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培养高中化学核心素养的教学实践
——以人教版选修四“化学平衡”教学为例

2018-06-11杨慧君

文化创新比较研究 2018年13期
关键词:概念模型化学平衡化学

杨慧君

(广东省英德市英德中学,广东英德 513000)

随着素质教育的深入实施,要求教师在化学学科的教学中,把培养核心素养作为教学的重要内容,以此来培养学生能力素质的全面发展。化学学科核心素养作为培养学生科学素养的重要内容,具有较高的化学素养对学生的发展具有重要的作用。笔者结合人教版高中化学选修四的化学平衡知识的教学,对培养学生化学核心素养进行了教学实践探索。

1 高中化学核心素养的内涵

核心素养是一个人为适应自身和社会发展而必备的能力与品格,它是学生综合能力与素质的体现。高中化学核心素养是学生科学素养的重要组成部分,它是学生在化学理论知识学习、化学实验操作、化学问题探究过程中培养起来的用于解决化学问题的关键核心素养,它体现出学生从化学的视角认识世界和解决实际问题的综合能力。化学核心素养的内涵主要体现在以下方面:宏观辨识与微观探析、变化与平衡的思想观念、模型认识与证据推理、实验探究与创新意识、科学精神与社会责任。

具体来讲就是:“宏观辨识与微观探析”就是要求学生能用微观与宏观相结合的视角来认识和利用化学变化,从宏观上认识化学现象,从微观上研究物质组成,掌握物质变化规律,较好树立“位置—结构—性质”的观念;“变化与平衡的思想观念”就是要树立物质是变化的,化学平衡是动态的、有条件的。能用质量守恒、电荷守恒等守恒定律和动态平衡的思想来认识化学变化;“模型认识与证据推理”就是要用化学实验操作的方法来获取证据、进行分析,构建某一事物的模型,来更好地认识化学变化;“实验探究与创新意识”化学以实验为基础,要培养学生对化学问题的实验探究与创新的能力;“科学精神与社会责任”就是要培养学生科学严谨的思维方式、实事求是的学习态度和崇尚真理的科学意识。

2 化学平衡教学中核心素养的构建

2.1 化学平衡教学难点问题解决策略

不少学生对高中化学平衡的学习感到比较难,其主要原因在于:一是核心概念不牢。一些学生对于化学反应速率、化学平衡及其他核心概念没有真正的理解和掌握;二是没有平衡观念。学习化学平衡需要建立“平衡的观念、变化的观念”,没有平衡的观念就不能很好地理解这些难点问题;三是没有模型思想。化学平衡的学习需要具备较强的思维能力,掌握学习的方法与技巧,要树立运用模型解题的思想;四是不能活用知识。化学平衡这节内容的学习,既需要共性知识,也需要特性知识,如果不能活学活用,就很难理解平衡知识。要突破这些教学难点问题,需要提高学生的化学思维和学习能力,在教学中最重要的就是要培养学生的建模思想。就是要帮助学生建立概念模型、文字模型、数学模型、图像模型,让学生通过几种模型才能更好地理解并掌握化学平衡知识,让学生具备学好化学平衡的思维能力,从而使核心素养得到有效培养。

2.2 化学平衡教学中核心素养的构建

在化学平衡这节知识的教学中,主要包含了“变化与平衡的思想观念、模型认识与证据推理”两大化学核心素养内容。要有效地掌握化学平衡知识,需要教师帮助学生建立起化学的核心模型,即:概念模型和数学模型。

一是建立概念模型。模型方法是研究化学平衡知识的有效方法和手段,使学生对化学平衡建立起更深层次的理解。建立概念模型进行教学,能让学生把所学的化学平衡的相关概念构成完整的知识体系,对概念有一个重新的认识,能把新旧知识有机联系在一起,从而就能让学生更容易理解本节知识。在化学平衡这节中涉及到的核心概念模型主要有:化学反应速率概念模型、有效碰撞概念模型、化学平衡状态概念模型、可逆反应概念模型、化学平衡常数概念和化学反应方向等概念模型。概念模型的建立可从四个步骤实施:(1)选择相关概念。(2)绘制概念模型图。(3)给概念模型增加关联关系。(4)给概念模型增加属性关系。

例如,可建立如图1所示的化学平衡移动的概念模型。

图1 化学平衡移动的概念模型

二是建立数学模型。就是运用数学语言、数学方式、数学图像等数学手段来建立化学平衡知识的解题与思维模型。要本节知识中主要要构建:v—t图像、c—t图像、平衡常数表达式的模型和计算方法、溶液酸碱性的判断模型等。有了这些数学模型,就容易解决化学平衡解题中的一些定量表示、生产率、转化率的计算、反应限度问题。进行数学建模可按照:准备、分析、建模、求解、检验、应用等步骤来实施。

3 基于核心素养的化学平衡教学实践

3.1 基于核心素养的教学设计

要在教学中培养学生核心素养,就要在教学目标设计时,改变传统的“重知识传授、轻能力培养”的教学理念,要把知识与技能的学习作为培养化学核心素养的基础,把情感态度与价值观作为核心素养培养的重点,把学习过程与方法作为培养核心素养的方法和途径。例如,在进行“化学平衡”这节知识中的“化学平衡移动”这个知识点教学时可进行如下教学设计。

一是确定教学思想。首先进行演示实验,归纳勒夏特列原理,用v-t图像来分析勒夏特列原理,建立从实验图像到化学原理、再从化学原理到实践应用的学习探究过程。

二是设计教学目标。掌握浓度、压强、催化剂对化学平衡移动产生影响的规律。增强学生的化学实验操作技能,提高学生的科学探索精神和合作意识。教学重点、难点是探究影响化学平衡移动的外部条件。

三是进行学情分析。在本知识学习前学生已掌握碰撞理论和影响速率的因素,可能会把化学平衡与化学反应速率混淆,在教学中应引导学生进行对比。

四是设计教学方式。复习导入→分组实验探究→得出结论→总结规律→能力迁移。

3.2 课堂教学过程的实施

(1)新课导入。首先运用提问方式来复习化学平衡的概念、特点、标志等内容,让学生掌握“逆、等、动、变、定”等特点。通过“变”这个特点创设情境,导入新课。

(2)实验探究。在此环节教师可先提出问题:浓度、温度、压强、催化剂四者对化学平衡是否有影响?它们是如何影响化学平衡移动的?有了探究问题之后,让学生按照教材中的方法,进行分组实验来探究这四个条件对化学平衡的影响情况。在实验中教师要加强对学生实验的指导,使学生能够科学正确地进行实验,以得到满意的实验效果。

(3)绘制图像。通过观察实验现象,记录和测定实验数据后,让学生根据实验数据来绘制各条件因素的图像,得出对平衡移动的影响结果,以此来验证教材中的结论。

(4)能力迁移。通过进行浓度对化学平衡的影响实验,学生得出结论后,可让学生再分别进行温度、压强、催化剂对化学平衡的影响结果,这样学生就能根据实验现象和结果归纳出化学平衡的移动规律,使学生掌握本章节内容,实现学习能力的迁移,来培养学生核心素养。

4 结语

总之,要培养学生的化学核心素养,在高中化学教学中,就要加强对核心素养内涵的理解,熟练运用核心素养的构建方法,并注重运用多种方法策略在教学中实施核心素养的培养。

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