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初中化学核心素养下“学、思、做”课堂教学模式实践

2024-01-01王月赵丽娜

新课程·上旬 2023年13期
关键词:化学情境素养

王月 赵丽娜

依据《义务教育化学课程标准(2022年版)》,化学课程要培养的核心素养主要包括化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任,是中国学生发展核心素养在化学课程中的具体化,体现化学学科育人功能。因此,笔者以“酸和碱的中和反应”为案例,进行初中化学“学、思、做”课堂教学模式的研究与实践,创设松花蛋苦涩味道的情境,编写核心素养下的教学设计,以问题为导向,以演示实验为线索,引导学生形成中和反应的概念,认识其实质,了解其应用,确保学生在“读中思、问中思、研中思、做中思、练中思”,更有效地提高学生对实验的兴趣,发展核心素养。

一、“学、思、做”课堂教学模式的内涵

根据国内外对“学、思、做”课堂教学模式相关研究,以建构主义学习理论为基础,在课改理念和《义务教育化学课程标准(2022年版)》的指导下,构建“学、思、做”课堂教学模式,即促使教学目标进课堂,由始至终,目标管理课堂,让课堂动起来;促使教学问题进课堂,注重思维培养,让更多学生参与,让课堂活起来;促使教学情境进课堂,让课堂热起来,无情境不教学;促使教学评价进课堂,让课堂教学用起来,当堂清,堂堂清。

二、“学、思、做”课堂教学模式的流程

(一)操作要点

“学、思、做”课堂教学模式主要操作要点为“情境阅读放手学、任务驱动引领思、实践运用指导做”,结合化学学科特点,分析教学模式具有以化学问题为出发点、以探究为途径,促进自主学习、合作学习,以认知的意义建构为目的的特征;以素材处理、情境创设、问题引领、任务驱动、引导探究、互动协商、调控评价等为教学策略。

(二)流程图

“学、思、做”课堂教学模式具体为以“创设情境读中思、思考问题问中思、探究任务研中思、实践探究做中思、实践反思练中思”为教学流程,其基本框架如图1所示。

三、“酸和碱的中和反应”教学案例

基于初中化學核心素养对“酸和碱的中和反应”进行“学、思、做”课堂模式的实践,有助于学生形成酸碱盐知识体系,承上启下。

(一)学情分析

学生通过知识的积累以及在一些生活中听到过酸碱中和这个词,但还不了解中和反应的实质。另外,学生在学习前面的知识时已多次感受了实验探究、交流讨论、归纳总结等方法,所以在技能上能较好地设计并分析中和实验的探究过程。对于中和反应发生的实质,学生已经初步建立微粒观认识化学反应本质,并且在“常见的酸和碱”中也已了解到酸和碱在水溶液中会解离出离子,这些都使学生具备了从微观角度认识物质和反应的能力。所以,本课的学习,目的是进一步培养学生的动手实践以及归纳总结能力。

(二)教学目标

依据课程标准,结合教材,以初中化学核心素养为导向,本节课确定如下教学目标。

知识与技能目标:认识中和反应的概念及实质,会书写化学方程式,了解中和反应在实际生活中的应用。

过程与方法目标:通过演示实验,以问题为导向进行探究,提升学生思维能力,树立科学分析问题的意识。

情感态度与价值观目标:培养敢于实践的科学精神,认识化学与生活的密切联系,体会化学的价值和重要性,激发学生的学习兴趣。

(三)教学重难点

教学重点:中和反应与设计实验证明酸和碱发生反应。

教学难点:培养学生对实验事实进行证据推理的意识。

(四)教学流程

教学情境具有认知性、情感性和实践性,其中真实性是学生学习的基础和保证。情境真实性是指实际生活和社会生活中真实发生的和可能发生的,同时情境也应是有时代感的,即能反映当代人民的生活水平、思想观念、精神面貌、时代气息。

因此,此案例中教师创设大情境,通过图片展示或描述向学生介绍松花蛋的由来,引导学生回忆品尝松花蛋感受到的苦涩味道,提出“通过本课的学习,如何运用适当的化学手段使松花蛋变得更美味”这一问题,引入新课。

1.“思考问题”环节

学生根据教师创设的情境,在一定条件的启发下,主动阅读情境,实现在“读中思”;思考去除松花蛋的涩味与中和反应的联系,对问题的可能答案做出猜想和假设,实现在“问中思”。

[设计意图]利用生活中真实存在的美味食物“松花蛋”吸引学生的学习兴趣,让学生集中注意力,引导学生自主分析,将实践与理论相联系,带着疑问进入新课的学习,培养学生初中化学“科学态度与责任”这一核心素养,发展学生的好奇心、想象力与探究欲。

教师演示三组实验,实验1为氢氧化钡溶液与稀硫酸的反应,实验2为氢氧化铜与稀盐酸的反应,实验3为氢氧化钠溶液与稀盐酸的反应。引导学生观察试管内物质出现的变化,准确描述实验现象。

2.“探究任务”环节

学生通过观察演示实验是否有现象,明确实验1中有白色沉淀出现、实验2中有氢氧化铜蓝色沉淀消失的现象,说明两组酸和碱之间发生了反应,思考实验3中无现象是否能说明反应一定没发生,若不能说明,如何证明无现象反应的发生,确定证明无现象反应发生的实验设计新思路“证明反应物被消耗”,实现在“研中思”。

