基于核心素养的高中化学教学实践
2023-06-07于建民
于建民
摘 要:文章以核心素养为导向,对有效开发高中化学学科育人价值,提升高中化学教学效率的实践策略与方法展开探析。文章以鲁科版高中化学教材为例,提出了创设生活问题情境,培养学生问题解决能力,优化化学探究实验,发展学生化学思维意识,注重合作探索归纳,助力学生创新能力发展,引入社会热点问题,塑造学生良好化学品格等教学建议与思考。
关键词:核心素养;高中化学;教学实践
作者简介:于建民(1973—),男,山东省乳山市第一中学。
《普通高中化学课程标准(2017年版2022年修订)》将化学核心素养明确划分为五个维度,即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、科学探究与创新意识以及科学态度与社会责任。这既是当代高中生应通过化学学习形成与发展的关键能力与品格,也是现代高中化学教学的重要目标。因此,为了更好地推动高中化学教學的优化,促进学生的全面发展,在如今的高中化学教学中,以核心素养为导向展开更加有的放矢的教学实践至关重要。
一、创设生活情境,培养学生问题解决能力
生活是化学的来源,同时也是化学的归宿[1]。因此,在核心素养视域下开展高中化学教学实践时,高中化学教师要把握好化学学科的这一本质,巧妙地渗透陶行知的生活教育思想,让学生在感悟中得到化学核心素养的发展。对此,高中化学教师可利用能够有效联结生活与教学的情境教学法,为学生创设别具一格的生活化教学情境,唤醒学生的生活经验,以启发性问题激活学生的探究欲望,以直观形象的教学情境调动学生的多重感官,这样能有效丰富学生的化学学习体验,促使学生在思考问题、分析探究、合理假设、尝试验证的过程中得到思维能力的提升与问题解决能力的锻炼。
例如,在教学“氧化还原反应”一课时,首先,教师可以常见的84消毒液为例,利用多媒体设备为学生展示在日常生活中使用84消毒液的各种场景,并向学生提出84消毒液的主要成分是什么,84消毒液是如何消毒的,为什么在日常生活中介绍84消毒液时都明确指出其不可与其他消毒剂混用等问题,以此来为学生创设极具生活气息的教学情境,引导学生讨论,活跃高中化学课堂氛围;然后,引领学生阅读84消毒液产品说明,让学生了解84消毒液的主要成分是次氯酸钠(NaClO);最后,利用希沃白板为学生展示用84消毒液给碳钢、铝制品消毒时所发生的激烈化学反应现象,并鼓励学生由这一情境出发尝试写出次氯酸钠与铝和碳钢中铁、碳的化学反应方程式,并以其中的元素化合价变化为切入点引出本课的重点教学内容“氧化还原反应”,让学生通过探讨与分析元素化合价升高或降低的方式理解氧化反应与还原反应的实质,使学生掌握氧化剂与还原剂的内涵与其在氧化还原反应中的作用。在此之后,教师可设置问题链,以84消毒液具有氧化性还是具有还原性,影响84消毒液氧化性或还原性强弱的因素有哪些,为什么84消毒液能够将衣物漂白,为什么不能混用含氯消毒剂等具有强启发性与探究性的教学问题将学生的思维与注意力引到课前的生活情境中。教师让学生通过自主设计化学实验、自主验证实验猜想、合作展开实验探究的方式对氧化还原反应的内容进行探索,可让其在探究与分析84消毒液这一常见物品化学性质的过程中,得到问题解决能力与化学应用意识的提升,学会在现实生活中科学使用含氯消毒剂,正确区分各种消毒剂的类型[2]。如此一来,学生不但能够在生活化情境的作用下实现深度、有效的氧化还原反应知识学习,学会根据化学反应中元素化合价的变化判断氧化还原反应与氧化剂、还原剂,掌握研究物质化学性质的方法,而且其对化学学科知识的本质内涵与实践价值也会形成更为透彻、全面的认识,最终获得问题解决能力与化学素养的有效提升。
二、优化化学实验教学,发展学生化学思维意识
