型的构建》,李艺、钟柏昌的《谈“核心素养”》的等。其中张华在《论学科核心素养——兼论信息时代的学科教育》提出,核心素养应该是人人都具备的,在所有的情况下,都能够使用的一种基础性素养[8]。
  2016年,《中国学生发展核心素养》总体框架正式对外发布。该体系指出,在我国学生核心素养的发展上,主要的原则就是科学、时代性和民族性等,重点的培养就是三个方面重要内容,基础文化、社会参与与自主发展三个方面。在综合表现上,主要分为了六大方面重要内容,涵盖了人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新。
  (2)核心素养落实的有关研究
  基于核心素养的课程改革研究。为学生发展所构建的核心素养体系,在本质上来讲,目的是为了教学与教育的深化改革,这就要把核心素养融合在课程的标准当中去。在国内,学者们对此方面的研究相对来讲较多,总体分为课程整合和学科核心素养两个内容。在课程整合上,从2010年开始,在清华大学附属小学就开始探索了“1+X课程”,该课程主要突出了五大核心素养,将此作为学校培养学生的核心素养[9]。其中顾明远在其所发表的《核心素养:课程改革的原动力》文中对此探索进行了肯定[10]。

  1.3研究内容和研究方法

  1.3.1研究内容
  核心素养的重点就是能够让学习者有获取知识的能力,不断重视学生在未来过程中的永久性学习和自身发展,不断促进人的全面性发展这一宏伟的教育目标[11]。在这个目标的基础上,本次论题的内容大致为:第一部分主要就是对核心素养的相关理论的概述整理,通过对核心素养有关国内外动态进行整体化研究、总结,使得本选题能够有着坚实性的研究基础;第二部分主要的内容就是在核心素养与化学方面核心素养、教学方式内容的探索上进行了有效的解读,并且在本次论题的当中包含的一些理论、人文主义、多元化的教育理论进行了全面的阐述,为本次选题进行了理论基础奠定;第三部分,主要采用的是调查问卷的方式对目前的高中化学教学核心素养方面的探究式教学实践进行了调研与阐述;第四部分,主要是在核心素养的基础上,对高中化学探究式教学策略进行了实践,在经过相关的调查、访谈后对调查结果进行了分析,发现核心素养培养的效果;第五部分,主要对于核心素养下高中化学探究式教学实践的成果进行总结,并提出未来发展的想法。
  1.3.2研究方法
  文献查阅法。主要是通过学校现有的图书管资源进行查阅了有关核心素养以及高中化学方面的理论著作,利用学校网络资源,如中国知网进行了搜索,查阅了相关优秀论文,为本文的写作奠定了基础。
  问卷调查法。主要就是充分了解学生在化学学习过程中的困难与各种疑惑,并同时了解到教师在核心素养下是如何开展探究式教学的,使得为整个化学教学和整个高中教学提供培养学生化学核心素养实证资料。
  比较法。主要是通过对核心素养下化学探究教学以及探究应试教学下的效果对比,从而发现化学核心素养的途径与方法,并将相关的价值与意义彰显出来。从而为探索核心素养加强和高中化学探究教学可以有效的结合提供契合点。

