基于数字素养的高中化学教学方法分析

江灿燕，热娜古丽·阿不都热合曼

（喀什大学化学与环境科学学院，新疆喀什 844006）

0 引言

当前，我国科技革命和教育变革深入发展，数字技术的变革与教育的未来紧密相连。教育数字化转型，不仅对学生的学习任务提出了紧迫要求，也对提升教师的数字素养提出更高要求。但是目前在提升师生的数字素养方面还做得不够，笔者反思了新冠疫情之下的化学在线教学，从学生的化学学习效果如何、解决问题的能力如何、适应新模式的效果如何等方面进行了总结，认为：师生如果没有好的数字素养，就无法适应教与学方式的转变，无法驾驭各种数字资源。因此，有必要深入思考如何在教学中提升师生的数字素养，将学生数字素养的培养与化学学科课程相融合，结合学生的实际身心发展和已有认知特点，积极探索丰富的数字素养化学课程资源和多样化的化学学习方式，发展学生的知识、技能、素养等，使学生具备化学课程学习所必需的数字素养，以及终身可持续性发展的综合素质。

1 数字素养发展现状

我国在数字素养方面的研究还较少，关注度也不够，相反国外对数字素养的研究开始得比较早。国内的实证研究正处在起步阶段，因此可以借鉴、学习国外的经验[1]。在智能科学与技术快速发展下，我国高度重视数字教育的发展，将数字素养作为全面实施数字化战略行动的关键，培养数字型人才进入了一个关键时期。2022年3月，应势推出的国家智慧教育公共服务平台现在已经成为世界最大的教育资源库。2023年2月，世界数字教育大会重点探讨了如何利用数字学习资源有效提升师生的数字素养。《教育信息化2.0行动计划》[2]提出加快推进教育信息化，支持教师的数字素养发展：为促进学生的数字素养更好更快发展，强调开展互联网智能教育，积极应对数字时代带来的机遇和挑战。因此，提升师生的数字素养是适应数字化社会发展的时代需求，也是推进教育发展的必然要求。

2 数字素养下的高中化学教学现状

目前我国关于数字素养的研究不多，有关高中化学课程的数字素养的研究更是甚少，由此也可以看出高中化学数字素养教学研究的紧迫性和重要性。

基于数字素养的化学教学是将数字技术带入化学课堂，在教育中进行创新，将素养培育渗透进教育活动中。目前，数字素养下的高中化学教学现状为：在常规的化学教学中，教师的教学设计比较普通，使学生产生一定的乏味感和枯燥感； 化学教学的实用性有待提高，特别是新冠疫情之后，信息化教学对教师的能力和数字素养提出了新的挑战，教师的教学观念未能与时俱进，对数字素养教学不够重视，忽视了其真正的内涵和重要性；教师自身的数字素养比较薄弱，在教学中存在技术不足、效果不佳等情况，过分注重化学教学的成绩结果，对数字素养没有深刻认识和教学实施，学生在这样的教学环境下，对数字素养更是缺少概念认识，无法发展数字素养；学生在各种考试和成绩的压迫下，争分夺秒地学习，忽视了数字素养的落实，在数字素养的培养方面比较被动[3]，因此，需要教师在化学教学中，积极挖掘并提升学生的数字素养。

3 研究基于数字素养的高中化学教学的意义

基于数字素养的化学教学主要是指化学教师在教学活动中运用数字技术，带领学生一起进行数字化学习和创新实践的一种综合性教学[4]，体现了教育的创新培养、教育的与时俱进。将数字技术与化学课程相结合，可提升学生和教师共同的数字素养。

3.1 发展数字素养是社会对每一位学生的社会化要求。

教育的目的是促使每一位学生的发展，使学生具备未来生活所必需的能力和品质。化学数字素养是在化学学习中展现出来的化学探索与创新品质[5]。数字教育是公平且包容的教育，应帮助每一位学生都能获得优质的教育，促进学生的全面高质量发展，以及社会进步等。数字素养应时代的发展要求走进了校园，也走向了广泛的社会，它对每一位学生都提出了社会化学习的要求。在这一培养化学技术创新型人才的关键时期，社会对学生的学习水平和素养品质提出了更高的学习要求，也对教师的数字化教学水平也提出了更高的要求。实现高中化学课程数字素养的全面发展，以至各个学科课程数字素养的全面发展，显得尤为重要。