实验是高中化学教学中的重要内容,其在促进高中化学教学效率的提升与学生化学核心素养的发展方面起到的作用是不可估量的[3]。因此,高中化学教师在实际的教学过程中要重视对化学实验教学进行优化设计,以锻炼学生实践能力、促进学生思维发展为目标组织化学探究性实验,让学生在自主提出假设、合作设计实验方案、亲身参与化学实验操作、观察化学实验现象、总结归纳实验结论的过程中得到化学核心素养的提升。
例如,在“化学反应的方向、限度与速率”一课的教学中,教师就可在学生掌握该课化学理论知识的前提下,鼓励学生以小组合作的形式自行开展“影响化学平衡的反应条件”的化学探究实验。首先,教师可向学生提出化学平衡受什么反应条件影响,如果化学反应中某一反应条件发生改变,化学平衡将向哪个方向移动等问题,让学生从已知条件出发提出假设与猜想。学生可能会从吸热反应与放热反应出发,提出温度会影响化学平衡;或从可逆反应出发,提出浓度会影响化学平衡;或从可逆反应出发,提出压强会影响化学平衡。针对学生观点的不同,高中化学教师可以此为依据将学生划分成三个学习小组,让学生以验证自己的猜想为目的展开化学探究实验。在将学生进行合理分组后,教师要让学生围绕自己的猜想或假设预测化学平衡的移动方向,并设计相应的化学实验方案。以温度这一反应条件对化学平衡的影响为例,教师可以设计如下方案。
【假设或猜想】温度会影响化学平衡,温度升高,化学平衡向吸热反应方向移动;温度降低,化学平衡则向放热反应方向移动。
【实验目的】验证温度会对化学平衡产生影响。
【实验用品】装有NO2-N2O4混合气体的装置、冰水混合物与热水、烧杯、试管。
【实验方案】
1.将装有NO2-N2O4混合气体的装置置于室温环境中,静置5min,观察并记录实验现象。
2.将装有NO2-N2O4混合气体的装置的两端球形容器分别置于装有冰水混合物与热水的烧杯之中,观察并记录实验现象。
3.对比装有NO2-N2O4混合气体的装置在室温、冰水混合物与热水三种温度条件下的不同颜色,得出实验结论。
【实验结论】由此次实验可知,温度会对化学平衡产生影响。在室温条件下,装有NO2-N2O4混合气体的装置的颜色为橙黄色,此时化学平衡;在热水中,装有NO2-N2O4混合气体的装置的颜色为红褐色,证明NO2浓度变大,化学平衡向吸热反应方向移动;在冰水混合物中,装有NO2-N2O4混合气体的装置的颜色为浅黄色,证明化学平衡向放热反应方向移动。综上,温度升高,化学平衡向吸热反应方向移动;温度降低,化学平衡向放热反应方向移动。
最后,在每个学习小组都根据自己的假设或猜想完成化学探究实验后,教师便可为学生提供学习成果展示的机会,让学生在课堂上分享自己的化学实验结论,丰富学生化学实验学习体验与学习感受。第一,温度升高,化学平衡向吸热反应方向移动,温度降低,化学平衡向放热反应方向移动。第二,对于ΔVg=0的反应,改变压强,化学平衡不变;对于ΔVg≠0的反应,增大压强,化学平衡会向化学反应式中气态物质化学式前系数减小的方向移动。第三,反应物濃度提升或反应产物浓度降低时,化学平衡向消耗反应物的方向移动;反应物浓度降低或反应产物浓度提升时,化学平衡向消耗反应产物的方向移动[4]。
如此一来,学生的化学知识体系与脉络便会在这一过程中得到建立与完善,对课程的知识也会形成更为深刻的认识。同时,通过设计化学探究实验方案、实际展开化学实验探究,学生的化学实践能力与思维能力会在潜移默化中得到提升,这对学生化学核心素养的发展具有极大的促进作用。
三、注重合作探索归纳,助力学生创新能力发展
相较于物理、数学等理科性质突出的学科,化学学科知识在逻辑性与关联性上不够强,这使得高中化学知识呈现细碎、烦琐、杂乱的特点。这不仅不利于学生良好逻辑推理能力的发展,而且会给学生深度化学学习的实现带来一定的消极影响。因此,为在核心素养背景下促使高中生建立起更为完善、系统的化学知识体系,高中化学教师应充分发挥集体的优势,引领学生以小组合作的形式对化学知识展开探索与归纳,并利用思维导图进行知识脉络的梳理,促使学生在合作交流、互帮互助中得到创新思维能力的发展。
