仇建偉
摘 要:核心素養(yǎng)是一個(gè)學(xué)科的重要組成部分。在開(kāi)展高中化學(xué)教學(xué)的過(guò)程中,教師需要圍繞著高中化學(xué)核心素養(yǎng)開(kāi)展教學(xué),積極培養(yǎng)高中生對(duì)于核心素養(yǎng)的認(rèn)知,發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。本文從“宏觀辨識(shí)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”、“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”以及“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”五個(gè)方面展開(kāi)討論。
關(guān)鍵詞:高中化學(xué);核心素養(yǎng);課堂教學(xué)
在進(jìn)行高中化學(xué)授課的過(guò)程中,高中生對(duì)于化學(xué)核心素養(yǎng)的掌握是獲得化學(xué)知識(shí)和化學(xué)技能的重要途徑。高中化學(xué)核心素養(yǎng)是教師開(kāi)展高中階段的化學(xué)課程教學(xué)的重要目標(biāo)和重要內(nèi)容之一,在一定程度上能夠體現(xiàn)課堂教學(xué)的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。在高中化學(xué)的教學(xué)過(guò)程中,教師要牢牢把握高中化學(xué)核心素養(yǎng)的要求,并以其為中心開(kāi)展教學(xué),力求能夠做到“以德樹(shù)人”,引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中全面發(fā)展。
一、培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識(shí)與微觀探析能力
該素養(yǎng)要求高中生能夠從宏觀以及微觀兩個(gè)層面對(duì)物質(zhì)進(jìn)行認(rèn)識(shí)和理解,把握物質(zhì)的結(jié)構(gòu)性質(zhì),進(jìn)而了解物質(zhì)在宏觀條件下的變化現(xiàn)象和微觀條件下的變化過(guò)程,并在學(xué)習(xí)過(guò)程中將宏觀與微觀兩者進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,有效地解決化學(xué)問(wèn)題。
例如,以“鹽類(lèi)的水解”的相關(guān)知識(shí)內(nèi)容的教學(xué)為例,在教學(xué)時(shí)教師就可以在“宏觀辨識(shí)與微觀探析”這一核心素養(yǎng)的指導(dǎo)下,通過(guò)創(chuàng)設(shè)一定的問(wèn)題情境并結(jié)合教材利用實(shí)驗(yàn)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)鹽類(lèi)水解的過(guò)程有一個(gè)宏觀的認(rèn)知,再推動(dòng)高中生從微觀的層面去尋找鹽類(lèi)水解的根本原因,進(jìn)而幫助高中生理解和掌握相關(guān)概念,構(gòu)建相應(yīng)的知識(shí)體系,進(jìn)而促使學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)“宏觀——微觀——符號(hào)——本質(zhì)”的化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程。如,教師可以先進(jìn)行設(shè)問(wèn)引入:“有哪一位同學(xué)知道為什么在生活中我們能夠利用氯化銨(NH4Cl)溶液來(lái)除去鐵銹?為什么能用碳酸鈉(Na2CO3)來(lái)出去油漬?”學(xué)生利用自己的所學(xué)進(jìn)行積極的思考,并提出一定的假設(shè),如“能夠利用氯化銨溶液來(lái)除去鐵銹說(shuō)明氯化銨溶液顯酸性”、“油漬能夠用碳酸鈉溶液進(jìn)行除去說(shuō)明碳酸鈉溶液顯堿性”。教師:“是的,所以鹽溶液并不是固定的酸性或堿性,而是兩性兼有,有的鹽溶液呈酸性,有的鹽溶液則呈堿性。”如此,促使學(xué)生能夠在宏觀上對(duì)鹽溶液的性質(zhì)有一個(gè)大致的了解,教師再引導(dǎo)學(xué)生從微觀的角度來(lái)尋找鹽類(lèi)的水解的本質(zhì)原因。教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考“在氯化銨溶于水后,溶液中會(huì)存在哪些微粒?”、“能不能利用電離方程式來(lái)將氯化氨溶于水后的變化過(guò)程表述出來(lái)?”學(xué)生紛紛查閱資料,聯(lián)系教材內(nèi)容來(lái)進(jìn)行思考,發(fā)現(xiàn)在氯化銨溶于水后,溶液中存在了NH4+、Cl-、H2O、NH3·H2O等。學(xué)生再跟著教師的問(wèn)題進(jìn)行思考,寫(xiě)出離子方程式為NH4Cl=NH4++Cl-(可逆),NH4++H2O=NH3·H2O+H+(可逆)。學(xué)生根據(jù)書(shū)寫(xiě)出來(lái)的離子反應(yīng)方程式就能夠得知氯化銨溶液呈酸性的原因,進(jìn)而提升學(xué)生的宏觀辨識(shí)與微觀探析能力。