  第二章相关概念及理论基础

  2.1相关概念

  对任何事物在研究中最为重要的是要弄清楚研究的内容,在研究内容之中关键点就是对关键词进行解读。通过整理分析后,本文研究的关键词主要有三个,因此,要对三个关键词的定义进行界定才能够为本次的研究方向做好定位。
  2.1.1核心素养
  核心素养的内涵首要从素养和核心二词谈起。根据《现代汉语词典》的概念界定,“素养”含义为“常态化修为水平”,可以将其理解为人们日常所言的“素质”或者“素养”,其所强调的是在日常的实践之中或者训练之中所取得的能力或者技巧,给人的感觉是一个比较模糊的概念。
  余文森教授在《简论素养的意义》中表示,素养需要在较长时段内予以累积,属于个体内层成分,它可为个体改善生活体验、提升价值感知等带来奠基作用。所以,发展人的素养,更符合教育的目的和意义,是教育事业进步的必经之路、终极目标[12]。柳夕浪曾在自己文章中,明确表示素养的内涵和能力含义之间有区别的,正如一个人在面对挑战时,单靠能力是不行的,需要的是知识、技能、态度、情境等之间的相互作用。况且素养不同于能力,能力可以先天获得,也可以后天培养,可是素养只能通过后天长期培养得来的[13]。我们可以发现“素养”和“素质”看似属于同义词,然而两者含义并不完全一致,学者林崇德强调:“‘素养’是透过教育活动不断施加影响,从而令个体认知、技能、立场等产生变化的整体表现。它将‘人’视为主体,我们也可以认为‘学生’是其主体。”素养强调知识的综合性,是有别于学科本位的特定能力[14]。因此,本文提及的“素养”本质上也是一类能力的外显反应。它是人复杂的环境之下所在展现的知识、技能、情感立场的结合体,透过教育活动逐渐演化所得,对于人才培养具有关键性的作用。
  核心的意思则是“中心、主要部分”,基本上和“关键”是同义的。基于此,我们可以对核心素养的概念就此进行探讨:国际上将核心素养界定为科学素养,且国际通说的科学素养是有三个部分,即掌握科学信息;掌握科学手段及作用机理;明确科技在宏观、微观生产生活领域的作用力。当前各国都是采用的该标准来对本国的公民科学素养进行判断,只有满足三个条件的人才才会被视为具有科学素养的公众[15]。不过随着社会的不断发展,很多国家都在立足本国实际的基础上对培养人才的理论框架进行变革,以此对人才进行指导,确保培养出适合本国需要的人才。在我国,林崇德教授是研究核心素养的主要代表学者之一,他花费三年宝贵时间,专门分析核心素养课题,将该概念解读为:学生需拥有的且可迎合社会建设、个体终身成长目标要求的不可缺失的品质及决定性能力[16]。蔡清田学者则围绕核心素养词项给出下述解释:核心素养概述的是最主要的素养成分,是能够习得、授予他人、量化统计的必备素养[17]。不过官方对此也是有明确的界定,即国家教育部颁布的《意见》,在该文件内清楚讲明:核心素养是“受教育对象须拥有的迎合社会建设、个体终身成长目标要求的不可缺失的品质及关键能力”[18]。参照这一观点,本文所指核心素养含义即为该《意见》内列明的含义。
  2.1.2化学学科核心素养
  学科素养是当前学科教育的集中性的体现,即学生凭借科目课程等形式不断积淀价值理念、人格要素、核心技能。众所周知,学校教育是以学科课程作为主体形式的,核心素养要想在学校的教育之中得到实现必须要借助课程设置来完成,故核心素养融入到各个学科和各个学段之中,才是当前有效落实核心素养的必经之路。其实在每一个学科的课程标准之中都将该学科的核心素养阐述了,假如对每一个学科进行比较细致化的考察,就会发现每一门学科所对应的学科核心素质实质上是那一个学科领域内最为关键的能力及品格,如数学专业和化学专业要求学生的核心素养肯定是不同的,这是由于两者侧重发展不同的关键能力,所要彰显的人格魅力同样具有差异性。
  从历史的角度来看,每一个学科都是人们通过长期实践和探索以此来理解世界或者参与到社会的独特方式,均携带着独立的认知结构、探究机制、思维风格,并具有特定的方法及价值观。社会文化之中的相关知识的文化实践和建构的构成之中促使学生实现了自我的成长,但是这不是一个简单的转化过程,而是学生从已有的经验去理解这个世界,通过参与社会实践进而转化为有意识及理性的相关学科知识。学生们在实践之中解决不确定性的实际问题也是体现了学生的核心素养。
  19世纪,化学才被真正的确立为一门科学。虽然化学被确立为一门科学的时间相比其他科学而言比较晚,但伴随历史的发展,积累丰富的化学知识,并且将化学家们认识、利用和改造物质之中学科方法、思想观点和思维方式都积淀下来,这些厚实的观点、思想和手段正体现出化学独有的吸引力与风格。钟启泉学者表示:“假使授课活动的本质动机在于培养核心素养,从不同科目角度入手,积淀学科核心素养,这一过程便构成朝向终极目标迈进的渠道[19]。”由此可知,学科核心素养要服务于核心素养,两者之间的关系是顺承关系,即学科核心素养是核心素养的基础和前提,核心素养则是学科核心素养的结果。因此,为了促使学生发展核心素养所要求的内容,各个学科各个学段必须从学科的本质出发并构建出学科核心素养的内容,对于化学学科而言也是不能例外的。
  2018年1月16日,国家教育部明确公示了普通高中化学课程标准(2017年版),其围绕化学核心素养给出如下定义:受教育者经由化学学习过程,逐步树立科学价值观,人格得到发展,核心能力得到锻炼。当中也对化学核心素养的具体构成内容加以说明:宏观辨识与微观辨识、证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想、实验探究与创新意识、科学精神和社会责任,以上素养又可细分为多项内容,详见图2-1所示。
  核心素养视域下的高中化学探究式教学研究
  上述五个要素之间的关系是既彼此关联又彼此分离(参考图2-2),前三项要素象征着化学认知规律、主要理论假设,向我们反应出该科目的科学思维;科学态度与社会责任则是将化学学科整体育人的价值观内核的展现,向我们反应出化学这一科目的研究意义;最后一项素养实则呈现出化学科目的实务价值。由此我们可以推知,化学核心素养是学生通过在化学课堂上、化学实验中等方式对化学的知识进行学习及理解,促使学生掌握化学知识、手段、思维、处理应用问题的关键能力[20]。所以可以说,化学核心素养不仅是体现了学生对于化学知识的理解、掌握程度,而且还体现了学生在实践之中解决实际问题的能力。
  核心素养视域下的高中化学探究式教学研究
  2.1.3探究式教学
  探究和研究均是日常生活中比较常见的词汇,但在教学之中这两个词之间还是有一些差异的。探究是“辨析知识是否符实、可靠的活动;是给出疑虑并加以讨论的活动;是寻求、调查、研究和检验的活动”,在科学领域之中比较常用的则是“探究”一词。若从语感维度进行区分,研究强调“审慎态度”,探究更多关注的是“活力”,更加契合未成年群体的思考风格。安德森就提出探究是教学本质特征并非单向传输教材内容、认知方法,而是借助预先安排好的情境,形成启发、引导之效,让学生能够通过自主的探究去发现教学内容中的要素及认知策略[21]。因此,化学课堂上的探究式教学,就可以理解为是学生在教师所设计的探究课程中去思考化学知识,并获取和理解化学知识,进而依靠自己对化学知识的认知去解决相应的化学问题的实践活动。
  探究式教学以推动学生多元成长为主旨,参照现阶段教育工作情形,我们能够认识到,这一模式的突出特征为:首先,自主性。探究是一个多元化的活动,需要观察、思考、提问和假设等等,这些活动的进行如果没有学生的参与就失去了其应有的意义和价值,故学生是探究式教学的主要参与者之一,只有学生自己在探究活动之中充分发挥自己的积极性、主动性和主体性才能够学生活动可以顺利完成。但是传统的教学活动实际是限制了学生主体的发挥,这明显是不利于学生的学习及成长。因此,教师要改变传统教学模式,要在设计探究方案的时候,弄清学生清楚探究的动机,借此鼓励学生能动地投身学习活动。特别是要针对每个学生不同的个性及特点去挖掘潜力,利用探究中的一些材料或者事件,让学生保持对事物探究的兴趣;其次,探究性。以往化学课程将授课人员放置于主体位置,教师统一带领全班学生完成学习计划,因而全部学习活动均由教师予以规划、指挥。如今,化学课程更加崇尚学生介入,将科学探究精神代入课堂环境,目的是要改变过去学生机械被动的学习方式。那么对于教师而言相比传统教学其所扮演的角色就发生了变化,因此,授课人员规划探究实验时,给出的题目不能仅来自于学生现存知识库。这样才能够激发学生的求知和探究的欲望。教师在探究活动中的各个阶段可以对学生进行指导,但是不能将结论或者答案直接告诉学生。只要学生在情景中感受到获取知识是探究过程,才能让学生意识如何去多角度思考问题和理解知识,才有可能会“活学活用”。第三,开放性。在课堂之中之所以采用探究式教学,目的实现促使“每一个学生发展”的目标,因此,要关注大学生个性发展、个性需要,将学习情况分析真正落到实处。基于此,教师在设计方案的时候要根据学生情况设计,学生可以根据个人已经获取的知识去构建自己的知识体系,这就是探究式教学的开放性特点。这种开放性特点还体现在评价体系之中,评价的标准、主体和途径均可以多元化。

