立足素养导向,充分利用课本素材实施高一化学教学
2020-09-10苏榕凤
苏榕凤
摘 要:本文以“工业流程教学”为例,阐述了如何在深入理解教材编写思路的基础上,充分利用课本素材,以学科素养培养为导向,实施基础年段化学教学,构建工业流程题模型,并在基础年段渗透工业流程相关概念和学科素养。
关键词:教材编写思路;课本素材;工业流程素养;基础年段化学教学
1.问题提出
工业流程题是高考化学中必考的一类题型,融合化学基本概念、化学用语、电解质溶液、离子反应、化学实验等几乎所有高中化学知识进行考查,分值在历年高考中一般都占13%-20%。近年,工业生产流程与有关元素化合物知识、生活实际、环境保护,新元素、新材料、新能源等高新科技联系的题型逐渐成为主要呈现方式。其中涉及真实的工业生产流程的问题成为命题热点。
很多老师在高一化学教学过程中过于注重元素化合物知识传授,而忽略学科素养渗透和模型建构。例如,化学工艺概念在高三一轮复习时才被大量强行灌入,对“研磨”、“酸溶”、“碱浸”、“焙烧”等工艺名词没有任何概念,更不熟悉工业流程的模型。高考全国卷的原则一向是:源于课本,高于课本。高考中考查的内容,一定有它的出处和源头。带着高考题中的问题反向寻找他们在教材中的踪迹和原型,反向指导基础年段的教学,意义重大。笔者认为走到学生中去,了解学生在这一类题型中存在的困惑,然后在教学实践中突破这些问题。工艺流程题中同学最畏惧流程的理解和把控,事实上老师在教授工艺流程解题的技巧时,为了快速作答,往往也让同学先完成与流程无关的小题,久而久之,学生对流程的解读一直停留在畏惧的状态。让同学在一轮教学中从畏惧工业流程,到能把控甚至快速作答,这样的教学思路应该从高一年的工业流程模型建构开始实践。
教材的编排往往有三条线索:知识与技能线、方法与观念线、应用与价值线。我们应该充分理解教材的编写特点、意图和编排线索,逐步建构工业流程模型和渗透相关概念。教材(本文涉及教材均指苏教版《化学1》2019年6月印刷版)以元素化学学习为载体,实施工艺流程思维,将过程方法线索贯穿教材始终,促进学生对科学研究方法的理解和体验。例如,通过“溴、碘的提取”的学习—体验工业流程的三个基本步骤:原料预处理、核心反应、产品的分离提纯,并理解“萃取”、“蒸馏”等分离提纯的实验方法和操作,对后面将要学习物质的工业提取提供基本的学习提供研究方法等。
素养取向教学思路:从教学取向的变迁——从知识解析到认识发展;从知识到能力和素养的转化和进阶。如何从知识到能力和素养建构,如何利用教材内容,实施基础年段的化学教学,笔者以工业流程题解题模型的建构教学为例。
2.工业流程题模型的建构教学过程
工业流程的思路在教材专题二第一单元《溴、碘的提取》中第一次出现,之后的元素化合物工业提取均有涉及,笔者按照以下思路实施教学。
2.1抓住“原型”、深度教学,进行工艺原型,工艺思想的渗透和教学。
实施基本工业流程图式教学。教材第47页图2-7从海带中提取碘的工业流程这是课本第一次出现工业流程图,基本结构完整,可以利用该流程教授工业流程图的模式认识,教会学生读懂流程图。流程图基本结构包含原料预处理、核心反应、分离提纯;流程图的常见符号—箭头:箭头进入的是投料(反应物)、出去的是主产物或副产物(生成物);三线:出线和进线均表示物料流向或操作流程,可逆线表示物质循环;类型1“操作或反应流”型(经典),类型2“物质流”型,类型3综合型(主线为物质转化,综合操作和反应),教材展现的基本为经典的“操作流”型的工业流程。
实施工艺操作方法和选择原理教学。教材第69页图3-10从铝土矿中提取铝的工艺流程这一部分内容展现的依然是“操作流”型的工業流程,但更重要的是渗透“酸浸”、“碱浸”等工艺操作;矿物质溶解的方法提供选择的思考模式:利用元素化合物的酸碱通性和化合价特征进行选择;沉淀过滤提纯方法选择原理等。教材第53页“由氯化钠制备碳酸钠”,渗透了“母液”、“循环物质”、“副产品”等工艺名词,第90页中“硫酸的制备和性质”,了解工业生产设备和条件的选择的复杂性,原料转化率和产品产量,多步氧化还原、催化剂条件选择,工业生产中绿色化学原理等。
2.2让学生画工业流程图,增强学生对工业流程模型的理解。
基础年段学生学会画,会画就会看。学生画工业流程图,也是先易到难。第一次可以仿照去画,画教材中出现的工业流程图,加深印象,慢慢过渡到修改,比如可以将“铝土矿中提取铝”的工业流程图由“操作流”型改成“物质流”型,加深理解;也可以根据教材中对某一工业过程的文字描述,转化成流程框图。比如教材中有关溴的提取、侯氏制碱法等工业流程是以文字形式,布置成作业让学生绘制工业流程图。教材中的工业流程往往在高考选择题中考查,让学生绘制的过程会促进学生的深度思考,理解每一个步骤工艺方法选择的原因,对于高考选择题快速解答帮助很大。
2.3利用好教材中的课后习题或练习训练中的流程题,拓展学生的知识面和学科素养。
教材86页中废水处理的工业流程可及时补充盐类水解的应用:分离提纯步骤通过调节溶液的PH酸碱度实现不同金属离子的分离思想。事实上,利用好课本中的这些工业流程,就能掌握大多数工艺素养,而个别新型的工艺方法,都会给与信息提示。在落实课后习题过程中,改写工业流程是笔者常常采用的提升同学深度解读题目信息的一种有效方法。也可把各种质检、月考中的工业流程题拿出来修改,把填空题、选择题中的工业题进行改编,进行各步骤方程式书写考查,或者落实实验方法选择和实验目的描写,没有简单的重复,学生兴趣盎然,且能很好地增强学生信息型文字解读和应用能力,深度解读和建构工艺流程。
参考文献
[1]《化学1必修》普通高中课程标准试验教科书.化学,王祖浩,江苏凤凰教育出版社,2019.6