聚焦核心素养,提高化学平衡课堂教学实效
2021-05-27福建省南平市松溪县第一中学黄仁尧
福建省南平市松溪县第一中学 黄仁尧
随着课程改革的深入推进,新课程标准明确提出培养学生核心素养的目标。在高中化学课程中通过课堂教学实现培养学生学科核心素养的目标,是新时代化学课堂教学研究的方向。笔者结合教材《化学反应原理(选修)》中“化学反应限度”这一节内容的教学,聚焦化学平衡核心素养,提高化学平衡课堂教学实效。
一、以兴趣为前提,培养化学素养
新课程标准明确提出培养学生的化学学习兴趣,兴趣是学生最好的老师,兴趣化的教学能调动学生的学习积极性。《化学反应原理(选修)》中“化学反应限度”这一节对学生来说比较抽象,学生在学习这一节内容时会感到较大压力。因此,在教学中激发学生的兴趣,从而实现培养学生化学平衡核心素养的目标显得尤为重要。
(一)以化学诺贝尔奖史实激发学生的学习兴趣
兴趣是学生进行主动学习的动力源泉。要激发学生的学习动力,首先就要提升学生的学习兴趣,这样才能有效提高课堂教学实效,达到培养学生化学核心素养的目的。例如在本节课的导入阶段,可以利用图文形式向学生介绍历史上石杉碱甲对合成氨工业等的研究,一生曾两次获得诺贝尔化学奖,并提出以下问题让学生思考:问题1:合成氨工业对人类有什么重大意义?问题2:合成氨工业的难度是什么?为什么哈伯能得诺贝尔奖?你想得诺贝尔奖吗?问题3:在工业生产中如何控制合成氨条件来提高氨的产率?
通过以上内容的介绍和问题的讨论,可以极大地激发学生的学习兴趣和探究热情,从而为课程的进一步深入做好铺垫。在激发学生兴趣的基础上,既能有效提高教学实效,又可以达到培养学生化学核心素养的目的。
(二)运用多媒体等现代教育技术手段提升学生的学习兴趣
随着科学技术的发展,多媒体技术手段在教学中的运用能够起到非常好的教学辅助效果,也能很好地提升学生的学习兴趣。例如,在利用好教材的数据与学生一起探讨氢气与碘反应的化学平衡常数时,可以利用多媒体技术手段让学生上网搜索了解更多化学平衡常数的数据。如让学生查找合成氨、工业生产硫酸时合成三氧化硫、汽车尾气有毒气体处理时有一氧化氮与一氧化碳化为无毒气体等化学反应的平衡常数。通过多媒体技术手段让学生了解更多化学平衡常数及其在工农业生产及日常生活中的意义,不仅能让学生直观地了解感受到所学知识的意义与价值,同时还能激发学生兴趣。教师合理利用多媒体技术手段教学,能够使学生更易于接受并提升学生的学习兴趣,使学生更好地理解化学反应的本质。
二、以逻辑推理为目标,促进思维发展
本节内容的逻辑性比较强,对学生来说比较抽象,且有比较大的思维难度。学生在学习的过程中会感到压力,较多学生学到这一节都会比较吃力。特别是化学平衡常数的计算及相关应用问题,要求学生具有证据意识,能通过证据推理加以证实与证伪,建立观点、结论和证据之间的逻辑关系。本节要求学生能够掌握逻辑推理能力、数据处理能力、图表信息获取与处理能力等化学核心素养。
(一)逻辑推理能力的培养
推理是人的大脑根据已经知道的知识,累加组合后对某种现象进行解释的过程,是人脑的一种主动思维方式。和其他思维方式一样,有正向推理和反向推理等不同角度,一般来说,逻辑推理能力在人的内在要求中处于核心地位。研究发现,拥有较强的逻辑思维能力,是学好化学的关键之一。因此,在本节内容的教学中,首先要让学生能够熟练掌握化学平衡问题数据处理的基本方法——三段式数据处理方法与计算能力。可以通过教材课例与课外练习相结合的方法,多举例让学生进行充分练习,从而掌握这一基本方法。
例如,利用浓度商Q与化学平衡常数K的关系,在判断化学平衡方向时可以很好地培养学生正反推理能力。Q>K平衡将向逆反应方向移动;Q=K达到平衡状态;Q<K平衡将向正反应方向移动。利用以上方法,学生在分析探讨温度、浓度、压强对化学平衡的影响时,能够很好地通过数据推理分析,证实这些条件的改变中化学平衡对移动的影响。
引导学生推导:当体系压强变为原来的2倍,体积将被压缩为原来的一半,导致所有物质的浓度都变为原来的2倍,可推导出Q=K,平衡不发生移动。学生探究:同理,当压强降低时平衡是否移动?结论:Q=K,平衡将不发生移动。
讨论:压强对以上两个化学平衡的影响为什么不同呢?那么压强对什么样的化学平衡有影响呢?如何影响呢?