  2.2理论基础

  2.2.1建构主义理论
  建构主义理论最初起源是儿童认知发展理论,皮亚杰提出儿童是与周围的环境之间相互作用的过程之中,逐步建立起来对于外部世界的知识,继而使得自己的认知结构得到进一步的发展[22]。人本主义理论在教师教育和课程改革等方面占据着主导作用,在此列举该理论核心主张:
  学生并非出于胁迫、督促而参与学习活动,能够自愿、积极介入学习过程,其定位不同于过去的被动角色,呈现出明显变化。他们不仅从外部习得各类科目信息,也主动分析所得资料内容,自主填充自身认知图式。学习环境作为推动学生进步的平台,为学生带来教育资源,学生从自身成长计划所需出发,借助现存环境条件,开展自主探究活动。无论是情景,还是撰述及交谈背景,皆可称之为学习环境。
  教师角色也发生了转变,不再以主宰者自居,从单向教课模式替换为互动模式,开始担负起引导、启蒙责任,成为学生学习道路中的支持者、推动者。教师的教学活动设计主要围绕学生的学习环境去设计。教师为了促使学生能够主动去探索和完成意义建构,为学习者提供多种资源。这些资源被使用的目的是为了支持学生自主学习的探索,并不是辅助教师教学的。
  综上,建构主义理论强调学习者要发挥主观能动性,要求学习者要在现实情境之中,积极介入学习过程,寻得适宜自身的成长路径,获取具备价值的信息,向我们反应出学习的最终目的。这一观点的支持者们研究出多类配套授课模式,其中三项在现阶段普遍得到认可,分别是支架式、随机进入式、抛锚式教学。以上手段使用期间,均强调情境在运用中的重要性。将知识套入特定情境,有助于学生顺利了解知识内涵,并习得应用技巧,产生意义建构之效。举例来讲,我们在接触有机化学课程内容时,虽然有机物之间差异较大,但是它们内部所含有的化学键则是相似的,基本上都是有碳碳键、碳氢键。那么在进行新课程学习的时候,可以引导学生先对旧键学习并理解其性质,然后再对新键再进行学习,通过知识之间的联系帮助学生理解。对于教师而言,在课堂上运用的时候,可以先以化学键作为教学基础,进而运用结构决定性质,去推测未知物的性质,从而可以发展学生证据推理的素养。
  2.2.2人本主义学习理论
  人本主义学习理论最初起源于人本主义心理学,并在这一前提下得以发展。罗杰斯、马斯洛作为该学派杰出人物,强调了人的情绪体验、立场、价值追求同学习结果间的关联,主张将人作为整体进行研究,展现人类本身所具有的特性。罗杰斯就指出,学习并非是简单的传授或者灌输,人们投身其中时,不仅存在认知结构的变化,也存在情感结构的变化,两者彼此影响[23]。马斯洛表示,个人进步的过程中,伴随着内生推力的作用,即来源于其动机的影响。而动机又可细分为各级诉求,参考图2-3。
  核心素养视域下的高中化学探究式教学研究
  那么基于层次需要理论,使得人本主义的教和学的理论主要包含以下的观点:
  学生是构成教学活动的主体,整个教学过程的动机在于达成自我价值目标,主要围绕阅历这一枢纽展开。教师在其中起到铺垫作用,从旁鼓励学生借助现有经验提炼潜在能力,培养受教育对象的创新能力。对于学生而言,其不再是被动的服从者,教师也不再是权威。
  人本主义理论所提倡的学习方式是能够有效的去促进个体进行法进行有意义的学习,它囊括了四项特征:高度集中注意力;主动而非被动;立场、品质、举止修为等全面发展;自我认识。该理论的精髓主张在于“教师发挥主导者角色作用,学生是构成教学活动真正的主体[24]。”经由培养兴趣、引导受教育者形成学习目标等方式,促成其核心素养的累积。那么,在具体授课活动中,通过探究式教学进行创设情景和问题导向策略教学可以让学生时刻保持一颗清醒大脑,在教师问题不断冲击下,学生发现自己问题,通过问题之间的交叉和互动,让学生真正感受到化学课的魅力,真正实现高效率的化学教学。可以说,基于核心素养探究式教学是当前人本主义理论实施的一种体现。
  2.2.3多元智能理论
  1983年,多元智能化理论诞生,其创始人是霍华德·加德纳。当时霍华德·加德纳在美国哈佛大学工作,专门从事教育研究、心理发展等领域课题研究工作。他强调,个体智力同解题水平间存在必然关联,能够作为评估其解题水平的尺度[25]。而个体智力又能够被拆解为九项内容:数理逻辑、人际、语言、音乐、空间、身体—运动、内省、自然探索、存在。
  所有学生皆存在一定的个性、长处,均能够经培养而得到发展。世界上不存在完全无用的学生。但对旧有考评体系之下得出的特定智力结果,无法真实反馈成绩偏低者的潜能,因而无法单凭成绩断定其智能不达标。因为即便某一种智能比较弱,个体可能在其余智力领域具备过人能力。授课人员必须持有积极视角,发掘个体的潜能、优势,为他们提供适合的他们智能发育的不同教育模式,促使每一个学生都能够发展自己长处,成为不同领域之中的人才。
  若要达成理想授课成效,执教者可引入多元智力模式完成授课任务。细致地讲,就是对教学的方法、风格需以评估受教育人群特征为前提进行选择,要具有针对性。个体智能结构存在差异性,因而其所适用的学习模式并不相同。授课内容同样需结合智能类型而定,变通地予以教课。以传统教学框架为前提,除去重视对话逻辑、语言智能的培养,还有加强创新、解决问题能力和动手实践能力、理解能力等方面的提升。
  可以认为,依托多元智能教学模式,授课活动类型更加丰富,变通性更强。同时,学生自测手段、考核机制均具有多样性,其评价观并非局限于某一维度,而是借助多维视角探讨学生的不足及亮点。校方的责任则在于提供多元平台,设计不同课程方案,尽可能考虑到学生个体差异,拓展其选择空间。在这一基础上,授课活动的针对性增强,学生潜能将得到最充分的开发[26]。具体执教环节中,可以针对不同类别的学生进行问题引导式教学设计,并设置不同梯度的问题,层层引导,各个击破,鼓励学生主动质问,予以探究并妥当处理有关问题,继而在学生大脑之中形成化学学习思考问题的方式和模式,实现学生能力进阶的同时,发展成为自己独特品质。这对于学生化学核心素养的培养是具有积极作用的。

  第三章高中化学探究式教学现状及对策

  3.1高中化学探究式教学现状

  3.1.1调查目的
  随着新课标的实施,教学方式从填鸭式教学逐步改变为以核心素养为主的教学,当前探究式教学是当前普遍接受和倡导的教学方式[27]。随着新课标的发展,有关探究式教学的研究不断深入和延伸。随着探究式教学的研究与发展,促使探究式教学也在逐步被学界广泛认可和参考。但当前在有关核心素养要求下化学探究式教学实践方面的研究还是比较缺乏的。高中化学教学主要是在课堂上体现,因此,本文选取长春市某某高中高三年级学生和教师设计调查问卷,对该校的化学探究式教学现状进行研究、分析、归纳和总结,为后续的教学实践方案的设计提供可选择的根据。