3.2 发展学生的化学数字素养，助力学生终身学习

化学与生活、与人类息息相关，化学教育的发展对学生起着至关重要的作用。教育肩负着极大的社会使命。数字素养与化学学科的融合具有重要的教育价值，推动了化学课程的数字现代化进程，创新了化学教育的教学方式，推进了教育发展高效化、智能化，提升了化学教育的科学化水平。数字化资源拓展师生的学习广度和深度，有效提升教育和学习的质量，助推学生的快速适应性发展。我们要积极探索和利用多样的数字技术和资源，加快推进学生的化学数字学习，不仅给学生提供化学资源和学习环境，还提供支持平台和机会，发展学生的知识、技能与素养，使学生具备社会发展的综合素质，增强化学自信、文化自信。

3.3 发展教师的化学数字素养，助力教书育人目标

随着教育数字化转型的发展和化学学科核心素养的不断发展，社会高度重视教师和学生的数字教育高质量发展。在数字教育环境下，传统的化学教学方法已经不能满足学生的学习需求，这就需要教师有针对性地提高化学教学能力，创新教育教学方法，提高化学教学质量。化学教育的发展，需要教师把握学科教学规律、学生学习规律，加强对化学学科的教学研究，推动化学的多元化、数字化、个性化学习，提升教育效率和教育数字化水平，更好地实现因材施教，促进每一位学生的发展。

4 数字素养下的高中化学教学存在的问题

4.1 师生的数字素养认知不够，能力不足

数字技术与传统教育方式融合发展是当下有效应对教育危机、突破传统教育方法局限性的重要举措。目前，教师的教学观念还停留在化学学科课程的知识与技能层面，没有适应社会的数字化转型，忽视了数字素养发展的重要性，对数字素养教学不够重视，忽视了其真正的内涵。学生在这样的被动学习氛围之下，缺乏对数字素养的真正认识，数字素养也很难得到发展。在教学实施过程中，教师存在技术不足、应用效果不佳等情况，对数字工具的应用浮于表面、应付式，学校对教师数字素养的培训不够，学生在化学学习过程中无法独立开展化学技术学习以及自主解决问题等，这些都是因为数字素养比较薄弱。没有好的数字素养就无法驾驭各种数字资源和工具等，难以实现教与学的方式转变，因此，有必要深入思考如何在教学中提升师生的数字素养。

4.2 数字资源利用不足，化学教学效果不理想

在传统的化学教学中，教师的教学设计比较普通，资源条件有限，学生容易产生一定的乏味和枯燥情绪。教师很少应用数字技术或难以应用数字资源等，化学实践活动难以开展，化学教学的实用性有待提高。在“数字”兴起之时，我们不禁思考：这些资源是否好用？好用在何处？如何有效学习和掌握利用？教师需要学会抓住机会，充分掌握并在教学中积极利用数字资源，这决定了教学的应用效果如何，以及学生是否能达到高质量的学习效果。特别是在疫情之下，教师对新的在线教学模式的不适应，可以看出数字素养对教学质量的影响巨大。数字化教学对教师的能力和数字素养提出了新的挑战，我们必须思考：数字资源给“教”与“学”带来了哪些巨大的变化和影响？因此，如何满足学生的适应性需求、解决应用不足是值得我们深入思考的问题。

4.3 化学数字素养评价体系不系统

化学的评价体系以高考评价体系为指导，评价标准侧重于内容评价和学习结果评价，缺乏教师的评价反馈，评价质量较低，不能有效利用评价结果。评价方法和评价内容偏向传统的知识测验或考核等形式，时间长、工作量大、范围小，缺乏测验的信效度。化学学科的课程素养评价体系还不够完善，评价对象单一、缺少对化学课程与技术创新的综合评价。因此，需要研制以学生为主体的动态评价指标，在教学过程中关注教师的“教”与学生的“学”双向互动，凸显学生的数字化学习过程和高阶思维发展，将数字素养、科学素养等纳入考核指标，重点关注学生的过程性、综合性学习过程。综合利用各种学习资源和评价系统，对学生的知识与技能、过程与方法、情感态度、价值观等多方面进行综合评价，形成完整、成熟的化学数字素养评价体系。基于化学的学科特点和课程标准，过程性评价、综合性评价、伴随性评价对学生来说十分重要，不可忽视。

5 基于数字素养的高中化学教学策略

5.1 培养学生的数字素养认知

在化学教学中，教师要认识到数字素养的重要性，同时也要提升学生对数字素养的认知[7]。比如教学过程中，不再是教师梳理知识、一味让学生刷题练习，而是给学生反应、思考的时间，鼓励学生质疑，允许学生大胆进行实验验证，对学生错误的认识进行及时纠正，这样的学习方式更能使学生掌握知识的本质，也大大提高了课堂教学的效率；教师应给学生数字素养的发展创造积极的学习环境，教师要以身作则，主动学习，在潜移默化的教育中激发学生的学习欲望，深入挖掘学生的创新意识。转变学生的学习观念也是极为重要的，加强对学生的信息技术操作能力和解决问题能力的培养，使学生认识到时代的快速发展，适应数字社会的发展变化，提高应用水平，提升数字素养，从而提升数字教育质量等。