例如,在教学“饮食中的有机化合物”一课后,教师便可在对学生进行合理分层、正确分组的前提下,为学生布置三个驱动性合作学习任务。
任务一:归纳总结乙醇(C2H5OH)与乙酸(CH3COOH)的结构、性质与用途。
任务二:归纳总结糖类、蛋白质与油脂的性质与用途,并将三者在人体中的转化过程进行简要概括。
任务三:根据官能团的不同对已知的有机化合物进行分类。
通过完成任务一,学生能够将乙醇(C2H5OH)与乙酸(CH3COOH)这两个极易出现认知混淆的知识点很好地区分开,并理解有机化合物的化学特性受官能团的影响。在任务二中,学生能够通过绘制思维导图的方式将糖类、蛋白质与油脂的性质、用途以更为清晰、直观的方式呈现,并在探究糖类、蛋白质与油脂在人体内的转化过程时,认识到化学学科与生物学科之间的密切关系,形成良好的跨学科意识与实践应用意识。通过完成任务三,学生能够以官能团为切入点,将本章所掌握的各类有机化合物进行合理分类,完善自身的化学知识体系,发展自身的创新思维与创新意识。
四、引入社会热点问题,培养学生良好的化学品格
除了培养学生的化学思维、化学能力、化学素质,培养学生的化学品格同样是核心素养背景下高中化学教学的重要目标[5]。高中生需要发展与形成的化学品格主要包括绿色化学观念、化学应用意识、求真务实科学精神与社会责任感。因此,为更好地促进学生良好化学品格的形成,高中化学教师应将当前社会中与化学学科息息相关的新闻热点渗透到高中化学教学中,让学生感受到化学学科在生产生活中的价值,从而形成良好的科学精神与社会责任感。
例如,在“合成高分子化合物”一课的教学中,教师便可在学生掌握高分子化合物概念、结构与相关化学反应后,以学生佩戴的眼镜为例,向学生提出眼镜中的镜片是什么材料,为什么掉在地上镜片不会破碎等问题,促使学生在问题的引导下对眼镜镜片的材料展开探究,让学生感受化学学科在生产生活中的重要作用,从而形成良好的化学应用意识与社会责任意识。又如,在教学“硫的转化”一课时,教师可从硫的氧化物SO2延伸到当前的酸雨、温室效应、大气污染等环境问题,并给学生分享用化学方法解决环境污染问题的资料与信息,从而让学生更为客观地认识到化学与环保之间的联系,并主动践行与探索绿色化学、绿色生活的行为方式,将绿色化学理念深深地植入脑海中。再如,在引导学生探究项目“自制米酒——领略我国传统酿造工艺的魅力”时,教师可利用微课将现代酿酒工艺与传统酿酒工艺进行对比,让学生在对比、分析中了解到,化学技术、化学方法正在持续不断地推动各行各业的发展与进步,从而使学生生成更强烈的化学学习兴趣与探索欲望。
教师在高中化学教学中将化学与社会紧密连接起来,不但有利于学生化学品格的塑造以及化学思想与意识的树立,而且对学生端正科学态度、形成务实的科学精神、培养社会责任意识具有较大的促进作用。
结语
总而言之,化学核心素养育人理念的提出,不仅放大了化学学科的育人价值,为高中化学精准教学与高效教学的实现指明了方向,而且为当代高中生终身发展、长足发展提供了理论基础。因此,高中化学教师要认识到在实际教学过程中融入核心素养理念的重要意义,从充分开发化学学科生活化本质的角度出发,合理应用多种现代化教学手段为学生搭建化学知识与现实生活的桥梁,建构知识经验转化为能力素养的渠道,从而在有效深化学生化学学习体验与感悟的同时,让学生在核心素养的引领下做到精益求精、完善自我,实现全面发展。
[参考文献]
胡玉梅.基于高中化学核心素养的教学实践:以“化学反应的方向”教学为例[J].高中数理化,2021(S1):143.
欧全兴.高中化学核心素养视角下的教学实践研究[J].试题与研究,2021(26):55-56.
王云,黄绍峰.基于核心素养的高中化学教学实践[J].新课程,2021(36):32.
袁清磊.基于化学核心素养的单元教学实践:以“硫的转化”为例[J].化学教与学,2021(15):44-46,32.
黄有进.基于核心素养培养的高中化学教学实践:以“化学平衡”教学为例[J].高考,2021(19):139-140.