  3.1.2调查方法及对象
  本文资料收集过程中,基本涉及到下述两类研究方法。
  首先,通过文献研究法,通过大量探究式教学和核心素养相关文献的收集、归纳、总结,根据建构主义理论、人本主义学习理、多元智能理论的内容全面分析当前高中化学的核心素养要求和探究式教学要求,为文章的撰写提供理论依据。
  其次,本研究采用问卷调查的方法。根据大量探究式教学和核心素养相关文献的收集、归纳、总结编写本文的问卷调查表,以长春市某某高中的化学教师和学生为样本进行研究作为调查样本,大量发放问卷获取本研究所需要的数据,最后对数据进行处理并分析。
  3.1.3问卷设计
  在查阅了相关文献资料后,本研究采用化学核心素养下探究式教学要点为核心编写问卷作为本文的问卷调查表。问卷共有两个部分:高中化学探究式教学效果问卷调查学生表和教师表两个部分。第一部分是学生视角下的化学探究式教学效果,教学效果调查学生表共16题。第二部分是教师视角下的化学探究式教学效果,教学效果调查教师表共13题。调查受访者对当前化学探究式教学的评价,问卷详情参见附录1和附录2。
  本调查了解当前高中探究式教学现状,分析当前高中化学教学中存在的问题。笔者对长春市某某高中进行了问卷调查,对样本学生和教师进行深入的了解,收集第一手数据资料,然后进行整理、归档、统计以及分析。
  此次调查活动选用匿名制模式展开,并按照自填回收办法整理问卷。此次问卷调查共向长春市某某高中学生和老师进行预调研,实际收回210份学生调查表和16份教师调查表,回收200份学生调查表和15份教师调查表,引入spss16.0工具推演统计结果,将其列入表3-1中。
  核心素养视域下的高中化学探究式教学研究
  从表3.1中我们可以发现本次回收问卷有效率达标,问卷的数量和质量符合要求。
  3.1.4调查结果分析
  1.学生调查问卷分析
  调查问卷主要涉及到学生对探究式教学的感兴趣、认识程度及对教材、课堂开展方式和教师教学等方面内容进行评价等等。
  (1)学生对探究式教学的认识与感兴趣程度情况
  核心素养视域下的高中化学探究式教学研究
  从表3-2调研数据可以发现,在接受调查群体中,热衷于采用探究式学习方式的受调查者比例为72%,明显超过50%,这意味着学生对此持有积极态度。对于探究式教学的核心要求也是有一定的认知。但是也说明传统的教学模式让学生感觉到化学课堂非常的乏味,然从学生们对探究教学的兴趣趋向来看,对“实验探究”的学生比较喜欢的人占据总人数的35%,对于解题方法比较喜欢的占据总人数的38%,但是对于对思维过程的探究比较喜欢仅占据总人数的27%,说明长时间化学学习,学生已经将解题方法和实验探究当做学习化学知识的一部分,但是对于思维过程探究不重视,说明我们教学实践中思维探究运用的很少,这对于学生未来化学思维形成是不利的。
  (2)探究式教学开展情况
  核心素养视域下的高中化学探究式教学研究
  从表3-3和图3-1研究来看,教师们在课堂是开展过探究式教学,但是学生们对开展探究学习情况却一般,有一半的学会喜欢情景创设提问和和自己提问题自己动手做实验,意味着他们并非因被动原因展开探究,存在内生动力,然而具体授课期间,有很大一部分的教师仅仅依靠在课堂上播放视频或者图片等方式去带领学生探究,这样的方式仅仅是将化学原理填鸭式的灌输给学生,并不符合新课程标准对学生化学核心素养培养的要求,这就说明当前长春市某某高中学生探究式开展情况并不理想。
  (3)探究式教学学生参与度情况
  核心素养视域下的高中化学探究式教学研究
  从上述3-4表中所反映的数据来看,学生们基本都能够做到进行分小组讨论,但是从学生们参与度来看,有一半的学生处于有时参加,说明学生们之间的交流效果并不好,积极性不强。特别是教师在课堂开展探究式教学对进行学生提示和讨论的参与比较明显,导致学生在开展教学之中遇到困难或者问题的时候,约有一半的学生还是寻找老师来解答自己的疑惑,当然也有约28%的人数自己去动手查阅资料去解决问题。但是从学生们所反映自己最害怕探究的选项来看,约有一半以上的学生对于收集资料、设计方案和自己提问题、动手实验是最害怕。这说明当前教探究教学中学生参与程度积极低,参与的效果并不令人满意。
  (4)探究式教学的益处
  核心素养视域下的高中化学探究式教学研究
  从表3-5内,我们得知学生中多数人肯定了探究式教学引入化学课程的积极作用,持该观点的学生比例为79%。而该模式的积极作用大致体现为兴趣培养、探究知识的能力等方面。但是还有24%学生提出没有益处,主要是因为探究教学浪费时间,可能与这些学生仅关注如何能够基础知识的快速学习进而提升化学考试成绩有关。不过,有90%的学生还是提出了探究式教学可强化其协作意识,有利于学生独立思考及解决问题。
  2.教师调查问卷分析
  核心素养视域下的高中化学探究式教学研究
  根据问卷调查结果显示,当前长春市某某高中的教师对于学生课堂积极性问题中,选择积极的人数占比达到60%,学生考试成绩变化问题中认为成绩提高的人数占比达到60%,在学生考试成绩变化问题中认为需要的占比73.3%,在是否了解当前化学学科核心素养内容问题中认为了解的人数占比达到86.7%,在是否愿意在课堂进行更多的实验和讨论问题中,教师愿意学生更多的进行交流占比达73.7%,而在是否愿意参与探究式教学相关培训和是否愿意提前做新课标要求的探究实验两个问题中,选择愿意的教师仅为53.3%。在认为探究式教学能否提高学生自主思考能力的问题中,有66.7%的教师认为探究式教学有利于学生自主能力的提高。
  核心素养视域下的高中化学探究式教学研究
  从在您日常教学中经常的教学方法问题中,更多老师愿意以讲练结合的形式进行教学,占比达46.7%,而仅有20%的教师经常使用讨论与实验结合。从您认为探究性教学中对于老师最重要素质要求的问题中,有60%的执教人员强调,专业性构成第一审核标准。而针对“最不易处理的因素”这一问题,53.3%的执教人员选择了“课堂秩序”。从您认为探究教学与传统教学相比的作用体现的问题中,教师认为培养学习兴趣是探究性教学主要作用体现。

