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基于化学学科素养的教学思考

2017-08-18林丽蓉

课程教育研究·上 2017年27期
关键词:化学核心素养科学精神高中化学教学

林丽蓉

【摘 要】“宏观辨识与微观探析”紧密结合,培养学生“透过现象看本质”的学科核心素养;从化学平衡、电离平衡、盐类的水解平衡角度解析复杂难记的化学反应,理解化学反应的实质,促进学生变化观念与平衡思想的形成。重视知识学习的价值,培养具有“科学精神与社会责任”的学科素养的个人。

【关键词】高中化学教学 化学核心素养 学科素养 培养 科学精神

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2017)27-0100-02

核心素养是学生在学校接受教育过程中,逐渐形成的适应社会发展和个人终生发展需要的必备品格与关键能力。它是学生离开学校后,带得走的知识、技能、情感、态度、价值观等,是学生走向未来社会、促进终生学习、实现全面发展的基石。高中化学核心素养是学生核心素养的组成部分,具体包含“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认识”“实验探究与创新意识”“科学精神和社会责任”等五个要素。作为一线高中化学教师,如何将化学核心素养五个要素的培育工作落实到教学中?结合教学实际,进行几点探讨。

1、宏微结合,培养“透过现象看本质”的学科素养

在高中元素化合物教学过程中,教师要做好演示实验,尽量让学生动手做探究实验,引导学生通过观察物质的形态及变化的宏观现象,掌握物质性质,并能运用符号表征物质性质及其变化。例如,在金属钠与水的反应教学中,有奇妙的宏观现象,学生感到很新奇,在课堂气氛特别活跃的时候,教师不仅要趁热打铁地引导学生书写表征符号—化学方程式,还要从微观角度(如钠的原子结构、氧化还原反应、离子反应)分析该反应的實质、引导学生用“双线桥”表示该反应中电子转移的方向和数目,归纳总结书写该反应离子方程式。然后可引导学生查阅课本以及其他学习资料,了解金属钠的制备和用途。从而切实培养学生的关注化学反应的本质的科学素养。

教师要引导学生关心现实生产生活中存在的许多宏观现象。比如对化学学科有浓厚兴趣的学生就会提出这样的疑问:“铝比铁活泼,为什么金属铁却总是锈迹斑斑,同样条件下,铝却能白得锃亮,不易被腐蚀”; “长期使用的电热水壶,会产生大量白色的水垢”。他们去关注这种现象,尝试着“透过现象看本质”,提出更进一步的问题“如何正确的使用铁制品和铝制品”;“水垢是有哪些物质组成?它不溶于水,用什么可以除去?”并试着动手用白醋、纯碱浓溶液,烧热水静置一段时间,加以刷洗除去。这样,学生慢慢养成“结构决定性质,性质决定应用”的观念和素养;从宏观和微观相结合的视角去分析与解决实际问题的能力也得到了提高。

2、运用原理解析反应实质,提高表征反应的学科能力

教师在日常教学中,可利用化学反应的原理引导学生,从化学平衡、电离平衡、盐类的水解平衡角度解析复杂难记的化学反应,理解化学反应的实质,促进学生能快速准确表征化学反应方程式。

例如,高三复习碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较如下表:

教师可从盐类的水解平衡和离子反应的微观角度,解析“碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳气体是分步进行的,相同物质的量浓度的Na2CO3 和NaHCO3 溶液与酸反应,NaHCO3剧烈程度强于Na2CO3 ”。 Na2CO3溶液中各种微粒是在不断运动,其中碳酸根离子发生了水解反应:CO32-+H2O ? HCO3-+OH-,生成弱电解质离子“碳酸氢根”?碳酸氢根再水解:HCO3- +H2O ?H2CO3 +OH-,生成弱电解质分子“碳酸”。往Na2CO3溶液中加入盐酸,盐酸中的氢离子促进了这两个水解平衡都向正向移动,也就生成大量的二氧化碳气体。这样化学学科的对立统一、联系发展和动态平衡的观点在学生的思想得到了提升,同时培养了学生变化观念与平衡思想。再如“NaHCO3与Ca(OH)2反应有白色沉淀生成,而与CaCl2反应无明显现象”,也可以从碳酸氢根离子的微观电离和水解平衡的移动来解析。NaHCO3溶液中存在电离平衡HCO3- ? H++ CO32-和水解平衡HCO3- +H2O ? H2CO3 +OH- ,Ca(OH)2 完全电离的OH-与HCO3-可逆电离出来的H+结合成最弱的电解质——水,促进HCO3-电离出更多的CO32-,而OH-抑制HCO3-的水解,最终浓度变大的CO32-与Ca2+结合成难溶物——CaCO3 。复习教学时,复杂难记的离子反应,都可以从变化与平衡相结合的角度进行分析,同时也向学生展现了化学学科的内在魅力。

