基于化学核心素养下的教书育人
2018-06-02秦有才蒋开亮周永卫
秦有才 蒋开亮 周永卫
摘 要:随着以核心素养为核心的教育改革浪潮不断高涨,教师将教书育人的思想融入其中势必有着非同一般的意义。化学学科的核心素养包括宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、实验探究与创新意识、科学精神与社会责任。文章提出了从化学学科核心素养五个方面联系教书育人,表达一些在教育改革浪潮下结合教书育人思想的个人观点。
关鍵词:教育改革;核心素养;教书育人
中图分类号:G633.8
文献标识码:A
收稿日期:2017-11-01
作者简介:秦有才(1964—),男,湖南宁乡人,湖南省长沙市周南梅溪湖中学教科室主任、督导室主任,湖南省特级教师,正高级教师,研究方向:化学、综合实践活动、科技创新。
一、从宏观辨识与微观探析方面联系教书育人
宏观辨识与微观探析是指依据观察、辨识物质的形态及变化,初步掌握并利用符号表征物质及其变化;从微观层面理解“结构决定性质,性质决定应用”的观念;依据物质的微观结构预测物质可能具有的性质和发生的变化等。
在讲解人教版九年级上册第三单元《物质构成的奥秘》课题1——《分子与原子》时,教师可以这样帮助学生去理解微观和宏观:从宏观来讲,你所看到的物质所处的状态,如固体、液体和气体,分别称为固态、液态和气态。从微观来讲,其实就是分子间距的不同,气体的分子间距很大,液体的分子间距较小,固体的分子间距最小。但是等质量的液态水和固态水——冰在其他条件都相同的情况下,冰的体积明显比液态水要大,这是不是与液体的分子间距较固体的分子间距大相矛盾呢?教师讲解时一定要从宏观辨识与微观探析方面去思考,帮助学生去理解。只能说一般情况下,气体的分子间距很大,液体的分子间距较小,固体的分子间距最小。其实这与生活中很多事情也是一样的。比如我们往往用宏观的形式粗略看人,但是你要真正了解一个人,要从微观细节去观察了解。这样通过从宏观与微观概念的认识辨析去学习化学知识,同时学会应该怎么去待人处事。
二、从变化观念与平衡思想联系教书育人
变化观念与平衡思想是指认识物质是相对不变而变化是有条件的;根据内因和外因、量变与质变等方面的不同影响比较分析物质所发生的化学变化,以及化学变化中的能量转化;从不同方向对化学变化进行分类研究,找到各类变化的特征和规律;利用联系发展、对立统一和动态平衡的观点考察、分析化学反应,推测某种物质可能在一定条件下发生化学变化等。
如2011年湖南省长沙市中考理综卷47题:某兴趣小组利用家中的材料研究影响物质溶解性的因素,实验步骤设计如下:①称取六份冰糖和一份食盐,每10g为一份,并将其中五份冰糖研磨成粉末。②按照下表进行实验(实验所需仪器略),请你对他们的实验设计进行分析:
(1)根据上述设计,你认为他们准备研究的影响因素是 ,其中不影响物质溶解性的因素是 。
(2)根据第四组实验与前三组实验的比较,你可以得到的结论是 。
教师讲解这类实验题时,一定要帮助学生建立一个变量的观念。通过对比自变量和因变量得出实验结论,这个题的答案就简单了,答案:①固体种类、溶质颗粒的大小、溶剂质量;溶质颗粒的大小、溶剂质量、温度、溶剂种类;②温度升高,物质溶解速率加快等(言之有理即可)。在初中阶段主要还是变化观念,关于平衡思想的知识比较少,但是现在中考有种倾向于考查关于化学平衡的趋势,主要从溶液浓度和催化剂的质量等方向出题,这样既不超出考试范围,又便于初高中化学知识的衔接,因为这确实是中学阶段最难的知识,这样做对以后学习高中化学非常有帮助。通过这样对试题的分析,充分彰显了变化与平衡兼顾的思想,同时教会学生做人做事同样也应如此,这也体现中国传统思想“中庸”之道。其实,利用这一点的还有很多,比如对比实验,这也是中考近些年常考的几个难点,非常值得深究。
三、从证据推理与模型认知联系教书育人
证据推理与模型认知是指学会收集证据,提出物质的性质及其变化的各种可能的假设;基于证据进行分析推理,证实或推翻假设;解释证据与结论之间的关系、确定证据和寻找证据的途径;认识现象与模型之间的联系,通过模型来描述和解释化学现象,预测可能结果;依据相关信息建构模型,建立思维框架等。
讲解人教版九年级上课题2《原子的结构》时,教师可以引用原子结构的化学史。1897年,汤姆逊在一次实验探究中,无意间发现了原子中电子的存在。但是原子中除电子外还有什么东西?电子又位于原子哪里呢?原子中什么东西带正电荷?正电荷是如何分布的?带负电的电子和带正电的东西是怎样相互作用的?一大堆新问题摆在科学家的面前。根据实验探究,科学家发挥了他们丰富的想象力,提出了各种不同的原子模型,比如土星模型、葡萄干蛋糕模型、中性原子模型、太阳系模型等不同模型,但是玻尔模型是目前科学界所接受的。而实际上玻尔是在卢瑟福模型的基础上加以改进,解决了原子结构的稳定性问题,描绘出了完整而令人信服的原子结构学说。而他的动力也不过是对于卢瑟福模型的坚信和年轻人特有的巨大热情。虽然玻尔当时对问题一无所知,但是他有着坚强的毅力,既然研究的方向已经确定,就坚持到最后。从这里我们可以看出证据推理与模型认知对新领域的开发是多么的重要。如果玻尔没有借用卢瑟福的枣糕模型,相信他的研究也不会这么顺利。这也验证了牛顿说过的一句名言:“我只是站在巨人的肩膀上。”如果你要去做好一件事,特别是未知领域的事,需要大家共同努力,单干是不行的,团队很重要,同时也需要具备坚强的毅力和坚韧不拔的精神。