  3.2核心素养下的高中化学探究式教学策略

  学科研究作为一种学习的方式,由设置问题、提供推论、举证分析、说明及概述、反思和评价、表达和交流等等要素构成[28]。在45分钟的课堂上进行学科研究是无法也不能将所有的要素涵盖。所以要基于核心要素去完成探究式教学,才能够实现培养学生探究能力的目的,因此,基于核心素养下的化学探究式教学策略有以下几种:
  3.2.1问题导向教学策略
  问题导向教学策略是一种教师为引导,学生为主体,引导学生主动思考,借此增强学生介入探究活动意向的授课方案。布鲁巴克表示,“由学生主动提问,乃是最科学的授课方式,也是教书育人的最优选项[29]。”化学执教人员需凭借教材资料、学生化学科目基础,合理布置问题情境,并启发学生予以求解。这样学生可以依靠自己的思考、推理去得出的新经验及新知识,这样印象不仅深刻且能够对知识的理解更为的深入。所以问题导向策略不仅可以提升学生课堂上参与学习的积极性,还可以培养出学生的证据推理和模型认知的素养。
  问题导向教学策略具体情境创设为:在每一节课上实施探究式教学过程之中,教师可以根据本节课所想要教授的内容,寻找与教学内容关系紧密且能够激发学生兴趣的素材,由此形成多元问题导向,且借助诙谐、新奇的表达风格予以讲述,令学生注意到疑点,调动其求知心理,展开具体讨论。这向我们反映出,教师如何去设计问题这将直接的关系到学生问题的发现,关系到探究式教学能否顺利实施,也关系能否真正培养出学生的化学核心素养。因此,教师在对问题情境的设置方法可以采用几种方式进行:
  第一,生活实际需要设计问题。化学本身就和人类的生活、生产是密不可分的,所以研究化学不仅仅为了去解释一些自然现象,更为重要的是为人类的生活、生产服务。根据生活实际去创设问题情境可以让学生能够感受化学和生活之间的密切关系,如冬季很多人都会使用暖宝宝取暖,暖宝宝是一种很方便的贴片,使用的是只需要给相应的部位一贴就会发热,所以在课堂上可以买一些暖宝宝贴片。学生拿到贴片之后,切身体验到其发热过程,便会随之产生下述疑问:暖宝宝产生热量的原理是什么?其化学构成有哪些?如在有关《二氧化硫》教学过程中,可播放酸雨纪录片视频,促使学生了解其负面影响,并就酸雨成分中的SO2加以说明。通过这样的方式,让学生在拓宽知识面的同时也增强了环保意识,并且能够认识到化学知识对生活的作用,进而激发了学习兴趣。
  第二,借助多媒体工具完成设问。数据技术不断升级,令教学活动拥有更庞大的数据支持,媒体工具也愈发多元。有关数据资料涉及到社会生活、学习教材、实验等内容,媒体形式则涵盖影像、音像、PPT课件等多类形式。具体执教过程中,教师凭借相应工具,更容易布置问题情境。
  第三,学生提出问题创设问题。在日常教学之中,我们可以发现学生所提出的问题更容易令其参与度提升,因而我们有必要贯彻“主体为学生”这一新式授课思维,促使学生能够提出和自己生活、学习有关系的、有价值的问题,借机引入化学议题,进一步巩固、增进学生的化学探究热情。
  那么基于核心素养下问题导向策略可同时为受教育者、授课人员服务,正面作用不容忽视。教师经由抛出疑点的方式,引导学生思维转向特定问题,有助于学生能动性的发挥,培养其独立分析问题的能力,特别是学生在用自己已经形成的知识去解决问题的时候发现和自己所形成的知识之间出现冲突,这种认知上的冲突会更加激发学生求知欲,学生认真思考努力的寻求答案,在这个过程之中学生思维能力就这样锻炼出来了。对于教师而言,在问题提出后通过学生对问题的回答了解学生对知识掌握程度,并预先设置好学生最近的发展区,进而引导学生逐渐掌握所学的知识。简而言之,问题导向策略不仅能够带动学生的学习,还能够推进教师教学的优化。
  3.2.2任务驱动教学策略
  任务驱动是在化学学习实践之中,将任务视作关键点,教师起到支持作用,学生根据明确目标的指引作用,自主掌握所得信息资源,进而积极去主动的探索及学习。任务驱动教学策略就是通过设置任务来驱动学习的过程,使得学生去主动的学习,促使学生形成主动学习的好习惯[30]。在实施该教学策略的过程之中,学生通过任务的完成不断的获得成功感,形成更为强烈的求知欲,愈发热衷于学习,实现进步。
  高中化学课属于公认的实验色彩相对浓厚的科目。考验学生的思维水平。因此,将任务驱动模式代入这一教学领域,可形成外在推力,便于学生获得学习动力,循序渐进地掌握化学知识,达成化学学习目标,理清思绪,构筑图式结构。执行任务期间,学生能够锻炼自身的分析、处置问题能力。并且,任务驱动教学策略在教学实施的过程之中,由学生安排探究计划,并予以落实,可将其解读为学生创造活动。受教育者们分批次达成任务要求,扩充自身化学认知,调动想象力,积极开动大脑,进而自己去主动的探索和实践,无形中培养了学生创新精神和实践能力,这和核心素养要求是相符的。
  具体实施任务驱动教学策略,举例如下:如在教授《乙醇醇类》一节的时候,教师将该节分成几个任务:第一,关于乙醇,列明你所知晓的相关物理性质;第二,从其化学性质、结构间的内在联系维度出发,进行讲解;第三,描绘乙醇分子式和结构式及结构简式。综合上述知识思考:什么是醇类?有哪些是化学性质呢?比如,讲解“金属钠性质”一课时,可间接牵涉下述知识点:第一,钠的物理性质;第二,钠的化学性质;第三,钠的保存;第四,钠的应用,那么可以采取经四个知识点分解成四个任务,每一次完成一个分解的任务,在完成所有的分解任务后就综合成一个完整的教学内容。要注意的是每一个任务的确定都要根据学生已有的知识进行,确保学生能够依靠自己的探索完成任务。
  3.2.3情景创设教学策略
  从知识层面提升到素养层面,这一过程离不开情境条件的影响。若是缺失具体情境,学生势必无法顺利地理论联系实践[31]。好的情景是课堂教学能够成功的一半,要将学生心理发展的特点充分的考虑到,选择出适合学生的情景,促使学生有针对性地开展探究活动。因此,举办探究活动期间,教师要对学生的成长、发展的过程了解,要让课堂教学符合学生的认知,并且尽可能去挖掘出生活中的素材和拓展学习领域内的知识,尽可能烘托出课程所需情景,彻底调动学生想象力,开拓其思维面积,确保学生潜藏的创造力得到彰显。
  传统的化学教学因侧重分数来对学生进行一次性的评估,这样的教学就侧重对学生掌握知识考察,教师在教学的时候也比较侧重这方面的教授。这样的教学仅仅是教师将知识从课堂转移到了学生的笔记本上。在这样的课堂上,授课人员没有结合学生认知基础、阅历条件,也轻视了同日常生活、生产之间的联系和学生的主观能动性,并未很好的照顾到学生的情感体验,这样的化学课堂最后给学生带来仅仅零散的知识点,并未传授给学生如何去用已所学知识去解决化学问题,学生的化学思维也并未形成。
  高中化学课程标准中要求创设情境要和实际、社会和科技相联系。在高中化学探究式教学之中,教师要遵从核心素养的标准,准确把握化学核心素养的含义,以此为立足点,积极去开发相关的丰富化学课程资源,做到和学生的实际生活、社会的发展、科技进步等都能相联系的真实情景素材[32]。因此,化学教师在教学的时候,需要参考学生现有认知条件、学习能力、日常阅历等因素,呈现多元情景。那么在课堂上出现了比较丰富的教学情景以后,就会缩短学生和知识之间的距离。如果学生在以后的学习之中遇到相似的问题的时候,也会联想到特定情景,进而灵活的解决实际的问题。比方说,《物质的量浓度》授课期间,教师可建议学生观察百货店中物品成分标识,归纳有关标识类别,那么在课堂上,学生可以将自己调研成果和其他同学分享,从而总结出生活之中对于溶液中溶质含量的含义、表示方法。如“燃烧热”是研究能源问题的基本概念,而能源问题是当前社会中的热点问题之一,那么在忽视定义之中有关定量的描述,是当前学生对于“燃烧热”产生迷思概念的主要原因。所以在教学之中要给学生提供和其生活相关的真实素材情景,暴露出学生对“燃烧热是燃烧释放出热量”的迷思概念,产生了认知上的困惑,让学生分辨出“燃烧热”和“燃烧热释放出的热量”之间的不同点。通过此教学策略,让学生体会到学习物质的量浓度的必要性,更容易激发学生关于化学课程的探究热情,使其建构起科学习惯。
  3.2.4实验探究策略
  在化学教学领域内,化学实验构成了不可忽视的一环,通常被视为掌握化学知识的有效路径。自高中学段起,化学科目便格外注重实验手段,将其纳入常规教学模块内,而化学实验实质上是借助实验实现探究目的教学工作。因此,化学教学全程均会涉及到大量探究活动。化学实验会统筹实验手段、能力、化学科目信息等于一体,更是将观察、假设、制定实验方法、比较分析、归纳统计、解释与结论、反思和评价等等科学方法融为了一体[33]。故应用化学实验策略,可以增强学生的独立自主性,进而帮助学生可以更好的理解知识,提升他们的实验能力与实践相结合的能力。
  建构主义理论强调在动态中获得知识,即学生容易获得情境之中的知识[34]。在传统的探究式教学之中,教师们时常会遇到意料外的情况,如学生对于重点难点知识难以理解,在实验的时候出现异常情况。当出现这些的情况的时候如果教师直接告诉学生答案,虽然可以让教学进程继续进行,但是学生学并不深刻,对于知识的理解并未留下深刻的印象。所以教师要尽可能的根据自己所教授的班级学生的实际、实验室的条件,尽量多的给学生创造出一些探究性实验条件,让学生自己去设计实验的方案,自己去运用实验途径,根据实验的数据和现象,自己亲自去论证假设是否正确。其实在实验中学生体验到了探究性过程,并学习了如何运用实验进行验证的实证研究方法,能够独立或者和其他同学合作来完成实验,对实验的数据、现象进行记录,并主动和教师、同学之间交流,进而在探究实验之中体验到成功所带来的愉悦,学会了合作和分享。
  例如,在实验教学之中通过化学实验去制作出一个空中花园,将硅酸钠(Na2SiO3)溶解在水中以制备40%的水玻璃。第一步,就是将硅酸钠和二氧化碳反应形成硅酸沉淀:Na2SiO3+CO2+H2O=Na2CO3+H2SiO3↓;第二步,通过硅酸钠继续和多余的CO2:Na2SiO3+2CO2+2H2O=2NaHCO3+H2SiO3↓;第三步,将盐的结晶轻轻地加入到水杯之中。在这个过程化中注意不能摇晃,在短时内就会出现丰富多彩的“花朵”。执行实验计划期间,教师借助实验现象激发学生探究热情之后,可鼓励学生发表见解,讲出心中疑问,如这些不同色彩的美丽图案究竟是怎样形成的呢。在学生思考后,教师将对此现象进行解释,如此一来,学生更容易体会到科学的魅力,认同化学学习的价值,并能够寓教于乐。

  第四章核心素养下的高中化学探究式教学实践案例

  高中化学探究式教学策略的实施目标就是在高中和化学教学之中寻求到具有可操作的探究策略,围绕上述探究教学策略进行具体教学,可以帮助学生在实践之中科学的指导、组织和支持学生的探究教学,充分的保障学生能够发挥出其主体作用,让核心素养能够在高中化学教学实践之中渗透给学生,从而培养出具有化学思维和运用化学解决问题的能力[35]。基于此,在自己所教授的长春市某某高中以高三年级2个班级的学生作为实验对象,围绕化学核心素养这一议题,展开探究学习活动,总计时长为一学期。此次活动的重点在于围绕“核心素养”进行探究式教学设计,其中选择具有代表性的《乙醇分子结构》和《金属的腐蚀与防护》学习为例进行具体教学实践。