5.2 提升教师的数字素养能力

教师肩负着培养未来数字型人才的重任。教师是学生的榜样、学生学习的主要对象。教师的“教”指引着学生“学”的方向，学校可以开展教师数字素养的培训活动，比如讲座、研讨学习、观摩优质课、教学比赛等多种形式的活动，探索开展线上与线下相适应的学科教学课程，使教师具备现代化学所需要的信息意识、化学知识、化学数字能力、化学教育方面的数字素养等；学校也可以组织学生与教师一起参加学习，或开展数字素养比赛等活动，为促进师生的共同发展而努力；学校要积极促进数字技术与教育发展相融合的校内教研活动和跨区域、跨学校等交流学习活动，起到引领带头作用，提高教师队伍的数字素养。从化学课程的特点来看，开展基于真实情境的实践导向的教学活动能产生更好的学习效果，教师应在教学的每一个环节潜移默化地对学生产生积极影响。

5.3 创建化学数字素养学习环境

以国家智慧教育发展平台的广泛应用为学习前提，充分利用慕课、虚拟实验、动画模拟、微课等学习方式，发展省时且高效的在线学习。可利用化学网络实验室做学习规划，主要是让学生在一个真实的情境中去开展实践活动，而不是教师的学习活动安排。化学网络实验室包括计算机辅助计算、虚拟实验、在线网络课程、在线教学和活动、在线资源查阅、动画模拟等，同时配备真实的实验设备和药品，可以系统、全面地满足学生的各种化学学习需求。同时，可以针对某些具体的化学实验操作开展系统教学，让学生在这个学习过程中既能够掌握基本知识，又能够有充足的时间和空间去探究、去创新。

5.4 积极开展高中化学数字素养教学

开展化学数字素养教学[6]主要是在教育教学中，积极应用信息技术，创造一个数字环境，检索与提取、整合与分析、保持与应用、创新与探究化学知识的学习过程，进而提升学生的综合素质和化学数字素养。开展化学数字素养教学，首先要明确教育目的以及化学与社会发展密不可分的关系，学生需要适应社会发展变化并学习相关知识与技能，从而有效参与到社会工作中。在化学教学时，教师重点挖掘学生学习化学课程应具备的素质素养。在设计教学活动时，教师应对教材内容精心组织，对化学知识进行数字化学习，激发学生的学习兴趣；教师要时刻关注学生的学习进度，及时反馈，可以组织学生开展小组合作学习，对化学知识进行探讨，发展学生的发散思维；对实验方案进行改进优化，让学生主动探究和实验验证，发展学生的创新精神和大胆质疑精神，有的实验难度大危险系数高，可以进行虚拟实验操作，在这个过程中，教师要指导学生如何正确操作计算机系统，对学生的计算机操作要时刻关注，以便学生及时改进和学习，让学生有目的地去学习，而不是盲目地学习。教师要根据学生实际情况设计教学活动，积极探索适合学生化学学习的资源、技术和环境，开展多样性的化学素养教育活动，在这个过程中要让学生完全参与到课堂中来，以学生为主体，让学生积极主动学习，引导学生学习与创新。

5.5 完善化学素养评价体系

目前已有的数字素养评价的侧重点在基础技能知识和应用技能方面。化学学科的课程素养评价体系还不够完善，缺少对化学课程与技术创新的综合评价。因此，应完善化学素养评价体系，面向全体学生、教师、学校等不同主体，重点突出教师的化学数字素养能力和学生的数字创新思维能力的综合评价，关注过程性发展，将教与学的过程纳入评价体系，并作为评价目标进行考查，建立师生化学数字素养学习档案，记录师生学习过程中的认知、行为、情感等多方面的数据，实现长期的、客观的、伴随性的成长评价，形成积极的素养反馈。

6 结束语

在这个数字化时代，化学学科作为提升数字素养的重要学科之一，其重要性不可忽视。教育活动是一个长期且复杂的培养过程，需要学校、家庭、社会等多方面协同合作，提供化学教育方面的帮助。为提高教师与学生的素养发展，应从化学课程价值、学习环境、评价体系、学生素养认知、教学实践等各方面进行努力，把数字教育作为应对教育危机的重要举措之一，使学生具备终身可持续发展的数字能力与数字素养品质，能积极应对时代的挑战，从中发现新的学习机遇。