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基于核心素养的高中化学教学研究

2020-04-29河北省衡水市第十三中学赵春波李永忠

亚太教育 2020年1期
关键词:氯气化学核心

河北省衡水市第十三中学 赵春波 李永忠

教学的最高目的是培养具有核心素养的人,核心素养是教学育人价值的集中体现。教育部将核心素养的内涵界定为“学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力”。《普通高中化学课程标准(2017 年版)》提出,化学学科核心素养包括“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”五大要素。核心素养是学生在课程学习中,其所具有的学习态度、知识储备与实验探究技能以及化学课程学习中的学习能力、情感体悟等。高中化学课程对于学生核心素养的培养,不仅要向学生讲授化学理论知识、培养实验探究能力,还要增强化学与生活的联系,加强情感体验,感受化学研究的过程,体会化学研究之美。这样才能有效促进学生核心素养的发展,并保证化学教学效率、教学质量的提高。

一、高中化学核心素养的主要含义

“核心素养”是由国际经济合作与发展组织(DECD)提出的名词,之后欧盟将核心素养作为人才培养的重要方向,进行课程教育教学、培训改革等教学活动的组织。而我国课程教学中对于“核心素养”概念的界定,通常将学生的综合能力和必备品格作为“核心素养”培养的主要目标,结合课程教学理论、教学实践等内容,引导学生掌握一种习得性学习能力,以帮助学生适应互联网信息时代的学习和发展要求。

因此,高中学生化学核心素养的培养,是在化学学科教材讲授的基础上,引导学生开展化学实验探究的教学活动。当下高中化学对学生核心素养的培养,主要包含宏观意识、微观探析意识、变化与守恒思想、化学模型与推理能力、科学探究与创新能力、科学精神与社会责任等内容,这些能力是一种分析问题、解决问题的综合性技能,考验学生面对复杂问题时的心理素质、化学技能。在化学教学活动开展的过程中,教师不仅要对化学课程理论进行准确传达,还要关注学生的化学学习状况,根据学生化学知识掌握情况,进行化学教学情境、教学内容、教学方式、课堂交流互动等流程的组织,以构建起学生对化学理论、实践内容的整体认知,从而提高其在化学课程学习中的“核心素养”。

二、基于学生核心素养培养的高中化学实践教学设计

(一)创设多层次化学课程情境以强化学生宏观、微观视角

高中学生在化学课程学习中,需要从宏观、微观等思考维度,来对不同化学物质、化学实验进行认识与分析,这样才能有效解决化学实践中面临的实际问题。所以在核心素养培养目标的要求下,化学教师应创设多层次的化学教学情境,引导学生参与到化学元素、化学原子、化学分子、化学式与化学实验的讨论中,来帮助学生形成较为完善的化学认知。

例如,高中化学《有机化学基础》中“烃的衍生物”专题的教学,由于涉及多种有机物、官能团,不同有机物还有着不同的结构组成、性质,这就需要教师找准“烃的衍生物”知识点的共性,然后再进行不同化学物、官能团的讲解。本文就以生活中使用药品阿司匹林为主,展开多种烃的衍生物的讲解。阿司匹林中包含C-、CH3-、CH3COO-、CH2-、COOH-、OH-等官能团,学生在对阿司匹林结构、性质探究的过程中,可以很自然地了解到醇羟基、酚羟基、醛基、羧酸、碳碳三键等官能团的结构与性质,并能从微观角度认识到有机物本身性质与其内在结构所具有的关联性。

(二)开设化学反应实践教学以巩固学生变化与守恒思想

化学反应需要多种化学物质、催化剂、反应条件参与,才能保证某一化学反应的顺利进行与流程控制。而且整个化学反应中,不同物质的质量、性质也在发生变化,同时又会生成新的化学物质,而且这一过程也存在能量的转化。教师通过不同化学实验的教学,逐步向学生传达反应中不同物质质量的变化,以及整个化学反应总物质的量的守恒,能够更好地帮助学生动态理解化学反应的不同状态。

以盐类水解反应实验为例:某一试管中存在6mL 醋酸钠(CH3COONa)溶液,在该试管中滴入1—2 滴酚酞溶液,观察溶液颜色的变化情况。然后将该溶液放于两个试管,将其中一个试管放于酒精灯上加热,最后比较试管中溶液颜色的变化。教师可以询问学生:“滴入酚酞后溶液变为什么颜色?试管加热后溶液又变为什么颜色?”