  4.1《乙醇分子结构》的探究式教学实践

  在对策略吸收的基础上,选取当前高中化学人教育版之中必修二的第三章第三节的第一课时的内容《乙醇分子结构》内容作为教学实践,并以此课程进行教学设计。
  4.1.1教材分析及学情分析
  《乙醇分子结构》在高中化学课程中是有机化合物获取与应用之中有机化合物学习的开端课程,之所以被安排此位置,主要是因为乙醇是高中生在学习烷烃类化合物之后,所接触的第一种烃的含氧衍生物。它介于“烃”、“烃的衍生物”之间,产生纽带作用,可对有机物相互转化产生关键影响。巩固该节知识点,有助于我们顺利掌握下一课时知识点,即生活中普遍存在的乙酸成分,同时也在学习其它烃的衍生物时起到引领之效。它还属于烃的衍生物中代表性较强的一种,在日常作业、生活场景中普遍存在。本教材尚未涉及“乙醇的物理性质”这一知识点,是考虑到初三《科学》早已对此进行讲解。那么,具体授课期间,我们理应注重给出多元情境,确保议题的现实意义充分,能够对学生发挥创新力起到助益作用。这将促使学生日益健全其认知体系,一方面可拓展其知识范畴,另一方面也能够强化其相关能力。
  建构主义学习理论向我们说明,参照学生日常阅历、方案可行性等条件,设置探究活动,才能够顺利呈现知识转化效果,加强师生、生生互动,达到建构意义的收效。本节教案紧密结合学生认知规律,因而符合意义建构规律,可渐进地协助学生掌握知识内涵。本教学设计中包含了下述关键知识点:①教学重点:乙醇的组成和分子结构、乙醇的取代及氧化反应;②教学难点:帮助学生通过教学建立乙醇分子的立体结构模型,并且立足结构角度可以对乙醇的氧化反应有初步的认识。
  4.1.2教学目标
  所谓的教学目标,是对学生借助一系列教学活动,可实现的进步程度予以预判,是执教人员从事教学工作的具体指南。它呈递出指示性意义,又可在应用教学策略时形成参照之效,同时它还作为衡量教师授课质量的实质性标尺[36]。若从特定课程角度来讲,教学目标必须更为具体,能够量化评估,可行性也需有所增强。教师务必根据教学目标开展工作。设计有关目标时,也必须参考学生心理成长特征,向其清楚讲明可操作性目标[37]。即教师设计目标时,不能忽略行为目标的解释效果,一般表述期间会涉及到“ABCD”表述法,其中A、B、C、D各自指代不同内容,详见图4.1:
  图4-1 ABCD行为目标的表述
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  在新课改理念下,教学设计不但应留意学生认知水平、专业能力的发展情况,也要留意手段、方式问题,并从情感、立场、理念等角度予以引导。因此,本节教学目标也应囊括这三类内容:
  知识与技能:首先,对乙醇的物理性质进行明确,并采用案例教学方式对此进行说明;其次,认识乙醇分子结构特点,并要对乙醇的主要化学性质进行了解,即与钠的反应和氧化反应;第三,经由实验操作,掌握乙醇的元素构成情况,认识到它作为烃的含氧衍生物具有典型特征;延伸课本知识,促进学生知悉乙醇的应用价值;
  过程与方法:首先,经由提问方式,引起话题,予以分析,学习对比、逻辑推理等手段,提升学生探究水平;其次,借助探究活动,纠正不当操作,了解乙醇的还原性,从中树立质疑意识,锻炼学生思维能力,加深其协作理念;再者,借助探究过程,获知乙醇分子结构,明确探究价值,熟练运用探究手段,升级探究水平。
  情感态度与价值观:首先,经由特定实验、学习更多化学知识的方式,增强学生介入探究过程的能动性,依据化学思维,分析化学知识的实务价值,聚焦于化学相关时事新闻,深植可持续发展理念;其次,掌握乙醇结构、性质之后,建立科学世界观,坚定辩证、唯物立场,秉持实事求是的优良作风。
  4.1.3教学过程
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  4.2《金属的电化学腐蚀与防护》的探究式教学实践

  4.2.1学前准备
  (1)教材及学情分析
  《金属的电化学腐蚀与防护》是当前新课标之中必修模块1中的1“化学反应原理”下主题1“化学反应与能量”的内容。新课标规定,在此节教学活动中,需做到:知悉金属出现电化学腐蚀现象的内在原理;明确电化学腐蚀的负面影响;掌握规避金属腐蚀的具体技能;可将电化学原理套用到其中,分析腐蚀原因,并规划一套恰当的防腐方案[38]。对于教师而言,就要在日常教学之中多运用生活实例去作为传授知识的背景,进而培养学生的化学学科核心素养。
  该节课的重点在于明确金属化学腐蚀原理,传授金属保护技巧,解释过程将涉及到两类知识点:原电池、电解池。教材在编制的时候就表现出了层层递进的特点,即先学习原电池理论再去学习电解池理论,最后综合运用两种理论。那么考虑到教学实际和体现出教学的连续性,文中先对原电池原理的金属腐蚀防护进行降解,然后在对电解池再进行讲解。
  对于当前高三学生而言,他们通过初中课程掌握了《铁钉锈蚀的条件》有关内容,且积累了相关实验经验;高一时期,他们又学习了电池、金属等化学反应内容;在化学实验素养方面也具备了一定的实验设计、操作、比较和归纳等能力。本节教学内容和生活、生产等之间联系紧密,学生在学习的时候也能够有比较浓厚的兴趣,具有了进行主动探究的动力。
  (2)教学目标
  知识与技能:明确金属腐蚀的负面作用,探讨导致这类现象发生的实质缘由。对有关现象进行归类,撰述其化学方程式。在利用金属属性的基础上,掌握防腐技能。
  过程与方法:促使学生运用现有信息、实验所得,推演结论。锻炼学生洞悉周遭事物变化的能力,包括实验环境及日常环境中的化学现象。
  情感态度与价值观:树立正确的生态理念,引导学生灵活运用化学知识改善生态环境。
  (3)课前预习
  设计课前预习的环节,主要是为了让同学们先对钢铁成分、亚铁离子的检验方法先学习,进而为教学中创设新情景下为原电池原理的学习做好铺垫,并且进行任务设置也是为了学生可以学习好金属电化学腐蚀的条件去做好准备,不仅可以提升课堂时间的有效利用,且能够去培养出学生的探索欲。如图4-2
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  4.2.2学中过程
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  4.2.3学后评价
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  4.3教学实践效果检验

