核心素养背景下高中化学教学优化策略

王建波

(甘肃省庆阳第一中学,甘肃 庆阳 745000)

高中化学课堂教学中,教师需充分注重核心素养所提及的能力培养目标以及教学创新要求,通过高中化学知识的教学,指导学生从多层面探究课程知识,再通过实践运用,增强化学课堂的教学实效性.核心素养下,教师需注重转变陈旧教学观念,创新教学方案,通过教学资源的有效运用,构建出高水准的学习平台,提高学生的自主学习效果.鉴于此,本文主要对高中化学的核心素养具体内涵进行探讨,并提出核心素养下的高中化学教学策略.

1 高中化学的核心素养内涵

1.1 宏观辨识与微观探析

宏观辨识与微观探析是化学学科的核心素养组成部分之一,主要是引导学生经过化学知识的学习,可以观察与辨识生活或者自然界当中的物质产生、状态转变及能量变化等相关宏观现象,可通过有关化学文字或符号实现其正确的表述,也就是“宏观辨识”[1].化学还是构建于原子、分子水平上的一门学科,以此为基础,分析物质的系列性质、化学反应的规律等,因此,高中化学的核心素养既包含了对物质表象的认识,又包含了微观探析,从宏观至微观,透过宏观现象对微观本质进行探析,并从微观到宏观,经过微观本质逐渐折射到宏观表现,经过宏微的有效结合,对身边世界进行有效观察.

1.2 变化观念与平衡思想

学生在对物质变化实施探析时,通常由两个角度开始,第一是宏观与微观结合的角度进行观察分析;第二是变化和平衡的角度进行分析,这属于高中化学的重要素养,即变化观念与平衡思想.经过学习有关课程,学生就能充分认识到化学反应的具体规律,了解到化学反应过程物质转换与能量转换之间的平衡及其有关机理,充分了解到化学变化属于有限的变化,是能够调控的.从宏观与微观结合、动态守恒的角度,对化学变化实施观察与分析.

1.3 证据推理与模型认知

化学学科是自然科学的重要分支,其十分重视科学论证,科学结论必须要通过反复论证后得出精确的结论.化学学科核心素养下,证据推理主要是让学生经过课程知识的学习及有关实验或者实践,收集与分析有关证据或者论据,并经过不断推导获得相应的结论,构建证据和结论存在的逻辑关系[2].一般来说,化学研究的物质变化过程都是分子与原子所构成,其均有一定的重复性、多样性、规律性,因此,通过大量验证与总结以后,学生则能经过化简、抽象的方法,构建物质有关的结构模型,以深入、形象地理解与掌握化学学科的相关规律.

1.4 科学探究与创新意识

科学探究与创新意识主要是从实验或者实践的角度引导学生积极参与到科学探究与创新活动中.相关化学问题的探究,可立足于对探究问题实施猜想或者假设,对有关论点、论据做出合理、科学的解释,以促使学生获得相关化学知识,深入探究相关化学思想和精神.科学探究通常有八个要素,即发现问题、猜想与假设、探究计划、开展实验、归纳证据、获得结论、评价反思与交流讨论.而创新意识则是指学生通过化学知识的学习以及探究,积极质疑与提问,面对“异常”状况,需进行深入分析和探讨,提出创新的看法.

1.5 科学态度与社会责任

科学态度是让学生具有实事求是以及终身学习的严谨态度,可通过学习的化学知识,对化学反应过程对自然、生活造成的影响实施分析与评判.社会责任是引导学生具备持续性发展的理念,充分认识到化学现象与规律的本质,并应用相关化学知识进行社会热点的解读,以充分体现化学学科具备的价值.

2 核心素养背景下高中化学教学优化策略

2.1 立足化学宏观与微观,培养学生辨识能力

宏观辨识与微观探析主要指从多个层次对物质存在的多样性进行分析,并加以分类.经过原子、分子、元素对物质的组成、性质及其结构变化进行探讨,以形成结构决定性质的观念,学生能够具有宏观到微观的探究意识,能够结合化学宏观现象探析微观的粒子变化,深入地理解化学本质规律[3].化学教师在具体教学时,需注重教材素材的合理应用,以此为前提,促进教学内容的整合,以促使学生自身的核心素养构建以及思维发展,让学生通过宏观性质与现象的学习,逐渐过渡到探究物质的组成,帮助学生深入掌握化学知识,提高学习效果.例如,在对“盐类的水解”讲解时,化学教师可提出相应的问题:“Na2CO3能够除油污,其溶液呈现弱碱性;NH4Cl溶液能够去除铁锈,其溶液呈现弱酸性,那么,还都有哪些盐溶液能够呈碱性或者酸性?这些盐的溶液呈碱性或者酸性有什么规律?”然后,引导学生通过小组的方式进行实验探究,对盐的类型及其溶液的酸碱性进行归纳总结,从而使学生的学习由宏观辨识过渡至微观探析.

