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        基于實際問題培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)

        2019-04-01 02:26:00林鴻燕
        關(guān)鍵詞:高中化學(xué)核心素養(yǎng)問題

        林鴻燕

        【內(nèi)容摘要】在高中化學(xué)教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)是新課標(biāo)下對化學(xué)學(xué)科發(fā)展提出的新要求。高中化學(xué)要不斷改進(jìn)教學(xué)方式方法,將學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)滲透于多樣化的教學(xué)活動中,保證化學(xué)教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)。本文以“原電池”教學(xué)為例,對基于實際問題的學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)策略進(jìn)行分析探討,期望對推進(jìn)化學(xué)教學(xué)改革有所幫助。

        【關(guān)鍵詞】高中化學(xué)?問題?核心素養(yǎng)?原電池

        化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)是高中化學(xué)教學(xué)的最終目標(biāo),充分體現(xiàn)了化學(xué)課程的育人功能。新課標(biāo)中指出,化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)涉及學(xué)科觀念、思維、實踐和價值四個方面,具體涵蓋宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、實驗探究與創(chuàng)新意識、科學(xué)精神與社會責(zé)任五大素質(zhì)能力。在高中化學(xué)教學(xué)中,可將核心素養(yǎng)培養(yǎng)融入到實際問題的解決中去,通過多種方式為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境,引導(dǎo)學(xué)生在分析、解決問題過程中掌握知識與技能,發(fā)展核心素養(yǎng)。

        一、演示實驗中提出問題,培養(yǎng)變化觀念與平衡思想

        在化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)中,變化觀念與平衡思想是指學(xué)生能夠認(rèn)識到物質(zhì)是運動和變化的,且遵循一定規(guī)律,能夠從多角度分析化學(xué)反應(yīng),運用化學(xué)反應(yīng)原理解決實際問題的素質(zhì)和能力。在高中化學(xué)教學(xué)中,教師可將變化觀念與平衡思想的培養(yǎng)滲透到化學(xué)演示實驗的提問中,深化學(xué)生對化學(xué)知識的理解。如,在“原電池”教學(xué)中,教師可進(jìn)行演示實驗引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識原電池中涉及的能量變化及其構(gòu)成條件:實驗一,將鋅片插入硫酸銅溶液,觀察實驗現(xiàn)象;實驗二,將鋅片和銅片一同插入硫酸銅溶液,觀察實驗現(xiàn)象;實驗三,用導(dǎo)線連接鋅片和銅片之后,將其插入硫酸銅溶液,觀察實驗現(xiàn)象。教師在演示實驗后向?qū)W生提出問題:請說出三個實驗分別涉及哪些能量轉(zhuǎn)化?學(xué)生通過思考回答:實驗一和實驗二都是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能,實驗三是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。接著,教師再讓學(xué)生思考構(gòu)成原電池的條件有哪些,并提出問題:實驗三是否能夠通過定量的一個反應(yīng)源源不斷提供電能?原電池中,為什么鋅片和硫酸銅溶液能夠反應(yīng)放電,而逆向反應(yīng)不能放電?教師通過演示實驗提出層層遞進(jìn)的問題,能夠使學(xué)生認(rèn)識到同一個化學(xué)反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化,以及一個定量的化學(xué)反應(yīng)不能源源不斷提供能量(不符合能量守恒原理),有助于培養(yǎng)學(xué)生的變化觀念和平衡思想。

        二、問題情境中引導(dǎo)思考,培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析

        宏觀辨識與微觀探析是指學(xué)生能夠從不同層次認(rèn)識物質(zhì)多樣性,對物質(zhì)進(jìn)行分類,逐步形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念,并且還能夠從宏觀和微觀相結(jié)合的視角解決實際問題的能力。教師可在問題情境的創(chuàng)設(shè)中引導(dǎo)學(xué)生從宏觀和微觀層面探析化學(xué)現(xiàn)象,掌握化學(xué)知識,使學(xué)生掌握更多的思考問題方法。如,在鋅-銅-硫酸銅的演示實驗中,教師可將檢流計接在原電池上,提出以下帶有啟發(fā)性和探究性的問題,創(chuàng)設(shè)問題情境:電流流向是什么樣的?正極和負(fù)極分別是哪一極?從宏觀上可以通過哪些直觀現(xiàn)象判斷正負(fù)極?在學(xué)生回答之后,教師提出將硫酸銅溶液換成稀硫酸,讓學(xué)生分析實驗現(xiàn)象,并對正負(fù)極進(jìn)行判斷。在此基礎(chǔ)上,教師利用多媒體教學(xué)手段向?qū)W生演示“鎂-鋁-氫氧化鈉溶液”的實驗過程,讓學(xué)生從微觀角度分析原電池的正負(fù)極。在學(xué)生回答完畢后,教師引導(dǎo)學(xué)生從宏觀和微觀角度總結(jié)原電池的電極判斷方法,即宏觀上利用氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)進(jìn)行判斷,微觀上利用得失電子角度進(jìn)行判斷。通過在原電池正負(fù)極判斷中引入多種方法,培養(yǎng)了學(xué)生宏觀辨識和微觀探析能力。