  4.3.1学生前后成绩测试的T检验
  为了对教学实践效果进行检验,对长春市某某高中学生进行了案例实施研究,从高三年级4个班级中选择2个成绩较好班级,分别为实验组3班(46人)和对照班5班(46人),其授课人员为同一人,前测数据取自将两组学生高一学期末统一测评分数,采用spss20.0进行数据分析,分数统计情况如下表4-1:
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  通过Levene F方法采用F统计量检验两总体方差,主要思路是对来自两个不同总体的两组样本分别计算样本均值,计算各个样本与本组样本均值差的绝对值,得到两组绝对差值数据,利用单因素方差分析方法判断这两组绝对差值的均值是否存在显著差异。参照表内资料,我们将观察到,两组前测数据并没有明显差距,无论以平均值来讲,或者以标准差值分析,均无明显差距。标准差主要体现是数据的离散程度,借助对比,我们能够得出结论:两组学生原本不存在明显的分数差异。根据F统计量的值为1.977,p值为0.436.设定显著性水平为0.05,P值是大于0.05,这意味着两组之间方差无显著差异。从表格中假设方差相等一行T检验的结果中,T是0.436,对应的P值为0.664,设定显著性水平为0.05,P值是大于0.05,这表示两组化学分数同样无显著性差异。故实验组和对照组在开展核心素养策略前,不存在分数上的显著分歧问题。因而,我们将其加以比对,这一做法具有统计学依据。为期一学期的对比教学结束时,统计两组人员间的分数差异,探讨实验影响。
  其中实验班引入探究模式,对照班仍然延续往期授课模式开展执教工作。一个学期的学习后,对这个班级的成绩进行统计及测试,对于上述教学实践案例中教学完成进行测试,统计数据见表4-3。
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  按照前测成绩同样的方法统计分析,根据F统计量的值为0.114,p值为0.073.设定显著性水平为0.05,P值是小于0.05,说明两个班总体方差有显著差异。从表格中假设方差相等一行T检验的结果中,T是3.202,对应的P值为0.002,设定显著性水平为0.05,P值是小于0.05,这表示两组间化学分数存在明显分化情况。从4.3表中实验班平均分是83.5333分,而对照班78.4444分。综合上述数据统计处理,我们得出下述结论:前测阶段两组分数没有明显差距,其中化学科目分值基本不存在差距。然而,引入探究模式之后,实验班分值明显增加,超过对照班。同时,从实验班的成绩来看,学生们之间的成绩差距并不大,但是对照班同学之间的成绩差距比较大,呈现出两极分化的现象。
  学生们从最初在实施核心素养下探究式教学引导学习的不适应,抓不住课堂的重点,感觉学不到什么内容,随着课程的持续进行,同学们探究能力也在逐步的提升,也可以积极参与到课堂实验探究之中,熟悉此类授课模式,获得更佳考试分值,按照平均分指标分析,实验班拥有5.09分的分值优势,说明有关学生学习进步明显,因此足以说明开展该探究教学方式对学生成绩的提升具有极大的帮助。
  4.3.2学生访谈结果表式统计检验
  教学实践后,为了了解实验班学生对于探究式教学对于课堂的态度,和学生对上述教学案例实践的看法,笔者设计了访谈问题,结合学生的测试成绩选取了三名同学进行了访谈并记录如下表:
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  通过对上述问题的梳理和分析后,我们可以得到如下结论:受访的三名同学都表示喜欢化学课,特别是喜欢探究式化学实验。因为这样探究式教学不仅可以让学生展现了自己自主实验和操作的能力,使得学生的自信心得到极大的满足。在探究式实验之中,同学们通过合作交流和讨论,在实验中亲自操作,在教师的所创设的实验之中提升了自己分析、解决问题的能力。对于当前在学生学习化学之中普遍所出现的实验题难以的有效完成的困境,教师应在实施教学的时候应努力去创设相应的情景,设置相应的问题,让学生自己说、自己做和自己写,进而提升学生的探究化学的能力,继而培养出学生的核心素养。
  4.3.3学生调查问卷结果EXECL2003统计检验
  以学校为问卷发放范畴,面向教师、受教育者予以分发,之后收录所填信息,展开统计。对于当前长春是某某高中学生化学学科核心素养的发展现状进行了全面的了解,继而针对该现状提出了探究式教学的教学策略,进而将设计探究式教学案例进行教学实践。基于此,笔者专门针对“高中生核心素养下探究式教学实践调查问卷”,附录3为本次问卷内容,总计向实验组学生提供46份,最终获得43份,其中有效问卷为40份,有效率93%,调查结果使用软件EXECL2003进行统计分析,统计结果如下:
 核心素养视域下的高中化学探究式教学研究
  从表4-6中我们可以发现本次回收问卷有效率达标,问卷的数量和质量符合要求。
  (1)学生探索化学问题的兴趣显著好转
  从数据统计中我们可以发现在实施核心素养下的探究式教学后,学生对探索化学问题的兴趣明显提升,有50%的学生对于化学学习的兴趣进一步增强,探究式学习激发了学生们学习的兴趣。(如图4-3)。笔者在开展教学的时候就明显感觉到学生们课堂上更喜欢和学生之间有机互动,并积极开展探究实验。其中之前学习中一些不爱积极发言的学生,反而在实施探究式学习后,热衷于同教师互动,参与答疑解惑过程,其问题质量也愈发得到保证,探究意义较为深刻。
  
核心素养视域下的高中化学探究式教学研究
  (1)对学生掌握知识化学知识有所帮助
  通过教学实践的观察,核心素养下的探究式教学,无论是布置情景,还是设计疑点,均同日常生活保持密切关联,课堂活动多元化,灵活多变,很多学生普遍反映自己对知识的理解比之前的学习相对容易,能够更好地去掌握知识。通过数据分析可以证实这点,一般帮助和很大帮助所占据的比例约72.7%,足以说明有72.7%的学生都提出核心素养下探究式教学确实对于掌握化学知识有帮助。仅有28.3%的学生认为没有帮助。
 核心素养视域下的高中化学探究式教学研究
  (3)对学生化学思维培养有作用
  组成智慧的各项能力中,最关键的内容是思维能力。它对全部智力活动产生主要影响,构成一项先决条件。从培养核心素养的角度出发,经过探究式教学,学生们对于实验不再畏惧,甚至有些学生都能够自己构建模型去体验知识结构,如在乙醇分子式结构模型演示就很深入人心。有些学生能够根据老师给出的任务去独立探究实验过程,并且可以联系到以前的知识,进行比较、分析、归纳和推理,进而提出自己的疑惑。根据数据分析来看,41.3%的学生就提出核心素养下运用探究式教学确实对化学思维形成具有很大作用。
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  第五章研究结论与展望

  5.1研究结论

  化学学科核心素养的培养是一个动态化的过程,是化学知识、方法、技能、态度和情感方面的综合体,更注重学生在形成化学学科核心素养方面的体会和感悟[39]。那么提升核心素养下的探究性教学就显得比较有价值,但是探究性教学的开展并不是很容易,特别是当前文献多是理论层面的研究,高中化学课堂教学实践及核心素养之间联系的学术成果较少。因此,本文立足核心素养的相关学术成果,结合探究性教学等相关理论,并采用调查问卷的形式对高中化学教学实践现状进行总结,并提出了核心素养下探究式教学的教学策略,为广大教师在高中化学教学提供一些实践案例。经由本次调研活动,本文最终归纳三项结论:
  首先,本文选取高中学段作为样本范畴,以调查形式,围绕化学探究式教学当前情况加以分析,并通过长春市某某高中高三年级的学生及教师调查现显示,教师和学生均认为探究式教学很新颖的教学方式,但是核心素养如何通过探究式教学渗透却比较迷茫。
  第二,从发展化学学科核心素养的角度来分析,结合调查数据,列举与之契合的四项探究式教学策略:问题导向教学策略、任务驱动教学策略、情景创设教学策略和探究实验教学策略。
  第三,在教学策略的基础上,从当前的人教版教材中选取《乙醇分子结构》和《金属腐蚀和保护》进行教学设计和教学实践,进而感知新理念、新目标和新角度给学生和教师带来的变化。通过设置实验班和对照班的实施探究式教学和传统教学方式,予以跟进评估,伴以访谈、问卷两重形式,进一步掌握学生学习情况,在统计有关数据之后,发现实验班学生考取了更佳分数。
  研究表明:核心素养下的探究式教学策略是可以激发学生探索问题的兴趣,能够对化学知识掌握和对学生化学思维的培养具有积极作用。这些正是核心素养所要追求的目标。总而言之,笔者在文中设计的教学方案可促进学生化学核心素养的积累。

  5.2研究展望

  本文在研究的过程中还是存在很多不足的,研究仅仅选取了部分教材内容进行教学实验案例设计,但是学科观念的形成也不是几节课就可以完成的,需要更多的教学案例对此进行完善。希望在未来能对核心素养进行深入的研究,继而运用全面的学科内容对此进行论证。
  其实化学学科核心素养是学生在接受教育后逐步形成的一种品质,这种品质是看不见摸不着的,因此通过相关的化学学习活动去形成该品质是比较难的。本文研究仅仅运用探究式教学方法对核心素养的培养提出策略,但是化学学科核心素养的研究的进行还要对当前的教学模式、教学策略和教学设计进行不断的创新,从而提出更多更好的教学策略来对教学进行指导。