2.2 立足化学基本规律,探究化学中的变与不变

化学反应既是变化的,也是平衡的,变的是反应物和生成物,不变的是元素、原子,化学反应是一个不断变化与不断重新平衡的过程,其中涉及到原子重组、能量转化、电子转移、化合价升降等方面变化与平衡.变化观念和平衡思想是化学反应本质的体现,教师应引导学生立足化学知识的角度探索化学反应中的变与不变,深化学生对于化学教学内容的理解,从动态的角度进行化学知识的学习和探究[4].化学主要是研究物质变化的学科,一般会有新物质生成,通过变化观点进行化学本质规律的思考,往往能够事半功倍.化学变化过程也是化学各物质重新平衡的过程,当达到平衡后,化学反应就停止了,但是有些可逆反应的反应物和生成物在达到平衡时,正逆反应也达到平衡状态,当条件改变后,化学平衡会被打破,再次寻找新的平衡点,达到相应时间以后,就能呈现新的平衡状态.以“化学反应速率与限度”为例,可以通过二氧化硫与氧气的可逆反应探究化学反应的速率和限度,教师提出问题:“在一个一定条件下、体积一定的密闭容器中充入一定量的二氧化硫和氧气,达到平衡状态的标志有哪些?”学生小组讨论后发言:容器中的压强保持恒定时,可逆反应达到平衡状态;容器中气体的总物质的量不变时,可逆反应达到平衡状态;容器中混合气体的平均相对分子质量不再改变的时候,可逆反应达到平衡状态等等.学生经过分析和判断,充分了解到可逆反应是有限度的,通过该学习过程,就能使学生的学科素养得到明显提高.

2.3 立足化学模型,培养学生推理能力

证据推理与模型认知主要是在物质的变化当中,进行证据获取,并从多个层面实施分析,以获得相应的结论,然后对其内在逻辑进行解析,提取复杂化学知识及其有关问题涵盖的要素,最后构建出认知模型,科学选择模型,对化学问题与现象进行解决与解释.

例如,在对“原电池”进行教学时,结合原电池的原理,运用生活中常见的铜、碳棒、锌片、酸性溶液制作原电池模型,在烧杯中加入稀硫酸,然后插入铜棒和锌片,在溶液中二者不直接相连,隔开一段距离,然后在烧杯外通过导线、开关和发光二极管相连,断开开关,锌会产生少量气泡,铜棒不会有气泡,这是由于锌和稀硫酸直接反应的原因,闭合开关接通电路,二极管发光,即有电流产生.经过“原电池”的模型构建,就能为学生后期学习打下基础.

2.4 立足个性化学习,培养创新意识

核心素养下,教师也应该鼓励学生个性化学习和探究,为学生的自主发展提供空间,以增强学生自身的核心素养[5].在实际教学时,培养高中生的质疑精神,通常能够使其科学探究以及创新意识得到明显提高.一方面,与实际生活相结合,激发其探究兴趣.以“钠的性质”为例,教师可呈现钠溶入水中的化学实验,让学生仔细观察钠和水产生的反应,特别是钠漂浮在水中并发出声响,以调动其探究化学知识的兴趣,并学会运用科学方法探究化学知识的技能.另一方面,开展小组合作.以“碘元素”为例,学生可以自主设计实验并加以实施,如探究失去包装袋的食盐中是否含有碘元素,学生依据碘的性质,查阅资料发现食用盐中加的碘主要是以碘酸钾的形式存在,因此,学生先在被测盐的溶液中滴加少量的碘化钾溶液,并滴加几滴稀硫酸酸化,再滴入淀粉溶液,观察溶液的颜色变蓝即可得出实验结论.通过该过程,促使学生充分掌握相关知识的同时,实现科学探究以及创新意识素养的提高.

2.5 立足化学应用,培养社会责任

科学态度与社会责任能够使学生形成严谨的态度以及终身学习的意识.在生活与学习过程中,教师需充分关注到化学学科与社会热点的密切联系,以促使学生充分认识到资源合理开发以及保护环境的必要性,并对社会、化学、技术、环境的互相关系产生深刻认识与理解,充分认识到化学学科知识对于改善环境污染的积极作用.因此,教师在日常教学时,可通过课外活动的形式,培养学生科学态度以及社会责任.例如,教师可组建化学科研小组,通过课余时间开展测量水质的课外活动,让每个小组到学校周边测量其区域内水的硬度及其pH,让学生自主设计水质改善的方案.经过该过程,不仅使学生形成一定的科学态度,而且还形成相应的社会责任感[6].