二、培養(yǎng)學(xué)生變化觀念與平衡思想觀念
在化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生培養(yǎng)一定的變化觀念和平衡思想,幫助學(xué)生理解物質(zhì)化學(xué)變化過(guò)程中的影響因素和變化規(guī)律的內(nèi)容,進(jìn)而有效地提升學(xué)生的化學(xué)思維能力。
例如,以“金屬的化學(xué)性質(zhì)”的教學(xué)為例,教師可以先通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)鈉(Na)的物理性質(zhì)進(jìn)行探究和歸納,進(jìn)而引出鈉的保存方法,以此來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的分析對(duì)比以及化學(xué)歸納能力,引導(dǎo)學(xué)生理解化學(xué)變化觀念,并掌握化學(xué)平衡思想。教師通過(guò)為學(xué)生展示鈉在空氣中緩慢氧化以及加熱鈉的實(shí)驗(yàn)過(guò)程來(lái)充分培養(yǎng)和提升學(xué)生的觀察能力和實(shí)踐能力,進(jìn)而加強(qiáng)高中生的化學(xué)實(shí)踐能力和探究水平,培養(yǎng)和提升學(xué)生的核心素養(yǎng)能力。在教學(xué)過(guò)程中,教師可以先通過(guò)趣味實(shí)驗(yàn)來(lái)吸引學(xué)生的目光,并引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有的知識(shí)內(nèi)容,學(xué)生對(duì)于二氧化碳和水的認(rèn)知是兩者都能滅火,是重要的滅火材料。而教師就可以通過(guò)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)“水能生火”以及“二氧化碳能夠生火”來(lái)促使學(xué)生認(rèn)識(shí)到物質(zhì)具有雙面性,反應(yīng)條件的不同會(huì)使得物質(zhì)的反應(yīng)過(guò)程和反應(yīng)現(xiàn)象出現(xiàn)截然不同的狀態(tài),以此來(lái)導(dǎo)入課程內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)化學(xué)變化的條件和影響化學(xué)平衡的條件進(jìn)行思考。,教師在對(duì)鈉在空氣中反應(yīng)的過(guò)程進(jìn)行演示時(shí),教師可以將其與加熱條件下的鈉的反應(yīng)過(guò)程和反應(yīng)現(xiàn)象進(jìn)行對(duì)比,進(jìn)而再引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)對(duì)的物質(zhì)的物化性質(zhì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)目偨Y(jié)和歸納,使得學(xué)生理解“反應(yīng)條件影響反應(yīng)產(chǎn)物”的化學(xué)理念,并在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)鈉在不同條件下和氧氣進(jìn)行反應(yīng)生成的產(chǎn)物進(jìn)行記憶,并書(shū)寫(xiě)相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式,即鈉在常溫下氧化生成氧化鈉4Na+O2=2Na2O,鈉在加熱條件下氧化生成過(guò)氧化鈉2Na+O2↑=Na2O2,培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)探究意識(shí)。
三、培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知能力
該素養(yǎng)是學(xué)生通過(guò)對(duì)某一化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行觀察和實(shí)驗(yàn)等方式來(lái)對(duì)該物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和化學(xué)變化進(jìn)行認(rèn)知和推理,通過(guò)一定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和觀察結(jié)果來(lái)建構(gòu)相應(yīng)的化學(xué)模型,并利用模型化的思維方式來(lái)對(duì)化學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解答和思考的能力。