  参考文献

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  附录

  附录1关于高中化学探究式教学成效的问卷调查(学生篇)
  亲爱的同学:
  你好!十分感谢你能够抽出时间参与进本次问卷调查,此问卷调查是运用在如今核心素养背景下高中化学探究式教学研究,以问卷调查的形式获悉如今高中化学探究式教学针对学生课上主动性、趣味性以及探究引导等多层面的影响,用以改进现如今化学探究式的教学形式,为了达成保障问卷质量、确切性等目的,请一定要实事求是的回答问卷里的各个问题,诚挚的感谢你的配合与参与,感谢你的协助与支持!
  1.关于探究教学你感兴趣吗?
  A.有兴趣B.没有兴趣
  2.你觉得探究教学的核心是?
  A.教师主导,有效引导学生分析B.学生自主思考解决问题的方法C.学生实践操作
  3.关于探究,你更倾向于探究什么?
  A.实验探究B.解法探究C.思维探究
  4.你的化学教师是否在课上组织过探究式教学?
  A.是B.否
  5.课上学习化学探究你运用的是何种方式?
  A.观看视频或是图片B.观看教师的演示试验C教师创设适当的情境提问教学D.自主提问,动手实验
  6.关于化学探究式学习,你最喜欢哪种形式?
  A.观看视频或是图片B.观看教师的演示试验C教师创设适当的情境提问教学D.自主提问,动手实验
  7.班上展开探究式教学的场合为:
  A.课堂之中B.课堂内外都有开展C.时常在课外展开
  8.展开探究教学的时候,你所在的班级怎样分组?
  A.自由组合B.自由组合之上,教师适当调整C.教师直接安排
  9.假若展开探究式教学,进行小组合作的时候,你的参与度为?
  A.主动参与B.偶尔参与C.大致不参与
  10.小组合作中,对于合作伙伴你最不喜欢怎样的?
  A.所有实验都自己抢着做,其他人都要听从指挥B.什么都不管不问
  11.展开探究式教学的时候教师往往会做?
  A.不断在边上提示B.主动参与进大家的讨论C.巡视课堂走动观察D.全部不管
  12.在化学探究式学习中遇到困难和问题时如何做?
  A.询问教师B.查找资料,主动解决问题C跳过
  13.探究中,你最怕的是什么?
  A.自主提问,动手实验B.整合资料,合理设计C.表述自身的观点
  14.在你看来,探究式教学对于你学习化学有无益处?
  A.有益处B.较有益处C.无益处
  15.在你看来,探究式教学能够助力你培养哪些能力?
  A.团结协作能力B.自主探究能力C.分析问题.合理总结能力D.毫无帮助
  16.关于生活中和化学有关的现象你是否愿意探究?
  A.是B.一般C.否
  17.关于化学对于社会发展的影响你能够认识到吗?
  A.能够B.一般C.不能够
  19.你喜欢展开探究式教学吗?
  A.喜欢B.无所谓C.不喜欢
  附录2关于高中化学探究式教学成效的问卷调查(教师篇)
  亲爱的老师:
  十分感谢您参与进本次的问卷调查,本问卷调查应用于如今化学教师关于核心素养背景下展开高中化学探究式教学的研究,以问卷调查获悉如今高中化学探究式教学的实况,用以改进如今化学探究式教学形式,为了达到确保问卷质量.确切性的目的,请一定遵照自身具体教学实况将问卷中的各个问题回答,诚挚的感谢您的支持与协作,感谢您的参与和配合!
  1.关于探究式教学形式下学生课堂积极性为?
  A.积极B.一般C.不积极
  2.关于探究式教学形式下学生测试成绩的转变为?
  A.下降B.维持不变C.提高
  3.在您看来探究式教学形式是否需要教师的指导呢?
  A.十分需要B.一般需要C.不需要
  4.对于现如今化学学科的的核心素养内容,您是否了解?
  A.十分了解B.一般了解C.不了解
  5.您对于课上的实验和讨论是否愿意展开?
  A.十分愿意B.一般愿意C.不愿意
  6.对于探究式教学有关的培训,您是否愿意参与?
  A.十分愿意B.一般愿意C.不愿意
  7.对于提前将新课标要求的探究实验做好,您是否愿意?
  A.十分愿意B.一般愿意C.不愿意
  8.关于探究式教学,您觉得能否提升学生的自主思考能力?
  A.能够提高B.一般C.无法提高
  9.常规教学中,您时常运用的教学方法是?
  A.讲和练有机结合B.引导和讨论有机结合C.讨论和实验有机结合
  10.在您看来,探究式教学中教师需要具备的重要素质是?
  A.专业性知识B.适当教学思维C.良好的沟通能力
  11.关于探究式教学中,您觉得最难把握的是?
  A.课堂秩序的把握B.教师合理把握介入时机C.设计好探究环节
  12.探究教学和传统的教学对比,您觉得其作用体现在?
  A.养成学习兴趣B.养成自主探究能力C.养成团队协作能力
  13.在您看来探究式教学里应当运用哪种教学策略?(多选)
  A.问题导向教学策略B.任务驱动教学策略C.情景设置教学策略D.展开实验探究策略
  附录3高中生核心素养下探究式教学实践效果调查问卷(学生篇)
  亲爱的同学:
  你好!非常感谢参加本次“高中生核心素养下探究式教学实践调查问卷”问卷调查。同学们可以根据自己最真实的感受去填写。本次问卷采用的无记名方式,并且我们会将本次填写结果保密。本次问卷结果仅用于研究分析,希望您能够认真阅读该份问卷,并对您的参与和支持表示由衷的感谢!
  1.你对当前探究式教学方法,你对化学课积极性程度吗?
  A.积极B.一般C.不积极
  2.在老师进行探究式教学的时候,会激发你学习化学的兴趣吗?
  A.会B.一般C.不会
  3.探究式教学是否能帮助你提升解决问题的能力
  A.是B.否
  4.你是否能够用实验探究来构建模型及新化学知识?
  A.能B.一般C.不能
  5.你是否对于一些化学现象和化学问题喜欢探究其原因?
  A.喜欢B.比较喜欢C.不喜欢.
  6.你觉得探究式教学应用,对你对知识的理解及学习成绩提升有帮助吗?
  A.有很大帮助B.一般C.没有帮助
  6.你觉得该教学方式对你的化学思维的形成有帮助吗?
  A.有很大帮助B.一般C.没有帮助
  7.你认为探究式教学对于培养学生核心素养的重要性?
  A.重要B.比较重要C.不重要
  8.你觉得现在的化学课堂学习气氛如何?
  A.气氛融洽B.传统单一,中规中矩C.枯燥无味
  附录4实验班学生成绩表
  核心素养视域下的高中化学探究式教学研究

 
  附录5对照班学生成绩表
  核心素养视域下的高中化学探究式教学研究
  将上述表格的成绩进行分析,得出表4-4
  攻读硕士学位期间发表的主要科研成果

  后记

  在论文写作完成之际,我首先要在此感谢我的导师。从论文选题的确定到论文终稿的完成,导师所给予我的指导、鼓励与帮助是我能够完成论文研究写作工作最大的助力。从论文资料的查阅总结,到论文结构的一次次变动调整,无一不凝结着导师的辛劳。在论文的写作过程中,导师传递予我的绝不仅仅只是学术研究的方法与路径,更是一种治学的严谨态度精神。导师治学为人的态度必将是我终身学习的对象。与此同时,我也要感谢我的母校——吉林师范大学。感谢母校的辛勤培育,感谢母校为我提供的优越治学、求学环境。
  最后,论文写作完成之际也是我大学学习生涯的结束之际。在此我也想感谢我的全体同学。感谢你们在我论文写作过程中所给予我的无私帮助,同时也感谢你们三年以来对我无微不至的照顾与陪伴。

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