四、从实验探究与创新意识联系教书育人
实验探究与创新意识是指发现和提出化学问题,依据实验目的设计并优化方案,完成实验操作,对实验观察记录后的实验信息进行加工并获得结论;和同学交流实验成果,提出进一步探究或改进实验思路;尊重事实和证据,独立思考,具有敢于挑战权威的创新精神等。
讲解人教版九年级上册第一单元课题2《化学是一门以实验为基础的科学》中“对人体吸入的空气和呼出的气体的探究”时,教师通过以下步骤组织学生进行实验。
(1)组织探究,分小组进行,每4人为一组。
(2)学生准备实验器材:集气瓶、水槽、火柴、吸管、石灰水、玻璃片、木條等。
(3)收集气体。
(4)验证气体。
学生通过上述步骤用吸管向盛满水的集气瓶中呼气,收集到了呼出的气体,在收集的集气瓶中加入少许澄清的石灰水并振荡,结果发现澄清石灰水变浑浊,由此可得出结论:人们呼出的气体中含有较多的二氧化碳。通过燃着的木条比较氧气的浓度和对着玻璃片哈气比较水蒸气的多少,同样可以得知人们呼出的气体中含有较多的水蒸气、较少的氧气。教师还可以让学生发散思维,自由地去选择器材,自由地去进行探究实验,使学生在获得化学知识的同时,既培养实验能力、观察能力,又在探究中学会互助协作,学会增强安全意识、爱护财产的意识等,最主要的是培养了学生团结合作的团队意识和积极向上的创新热情。这种自主实验的方式很值得去推广,把实验交给学生,教师只做实验的指导和“助手”,帮助引导学生完成实验。
五、从科学精神与社会责任联系教书育人
科学精神与社会责任是指具有终身学习的科学意识和求实务真的科学态度;崇尚真理、不畏权威的意识;关注关于化学的社会热点,树立可持续发展观念和绿色化学观念;深刻理解STS的相互关系,传达化学对社会发展的重大贡献,综合分析化学过程对自然带来的潜在影响,权衡利弊,勇于承担责任,积极参与社会决策等。
讲解人教版第十单元《酸和碱》课题1《常见的酸和碱》第一课时《盐酸的性质》时,教师可以通过演示一瓶浓盐酸打开瓶塞,引导学生观察瓶口有什么现象产生。学生通过认真细致的观察可看到“白雾”,教师提问为什么会产生此现象,其原因是什么。这样学生自然会领会其中原因:由于浓盐酸挥发出HCl,HCl溶于空气中的水蒸气形成盐酸小滴液。这说明如果将装浓盐酸的试剂瓶长期打开,会使得盐酸越来越稀,同时也会污染环境,从而让学生树立起热爱环境、保护环境的思想意识。
讲盐酸化学性质时,通过演示硝酸银滴入稀盐酸实验,引导学生观察液体颜色发生了怎样的变化,这说明了浓盐酸的性质是什么。在做实验的前提下,教师巧妙地提出疑问,这样往往能激发学生的求知欲和对学习化学知识的兴趣。学生观察到白色沉淀,分析出是AgNO3跟HCl反应。这样不仅培养了学生的观察能力,也体现了科学精神的严谨务实。其实为人处世也应该这样,如果一个人好高骛远,不能够踏踏实实做事,往往会一事无成。如果将化学核心素养和教书育人都融入其中,相信我们的化学课堂将会拥有不一样的味道。这也是将社会责任感与教学相融合,充分体现教书育人在化学教育中的意义。
讲解人教版第十单元《盐 化肥》课题1《生活中常见的盐》第二课《碳酸钠》时,教师可以讲述我国化学家侯德榜实业救国的故事。通过历史背景的介绍,使学生认识到科学技术落后必然受人家欺负,科学技术的不断发展才能促进国家的繁荣富强。作为和平年代的学生,必须从小就树立起远大的理想,努力学习科学文化知识,长大后要像科学家侯德榜那样报效祖国,为祖国服务。“候氏制碱法”的探究过程其实就是科学家通过千百次实验不断优化改良,将氨气通入到饱和食盐水中后,再通入二氧化碳得到碳酸氢钠晶体和氯化铵氮肥,之后又煅烧碳酸氢钠得纯碱,该方法能够缓解温室效应,吸收氨气,减少对环境的污染。因此,通过对碳酸钠的化学史学习,将核心素养融入其中,教会学生化学专业知识,并让学生做到做事踏实稳重,做人担负社会责任,热爱祖国。
总之,不管教育怎么改革,教书育人依旧是我们化学教学的重中之重。社会在进步,教育自然也不会落下,必须改革,但教书育人的中心依然没变。新课改的五点充分体现了这一点:教育重在育人,其次才是教知识。
参考文献:
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[3]林肃浩,李思慧.思考深层教学价值 培养化学核心素养——以“氯气及其化合物的应用”(第2课时)为例[J].中学化学教学参考,2016(21):19-22.