学生在观看醋酸钠溶液的化学反应后回答:“滴入酚酞后溶液呈粉红色,加热后溶液变为红色。”教师提问:“为什么醋酸钠溶液会发生这一变化?在化学反应前后溶液总物质的量是否守恒?”

教师通过一系列水解反应的课程教学,在课堂中对化学反应过程进行分组探究讨论,可以让学生形成对盐溶液的准确认知,使其理解水解反应中酸根阴离子、强碱阳离子等的变化状况,以及总物质的量在化学反应中的守恒思想,同时也能加强学生的实验探究能力,培养合作精神,体验化学研究的过程。

(三)设置“问题链”化学引导性内容以培养学生推理能力

“问题链”指的是围绕某一化学知识点而设置的具有目标指向性的化学问题,教师通过向学生提出不同的化学问题,可以逐步引导学生展开思考,使其对化学课堂讲解的内容有一个系统性、层次性的认知,这有利于增强学生的化学实践能力、推理能力。教师所提出的“问题链”具有环环相扣的特征,学生在教师教学情境的引领下,能够深化对某一化学反应流程的理解。

例如“氯气(Cl2)实验室制法”的教学中,教师可以向学生介绍氯气的颜色、气味与性质,以及氯气的实验室制取方法。当前常见的氯气实验室制取法主要包括电解饱和食盐水、浓盐酸与二氧化锰反应等,其中实验室使用浓盐酸来制取氯气。之后向学生讲解浓盐酸制取氯气的整个流程:将浓盐酸、二氧化锰混合物放于酒精灯上加热,得出反应化学方程式,演示实验装置如图1 所示:

图1

根据图1 制取氯气的化学反应流程,教师可以向学生提问:“以上方式制取到的氯气是否纯净?氯气中是否包含有其他杂质气体?”“若存在杂质气体,这些杂质气体又是如何出现的?”“怎样对浓盐酸、二氧化锰制取氯气的化学反应流程进行改进,才能得到纯净的氯气气体?”“还能够通过其他方式收集到纯净的氯气吗?”

通过这一连串“问题链”的提问,教师可以引导学生对化学反应的流程进行思考,并找到氯气中混合的HCl 气体,然后由学生进行氯气收集方法的改进与优化,使用饱和食盐水、浓H2SO4等来去除其他杂质,最终制取到纯净的氯气。而且在多种除杂装置、干燥装置、收集装置设计的过程中,学生的推理能力、实验能力也能得到有效提升,为学生后续的化学实验打下坚实基础。

(四)加强化学教学互动交流以增强学生合作探究精神

高中化学教师对学生的课程教学,要在化学教材理论讲解、分组实验探究的同时分组讨论总结,教师也要积极与学生展开化学重点、难点的沟通交流,才能引导学生积极参与到化学讨论中,通过小组讨论、合作交流的方式,解决存在的化学实验错误或难题,从而实现学生创新能力、探究能力的提高。例如对于“水溶液中离子浓度”的比较教学,教师可以设置将稀HCl 滴入氨水溶液的探究实验,反应方程式为H++NH3·H2O=+H2O。之后引导学生展开讨论:“该溶液中不同离子的浓度是否相同,是否会随着时间的变化而一直改变?”

学生在完成以上化学反应的合作探究后,能够理解盐酸为强酸,一水合氨为弱碱,反应生成氯化铵和水,不同电荷之间存在的守恒关系。而教师通过与学生的互动交流,也能够解决化学教学中存在的疑难问题,从而保证化学课程教学质量、学生化学核心素养的提升。

三、结语

化学核心素养是一种综合的化学学习能力,仅仅通过几节课或数个化学实验,无法实现培养学生化学核心素养的目标。因此教师在化学课程教学中,需要根据学生的学习状况,创设多种化学实验教学情境,对学生展开“问题式”“互动式”“探究实验”“分组讨论”等化学教学,才能完成化学理论、实验内容的传输。而学生只有在化学实践中强调宏观、微观的结合,对多种化学实验展开合作探究,才能推动自身未来化学学习的发展。

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