        三、知識遷移中獲取新知,培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知

        證據(jù)推理與模型認(rèn)知是指學(xué)生能夠依靠證據(jù),分析、推理、證實提出的假設(shè),建立起各要素之間的模型關(guān)系,并運用模型關(guān)系揭示現(xiàn)象本質(zhì)特征的能力和素質(zhì)。在化學(xué)學(xué)習(xí)中,學(xué)生要運用已學(xué)習(xí)的知識推理出新知識,并能夠?qū)⑿轮R運用化學(xué)符號表達(dá)出來,從而深化學(xué)生對物質(zhì)現(xiàn)象本質(zhì)特征的認(rèn)識。如,在“原電池”教學(xué)時,為了讓學(xué)生自主推斷出電極反應(yīng)式的書寫,教師可利用多媒體設(shè)備投影銅-鋅-硫酸銅原電池的實驗裝置模型圖,讓學(xué)生自主書寫出原電池正極和負(fù)極的電極反應(yīng)式。通過在原電池反應(yīng)式的書寫中引入原電池模型,能夠讓學(xué)生更加清晰地辨別原電池的電子流向,幫助學(xué)生在宏觀模型中提取出微觀信息,用化學(xué)符號表達(dá)出電極反應(yīng)式,對元素得失電子進(jìn)行推理分析,從而有利于培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知能力。

        四、探究實驗中探索未知,培養(yǎng)科學(xué)探究和創(chuàng)新意識

        科學(xué)探究與創(chuàng)新意識是指學(xué)生能夠從問題假設(shè)出發(fā),設(shè)計探究方案,在小組合作中自行完成實驗探究活動,從而發(fā)現(xiàn)和解釋化學(xué)現(xiàn)象,敢于提出不同見解的能力。在高中化學(xué)課堂上,教師可將科學(xué)探究與創(chuàng)新意識培養(yǎng)滲透到探究實驗教學(xué)中,引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)化學(xué)規(guī)律,掌握化學(xué)原理。如,在教學(xué)原電池工作原理時,教師可讓學(xué)生按照教材中的實驗思路進(jìn)行驗證,并提出問題:為什么實驗開始階段鋅片上有氣泡,銅片上沒有氣泡?隨著時間的推移,為什么銅片上又有氣泡產(chǎn)生?通過讓學(xué)生思考回答上述問題,使學(xué)生初步掌握原電池的基本組成和工作原理。在此之后,為了進(jìn)一步深化學(xué)生對原電池的認(rèn)知,教師可安排探究性實驗活動,讓學(xué)生將原本實驗中的鋅片、銅片和稀硫酸替換為其他物質(zhì)進(jìn)行實驗,如替換為碳棒、鐵棒和食鹽水,或替換為銅片、鋁片和氧化鈉溶液。教師讓學(xué)生以小組合作的方式開展探究實驗活動,并讓學(xué)生圍繞實驗現(xiàn)象進(jìn)行組內(nèi)討論,引導(dǎo)學(xué)生反思和重構(gòu)原電池的工作原理,有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究和創(chuàng)新意識。

        五、化學(xué)史教學(xué)中引發(fā)思索,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神和社會責(zé)任

        科學(xué)精神與社會責(zé)任是指學(xué)生應(yīng)具備的嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度、崇尚真理的思想意識、可持續(xù)發(fā)展的綠色化學(xué)觀念以對化學(xué)學(xué)習(xí)更高層次的價值追求,學(xué)生要認(rèn)識到化學(xué)對社會發(fā)展的貢獻(xiàn),并且能夠理性判斷有關(guān)化學(xué)的社會問題。在高中化學(xué)教學(xué)中,教師可通過引入化學(xué)史內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)的價值觀,讓學(xué)生認(rèn)識到化學(xué)研究的價值,以及化學(xué)與生活之間的聯(lián)系,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神和社會責(zé)任。如,有關(guān)“原電池”的歷史是一個非常復(fù)雜的發(fā)展過程,教師可讓學(xué)生通過多種途徑收集與原電池相關(guān)的資料,在學(xué)生初步了解原電池的探索經(jīng)歷之后,教師提出問題:是什么驅(qū)動人們積極更新電池技術(shù)呢?教師可引導(dǎo)學(xué)生圍繞電池對環(huán)境的影響、燃料電池和新能源電池的優(yōu)點等方面展開探討,并讓學(xué)生繼續(xù)收集資料證明自己的觀點,最后寫成一篇文章與其他同學(xué)分享研究成果。通過開展化學(xué)史教學(xué),有助于學(xué)生形成科學(xué)的價值體系,增強學(xué)生的社會責(zé)任意識。

        結(jié)論

        總而言之,高中化學(xué)要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念,堅持以學(xué)生為主體,重視學(xué)生五大核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。在教學(xué)實踐中,教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容采用不同的教學(xué)策略,確保核心素養(yǎng)培養(yǎng)貫穿于教學(xué)的全過程之中,引導(dǎo)學(xué)生樹立化學(xué)學(xué)科觀念,形成化學(xué)學(xué)科思維,提高化學(xué)實踐能力,從而實現(xiàn)化學(xué)課程的育人目標(biāo)。

        【參考文獻(xiàn)】

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        [4]鄧麗娟.核心素養(yǎng)視域下高中化學(xué)實驗有效性探索[J].新課程研究(上旬刊),2018(10):105-107.

        [5]龔美英.基于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的高中化學(xué)實驗教學(xué)[J].科學(xué)咨詢(教育科研),2018(9):102-104.

        (作者單位:廣州市從化區(qū)第二中學(xué))

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