通过以上实验,采用探究与逻辑推理相结合的方法,既能培养学生实验探究的能力,又能培养学生逻辑推理素养。该方法在后续对弱电解质电离平衡影响、盐类水解的影响等问题的分析推理教学过程中,都能很好地培养学生数据推理论证方法与能力。
(二)图表信息获取及处理能力的培养
图表信息获取及处理能力,是学生必须掌握的能力,同时也是近年来高考中的热点问题。在教学中,应举例跟学生讲清讲透一些典型常见图象问题,对相同题型进行总结,对不同题型分类汇总,在不断的累积中寻找规律,让学生形成获取信息及处理信息的能力。如在温度、浓度及压强对化学平衡的影响问题的教学中,应引导学生深入探究几种经典图象,让学生能够掌握图象问题的基本分析方法和处理能力。
通过对几种经典题型的深入分析讨论,不仅能让学生更好地掌握温度、浓度及压强等条件改变对化学平衡的影响,同时能培养学生运用控制变量的方法去分析复杂问题的能力。这不仅有利于学生对知识的巩固,还能加深学生对知识的理解,培养学生的发散性思维与抽象思维。
三、以实验探究为手段,促进全面发展
化学是一门建立在实验探究基础上的学科,因此在教学中,教师应该不断创设情境,让学生自己去思考,并在实验探究中学习化学知识。传统的教学不仅不能培养提高学生的探究精神,甚至会造成学生越发依赖教师的单方面讲授,消磨学生的学习探究欲望,降低学生的学习成效。想要改善这种情况,教师应拓宽知识面,在教学过程中不断构建情境问题,让学生以一种发散性的思维和研究性的精神进行实验探究。在实验中引发学生的好奇心、求知欲和探究欲,激发学生对化学探究的兴趣,让学生在探究过程中体验成功的喜悦,增强学生自信心,让学生进入学习的良性循环。
合理灵活运用化学实验进行探究,不仅能让学生在实验探究过程中获得化学知识,同时还能让学生掌握探究式的学习方法与能力。在教学中尽可能地让学生亲手完成化学实验,这样不仅可以培养学生动手进行实验探究的能力、思维能力,还能让学生在动手做实验时产生新的疑问,并通过实验去探究答案。例如在探究温度、浓度及压强对化学平衡的影响时,应让学生通过实验探究去发现规律,通过实验探究得到结论与逻辑推理相验证,培养学生的实验探究能力与逻辑思维能力。用最直观的实验结果去验证学生的思考结果,让学生在实验—思考—验证的过程中,不断提高实验探究能力,使学生得到全面发展。
随着教育改革的深入,对学生的教学要求已经不再仅仅是掌握课本知识了,而是越来越重视学生综合素质的培养,要求学生能将所学会的知识运于解决分析问题中,这对学生的思维能力要求越来越高。教师应在教学中加强实践,根据实际情况做出改善,提高学生的核心素养,这不仅是对学生的要求,同时也是对教师的要求。教师应在教学过程中不断成长、不断进步,这样才能教出更好的学生。