核心素养下高中化学的教学设计与研究
2021-10-11周媛
周媛
【摘 要】设计和研究高中化学教学的目的在于巩固学生基础,深入学生理解,提高学生能力。为此,化学老师要注意课堂的安排,习题的设计这两个方面。本文主要探讨核心素养下高中化学设计与研究的方式。
【关键词】核心素养;高中化学;教学设计
《高中化学课程标准》将培养学生化学学科素养作为重要目标。在课堂上,化学老师积极领导学生学习化学理论,积累化学经验,掌握解题方法,最终促进学生整体化学素养的提升。
一、整体把握,培养微宏意识
在以往其他学科的学习中,我们偏向于从整体认识事物。但是在化学这门学科中,我们也要学会从微观的角度认识事物。从分子,原子的角度研究物质的结构、组成和性质。在具体的课堂教学和习题设计中,老师要引导学生分别从宏观和微观的角度解释事物,做到整体把握,如此才能全面深刻的认识化学事物,学习化学性质,掌握相关的化学结论。
例如,高中化学《物质分类》的学习。如果想要了解化学的规律性,我们就得分类千千万万的化学物质和化学反应,而分类标准却是原先就已经设定好的。有时,我们会从宏观上来对物质进行分类,有时,我们也会从微观上对物质进行分类。例如,从宏观上,我们可以看到分散剂和分散质的聚集状态,可以是气态、固态甚至是液态。将其两两组合,组成了9种分散系。气态分散质组合气态分散剂组成了一种常见的分散系。空气就是这种分散系。液态的分散质和液态分散系也组成了一种生活中常见的分散系。牛奶、酒精的水溶液等。从微观上,我们将分散质粒子的大小设为分类标准,将分散系分为三个类。当分散质粒子大小小于1nm,分散系为溶液,稳定,均一。当分散质粒子大小大于1nm,而小于100nm,分散系为胶体,较稳定,均匀。当分散质粒子大小大于100nm,分散系为溶液,不稳定,不均一。通过微观和宏观两种分类标准,我们才算真正认识了分散系。化学老师选择习题時,可以刻意的选择设有宏观和微观分类标准的习题。老师配备了两个习题。例题1:已知,某工厂利用最先进的科技方法创作出了一种新型材料。该纳米材料的粒子的尺寸为纳米级(1nm-10nm),下列分散质粒子直径和题目中纳米材料有着相同数量级的是( )A溶液 B悬浊液 C胶体 D乳浊液。例题2:近些年来,我们沿海城市和沿江城市的天气情况较为恶劣,有时会影响到人们的出行。前几天的大雾天气就导致高速公路关闭、航班停飞。雾属于下列分散系中的( )A溶液、B胶体、C悬浊液、D乳浊液。第一道题目考察微观的分类标准。第二道题目考察宏观的分类标准。在今后有机物的结构的学习中,同学们更多的是以微观的形式认识有机物的结构和组成,这个环节是非常考验学生的空间想象能力,化学老师要做好引导工作。
二、突出重点,培养变化观念
化学学科的重要活动就是研究化学变化。在化学反应发生时,化学物质的内部结构会发生新的变化。化学教学的重点在于研究变化过程和变化规律。课堂教学要引导学生研究常见的化学规律,习题教学中要引导学生总结相关的化学规律。学生要找到自己薄弱的地方,弥补短处,增加长处,做到综合素养的提高。
例如,高中化学《氧化还原反应》这一节的学习,氧化还原反应在农业生产、科学技术和日常生活中有着非常广泛的应用。我们将一个苹果去好皮,放置在空气中,过段时间它的表面就会发黄,这就是氧化还原反应造成的。氧化还原反应的重点是元素化合价的变化。正如化学概念的表示,在化学反应中,有着元素化合价变化的化学反应叫氧化还原反应。元素化合价没有发生变化的化学反应叫非氧化还原反应。更进一步划分,如果反应中某种或某些元素化合价升高了,这就是氧化反应。如果反应物中某种或某些化学元素化合价降低了,这就是还原反应。在课堂教学中,师生探究了金属钠在氯气中燃烧的实验。研究化学方程式两边的化学物质,钠的化合价升高了,氯的化合价降低了。实质上,纳失去了最外层的一个电子,变成了钠离子。氯的最外层接收到了一个电子,成为稳定状态,成为了氯离子。该反应变化实质是电子的转移。为了检验学生们是否理解了本次教学的核心,老师向学生们展示了几个氧化还原反应的方程式,判断该方程式是否属于氧化还原反应方程式,并说出这个反应的变化实质。比如,在氧化钙和水的反应中,钙、氢和氧都没有得失电子,它不是氧化还原反应。而在锌和硫酸铜的反应中,锌失去两个电子,而氢得到两个电子,发生了电子的转移,属于氧化还原反应。今后在学习化学反应速率时,老师也应当突出速率变化的重点,让学生掌握速率变化的规律。有些化学规律内容比较抽象,学生理解起来存在困难,老师可以适当的侧重习题设置,通过具体的习题帮助学生们理解化学知识。
三、基于事实,培养推理能力
推理是化学学习的一种常用方法。已知反应物和反应条件,可以推知化学反应过程,写出化学方程式。已知最终生成物的物理、化学性质可以推知反应物质。实际上,推理有方法可循。掌握正确的推理方法和推理技巧,就可以轻而易举的完成推理活动。但为了保证推理的合理性和正确性,我们要基于事实推理。
一起看一道和物质结构、元素周期表的推断有关的化学题。A、B、C、D、E、F六种粒子都是短周期元素。其中,C、D两种粒子是分子,其余4种均是离子。而A、E两种粒子是非金属元素组成的阳离子,六种粒子均含有10个电子。6种粒子之间的关系如下:(1)在加热的条件下,A、B两种离子可以生成C、D两种分子。(2)通常状况下,C的聚集状态为气态,可使湿润的红色石蕊试纸变蓝。(3)1mol的B离子和1mol的E离子发生作用,可以生成2mol的D离子。(4)向F离子的溶液中加入C溶液可生成白色沉淀W,若溶液过量,沉淀也不消失。若向F离子的溶液中加入大量B离子或大量E离子的溶液,沉淀W都会溶解。求:(1)微粒A、B的电子式是多少?粒子D、E的名称是?F对应的元素在元素周期表中的位置?(2)写出离子方程式。F+过量C的溶液? W+含大量B溶液的离子?对于推理题,我们首先要读懂题目,筛选出题目最主要的信息。有几个化学元素,已知的性质和定理,可能发生的化学反应。通常来说,我们从元素的物理性质和化学性质入手。有时,出题人会告诉我们物质的颜色、气味和状态、熔沸点等。但这道题目并没有给出相关的物理性质,给的都是化学性质,考察学生的化学储备。分析第2个条件,C物质为气态,能够使红色石蕊试纸变蓝。我们只学过一种气体可以满足该条件,便是氨气。先确定C物质为氨气。我们只学过两种非金属元素组成的阳离子,即铵根离子和水合氢离子。继续分析题目中的条件,A在加热的状态下可以产生氢气,推断A是铵根离子,再推知E是水合氢离子。现在仅剩B和D物质没有推断出。再结合第1个条件和第3个条件,可以顺利推出B为氢氧根离子,D为水分子。而又由于白色沉淀F不溶于过量的氨水,却溶于酸和碱,所以F只能是铝离子。牢固的基础知识加上细心和耐心便可顺利完成推理。