[设计意图]三组演示实验使学生意识到通过证明有新物质生成与证明反应物被消耗是两种说明反应确实发生的依据,有明显现象的实验,可通过直接观察确认;无明显变化的实验,需设计实验证明反应的发生。引导学生在化学学习中基于事实与逻辑进行独立思考和判断,对不同信息提出创造性见解,基于实验事实进行证据推理并推测物质及其变化,实现对学生“科学思维”核心素养的培养与提升。

教师引导学生结合教材设计探究氢氧化钠溶液与盐酸是否发生反应的实验方案,如图2所示。由学生选择仪器与药品进行实践探究,认真观察、总结、记录实验现象及相互反馈评价。针对意外情况,如预见与生成的矛盾或实验失败以及组内无法达成一致等系列疑难问题,教师引导学生分析原因,答疑解惑,应用迁移。

3.“实践探究”环节

学生将稀盐酸逐滴加入滴有酚酞溶液的稀氢氧化钠溶液中,观察颜色变化情况,滴入酚酞溶液后,溶液由无色变为红色;滴入稀盐酸后,溶液由红色变回无色。学生合作分析变色原因,氢氧化钠溶液显碱性,使酚酞溶液变红;滴加盐酸后溶液变成无色,说明溶液一定不显碱性,不含氢氧化钠这种物质,得出氢氧化钠与盐酸发生反应的实验结论,引出酸和碱发生中和反应,实现在“做中思”。

[设计意图]鼓励学生亲自设计实验参与教材中的实验探究活动,突出重点证明酸和碱能发生化学反应,突破难点培养学生对实验事实进行证据推理的意识,提升学生提出解决实际问题初步方案及与他人分工协作、沟通交流、合作解决问题的能力,提升学生“科学探究与实践”的核心素养。

教师结合三组实验涉及的化学反应方程式,引导学生总结酸碱中和反应概念,引导学生从微观视角,从离子是否参与反应的角度研究中和反应的本质是氢离子与氢氧根反应产生水分子,思考中和反应方程式书写技巧,实现在“练中思”。

[设计意图]通过简单的判断题引导学生判断会产生盐和水的“金属氧化物与酸、非金属氧化物与碱、酸与碱”三个化学反应方程式是否属于中和反应,让学生初步体会判断中和反应的依据。通过简答题“中和反应生成盐和水,生成盐和水的反应一定是中和反应吗”,结合判断题使学生意识到,金属氧化物与酸、非金属氧化物与碱的反应不是中和反应,使学生明确判断中和反应要依据反应物为酸与碱,而不是生成物为盐与水。通过如下选择题进行阶段性评价,实现学生对“化学观念”形成的理解。

下列物质能跟盐酸发生中和反应的是(  )

A.铁钉 B.氢氧化镁

C.氧化铜 D.银

教师引领学生查阅资料,从农业领域如何改良土壤的酸碱性;工业领域如何处理硫酸厂和印染厂的污水;医疗领域如何治疗胃酸过多、蚊虫叮咬如何止痒等问题情境中思考中和反应的具体实际应用,了解中和反应与生活的密切联系。

学生通过阅读教材,明确可利用化学药品熟石灰改良酸性土壤、处理硫酸厂废水;利用硫酸中和印染厂碱性废水;利用氢氧化镁与氢氧化铝中和胃酸,利用肥皂液减轻蚊虫叮咬痛痒,进而思考可用食醋改善松花蛋苦涩味道、减轻黄蜂蜇伤疼痛感,体会化学源于生活、服务于生活的价值与重要性。

[设计意图]这一环节使学生保持对化学学习和科学探究的浓厚兴趣,提升严谨求实的科学态度,敢于提出并坚持自己的见解、勇于修正或放弃错误观点、反对伪科学的科学精神;增强运用化学知识对生活及社会实际问题作出判断和决策的意识;形成节约资源、保护环境的习惯,树立生态文明的理念等,实现“科学态度与责任”核心素养的提升。

4.“实践反思”环节

教师要充分调动学生积极思考和探究成果的展示,鼓励学生以板书或图表、思维导图等方式构建中和反应知识点。教师可梳理具体、精准、简练的知识整合思路与方法,通过分层训练与链接中和反应相关中考题,将学生的思维引向“教学重点、难点和中考考点”的学习能力与方法上。习题巩固过程中,学生要重点反思知识的建构过程与方法、知识的运用与迁移,总结化学特有的学科思想与探究方法,以达到融会贯通、学以致用的目标,实现在“练中思”。

对“学、思、做”课堂模式的研究与实践,面向全体学生,因材施教,聚焦核心素养,面向未来,从教学环境变革育人方式,突出实践,注重关联。发展学生的学科核心素养,培养学生解决实际问题的能力,这些都是教学改革永恒的主题。在科学探究与实践过程中,教师要引导学生从运用化学观念、科学思维解决情境问题,在科学探究与实践中感受和体验化学学科价值,形成正确的价值观等视角出发。作为一名一线化学教师,应不断学习和实践,把握化学课程和教材,引导学生进入深层探究和高阶思维,将课程标准、教材、中考考点、方向及多年教学经验进行创造性融合,激发学生的科学思维,提高学生的化学核心素養,这才是教学最希望达到的目的。

(作者单位:吉林师范大学化学学院)

编辑:张俐丽

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