培养化学学科思想提升初中化学核心素养
2018-07-28戚红玲
戚红玲
摘 要:核心素养关系到学生未来的发展,从化学学科来看,是学生在长期的化学学习中掌握的解决问题的化学思维能力。因此化学教师在教学过程中除了需要传授给学生基础知识和基本技能外,还需要培养学生的学科思想,以提升学生的核心素养,这也是我国教育和课程改革发展与深化的需要。
关键词:化学思想;核心素养;解题思路
核心素养已经成为我国基础教育界关注的焦点。“学生发展核心素养体系”的构建成为我国全民深化课程改革的关键环节。进入21世纪以来,许多国家和地区都以核心素养为统领进行教育和课程改革。本文对核心素养提出的时代背景、化学学科素养的概念、化学学科思想观念的培养进行介绍说明。
一、核心素养提出背景及化学学科素养的概念
随着信息化、全球化时代的来临,传统知识与技能为本位的教育已无法适应人们日益复杂的工作环境,人们更需要具有面向未来工作与生活需要的素养,为了社会与个体的健全发展,人人都必须达到关键和重要的素养,即核心素养。在高中课程标准修订过程中,主流意见主张用“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”五项内容来概括高中化学核心素养,这对于进行关于初中化学“核心素养”的深入思考具有一定的参照意义。按照学生身体和心理发展的特点,化学核心素养的要求从初中到高中不断发展、螺旋上升。因此,我觉得初中化学核心素养是高中化学核心素养的稍低层次的要求,如物质微粒观、化学元素观、化学能量观、物质结构观等。化学学科思想是人们在认识化学的实践活动中形成的一种思维方法,是对化学的本质、特征与学科价值的基本认识,如宏观与微观相结合的思想、绿色化学的思想、结构与性质的思想、物质变化与守恒的思想、量变与质变的思想等。
二、化学学科思想观念在化学教学中的应用
1.宏观与微观的思想 感叹世界的奥妙
通过宏观现象推断构成物质的微观粒子的变化规律,是化学学科的重要特点。如“酒香不怕巷子深”和“空中生烟”魔术说明构成物质的微粒是不断运动的;“热胀冷缩”现象说明构成物质的微粒之间有空隙;酸碱中和反应的微观本质是酸中的氢离子和碱中的氢氧根离子结合生成水分子的过程等。化学必须架设从宏观到微观本质的桥梁,培养学生从宏观到微观的想象力及透过现象看本质的思维方法。
2.绿色化学的思想 感受自然的和谐
绿色化学又称环境友好化学,理想的绿色化学生产应该采用无毒无害的原料、溶剂和催化剂,从源头上消除污染,同时不生成或很少生成副产品或废物,进而实现或接近废物的“零排放”。“原子经济性”和“5R”原则是绿色化学的核心内容。因而在教学中,务必引导学生建立起绿色化学的思想观念,培养爱护环境、与自然和谐相处的思想意识。例如用一氧化碳还原氧化铁的实验中,由于一氧化碳有毒,所以实验过程中要注意安全,一定要安装尾气处理装置。又如在选择制取硫酸銅的方法时,若选用浓硫酸和铜反应,会产生有毒的二氧化硫气体,不符合绿色化学的要求。
3.结构与性质的思想 探寻事物的本质
结构决定性质、性质反映结构是化学学科的核心观念和思想方法,这一思想始终贯穿于各类元素、化合物性质的学习中,具体的物质的学习一般都是按照“组成、结构、性质、用途、制备”的基本思路展开。如在学习金刚石和石墨的性质时,两者物理性质差异之大是由于两种单质中碳原子排列方式不同即结构不同造成的(金刚石是立体网状结构,石墨是片层排列方式)。两者化学性质相似的原因是组成它们的碳原子排列方式相同。同时由于金刚石立体网状结构使得其硬度较大,可以加工成钻石,而石墨的层状结构使得其滑腻、导电性好,可以做电极。这是结构决定性质、性质反映结构、性质决定用途很好的例子。
4.变化与守恒的思想 寻求解题的关键
化学反应千姿百态,判断标准就是有新的物质生成。其本质都是作为反应物的原子重新组合形成新的微粒,即新的物质的过程。在化学反应前后原子的种类、数目和原子的质量都不发生变化,这些微观上的特点决定了宏观上元素的种类、元素的质量在化学反应前后都不会发生变化,即所有的化学反应都遵循“质量守恒”的定律。守恒的思想在化学学习中的应用十分广泛,不单是质量守恒、原子守恒,化学变化中的能量也守恒,离子反应中的电荷也守恒,氧化还原反应中的电子得失总数也是守恒的,利用守恒的思想可以解决化学中的许多问题。
5.量变与质变的思想 控制发展的方向
量变和质变是两个相互依存的过程,通过量的积累产生质的变化。量变是质变的前提,而质变是量变的结果。这一思想不仅在元素周期表中得到了最好的体现——比如同周期或同主族的元素的性质随原子序数的递增而发生周期性的变化,而且在一些化学反应中也得到了很好的体现,比如反应物用量的问题(如碳和氧气的反应产物和氧气的含量有关、二氧化碳与氢氧化钙反应的产物与二氧化碳的含量有关)、物质的性质(如氧化性和还原性)与浓度的关系等。如浓硫酸具有强氧化性、脱水型、吸水性,而稀硫酸不具有;铜与稀硫酸不反应而可与浓硫酸反应;生铁和钢含碳量不同,导致其机械性能、加工性能差别很大。
综上所述,化学学科思想是人们对化学知识和方法的提炼和升华,是化学学科的灵魂。只有真正理解了化学的规律,掌握了化学的本质,形成了化学的学科思想,才能够正确掌握并应用化学知识和化学方法,才能够深入地认识化学学习中的各种问题。学会利用这些方法和思想解决生活中出现的问题,适应社会的竞争,也是培养学生化学学科素养的意义所在。
参考文献:
邵朝友,周文叶,崔允墎.基于核心素养的课程标准研制:国际经验与启示[J].全球教育展望,2015(8):14-22.
编辑 郭小琴