三、重视知识学习的价值,培养 “科学精神与社会责任”的学科素养

教师在高中化学教学中,也要充分体现育人价值导向和应用价值导向。在教学中,教师可以结合丰富多彩的化学教材、相应的科技领域的新成就、科学家们的感人事迹等相关内容,适时进行社会主义核心价值观渗透。让学生体会到,科学成果的来之不易,要利用所学化学知识来建设富强、民主、文明、和谐的社会主义国家做贡献,而不是利用所学知识制造毒品、毒药危害社会;让学生体会到,化工生产不仅仅是产生各种废渣、废气、废水,它对提高粮食产量、改善人民的生活质量、治理各种环境污染、提供各种衣、食、住、行的材料等方面做出了重要贡献。随着科技的进步,绿色化工生产可以实现无污染、零排放。从而激发学生对化学学科的热爱,增强学生对环境、对社会的责任心和积极的参与意识。

例如:《金属的腐蚀与防护》的教学中,教师利用投影仪展示“金属腐蚀图片和触目惊心的文字”,并指出在我国,每年被腐蚀掉铁,占到我国钢铁年产量的十分之一,因为金属腐蚀造成的国家损失巨大。引发学生带着责任思考,如何利用所学电化学原理防止金属腐蚀,减少国家损失。这样可帮助学生树立珍惜资源和保护环境的意识,培养学生可持续发展的理念。通过本节学习,让学生体会化学学科对人类社会的贡献,培养学生的科学精神,增强学生做为公民的社会责任感。

又如:教师在进行钠、镁、铝、铁、铜等金属单质及其化合物教学时,可先从学生身边的物质入手,引发学生兴趣,让学生感受化学知识在日常生活中的应用。如:液态钠的热传导性比许多物质都强,含钾50%-80%(质量分数)的钠钾合金在常温下是液态,具有很强的导热能力,常用于核反应堆中的导热剂;金属镁可用于照明弹;汽车轮胎由不锈钢丝、合成橡胶组成,氧化镁是轮胎的促进剂,可增强其硬度;铝合金自行车框架、铝合金汽车轮毂、氢氧化铝制胃酸过多、铝盐和铁盐的净水、氧化铁红色涂料、铜导线等等。利用这些知识与素材,激发学生学习化学的兴趣,感受化学有用。引导学生关注社会热点,观察生活实际,关心学科发展。不久的将来,他们走出了学校,但这些具有“科学精神与社会责任”的学科素养已经在内心形成,将指引他们在各行各业,为国家经济发展、人类进步、人民健康及环保事业做出应有的贡献。

四、强化课内实验探究,延伸课外科学探究,培养学生创新意识

课程标准中明确指出:“通过以化学实验为主的多种探究活动,使学生体验科学研究的过程,激发学生学习化学的兴趣,强化科学探究的意识,促进学习方式的转变,培养学生的创新精神和实践能力。”比如在电解池教学中,教师可以引导学生做家庭小实验:用旧手机充电器作为直流电源(或四节串联的干电池),铅笔芯(或从旧干电池取出的石墨棒)为两极,取无色透明的废弃塑料瓶为容器,两小段铜导线,电解纯水、食盐水等。通过在家里亲身的探究,学生回校后,情绪激动地告诉大家,他居然自制了一瓶“漂白水”。在教学中,教师要结合相应的知识,带领学生进行深入的探究,教给学生探究的思路和方法。从教会学生探究到带领学生探究,再到放手让学生自主探究,以此使学生的创新意识逐步得以提升。

总之,作为一线高中化学教师,面对课程改革大力倡导的学科核心素养的建构,我们要准确把握日常教学的方向,努力将五个要素的化学核心素养的培养有意识地融入到知识建构过程中,尽可能教给学生适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格与关键能力;要顺应时代的进步、社会发展的要求,在化学教学中为全面提升学生的化学学科核心素养尽自己的绵薄之力。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(实验)[M].北京:人民教育出版社,2003:1,2

[2]王祖浩 丁金芳等编著,《高中化学教学参考书 》 化学反应原理(选修) 江苏教育出版社 第1版 2005年12月 45-72

[3]周业虹 浅谈学科核心素养视角下的高中化学教学策略 中国考试 2017年02月

[4]王云生 基础教育阶段学科核心素养及其确定——以化学学科核心素养为例,福建基础教育研究2016年第2期

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