例如,在對(duì)“原電池”的相關(guān)知識(shí)內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)時(shí),教師可以在課堂上為學(xué)生進(jìn)行一個(gè)演示實(shí)驗(yàn),引導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象,收集證據(jù)。在實(shí)驗(yàn)中,教師首先將已準(zhǔn)備好的質(zhì)量相近的鋅片(Zn)和銅片(Cu)分別放在兩杯裝有等量的稀硫酸(H2SO4)的燒杯之中,引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并隨機(jī)抽取幾名學(xué)生上臺(tái)來(lái)觸摸杯壁,引導(dǎo)學(xué)術(shù)感受燒杯的溫度變化,以此來(lái)利用直觀感受來(lái)加強(qiáng)學(xué)生的記憶。以此來(lái)導(dǎo)入銅鋅原電池的工作原理的分析教學(xué),引導(dǎo)學(xué)生對(duì)原理進(jìn)行猜想和推測(cè)。在對(duì)原理進(jìn)行分析時(shí),教師可以適當(dāng)?shù)穆?lián)系“水的電解”過(guò)程以及“氫氧燃料電池”的反應(yīng)過(guò)程進(jìn)行講解,即水的電解2H20=2H2↑+O2↑(通電條件下),為吸能反應(yīng),氫氧燃料電池2H2(g)+O2(g)=2H20(l),為放能反應(yīng)。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和Cu-Zn原電池的工作原理得出化學(xué)反應(yīng)式,即Zn(s)+Cu2+(aq)=Cu(s)+Zn2+(aq)。然后利用能量變化來(lái)對(duì)原電池的工作原理進(jìn)行表達(dá),即在原電池中,反應(yīng)機(jī)理為高能量向低能量方向進(jìn)行放熱的氧化還原反應(yīng),即放能反應(yīng)。如此,在這個(gè)過(guò)程中,教師通過(guò)進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生收集證據(jù),并聯(lián)系水電解和氫氧燃料電池的變化過(guò)程促使學(xué)生能夠構(gòu)建出一定的銅鋅原電池工作模型,最后根據(jù)已有的證據(jù)和模型來(lái)對(duì)原電池的工作原理進(jìn)行推測(cè),有效提升高中生的化學(xué)素養(yǎng)水平以及思維能力。
四、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)觀念
該素養(yǎng)指的是高中生能夠通過(guò)提出一定的化學(xué)問(wèn)題并以此為基礎(chǔ)形成猜想和推測(cè),通過(guò)實(shí)驗(yàn)、資料等獲取一定的證據(jù)和信息來(lái)做出相應(yīng)的結(jié)論并進(jìn)行解釋的探究過(guò)程。通過(guò)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí),能夠使得學(xué)生敢于思考,勇于質(zhì)疑,進(jìn)而有效地提升學(xué)生的化學(xué)創(chuàng)新能力和創(chuàng)新思維。
例如,在學(xué)習(xí)“鋁的重要化合物”這一內(nèi)容時(shí),教師可以首先利用PPT來(lái)為學(xué)生呈現(xiàn)工業(yè)冶煉鋁的過(guò)程。學(xué)生在了解鋁的冶煉過(guò)程后提出相應(yīng)的問(wèn)題,如“為什么要利用氫氧化鈉溶液來(lái)分離氧化鋁(Al2O3)?”接著進(jìn)行猜想和假設(shè):因?yàn)槌叵落X的表面有一層氧化鋁薄膜且較為穩(wěn)定,猜測(cè)其可與酸反應(yīng),根據(jù)流程圖,能夠猜測(cè)也可以與氫氧化鈉溶液反應(yīng)。接下來(lái)對(duì)假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證,開(kāi)展實(shí)驗(yàn):
試管一:放入氧化鋁加水,振蕩并觀察現(xiàn)象;
試管二:取氧化鋁加入稀HCl,振蕩并觀察現(xiàn)象;
試管三:取氧化鋁加入NaOH溶液,振蕩并觀察現(xiàn)象。
發(fā)現(xiàn)試管一中氧化鋁未出現(xiàn)明顯變化,試管二、三中氧化鋁發(fā)生反應(yīng),逐漸溶解。根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就可以進(jìn)行推測(cè):氧化鋁為兩性氧化物,既可與酸反應(yīng),也可與堿反應(yīng)。最后再進(jìn)行總結(jié)反思。在這個(gè)過(guò)程中,化學(xué)教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展某一內(nèi)容的知識(shí)探究,充分提升了學(xué)生的探究能力和實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新意識(shí)。
五、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任意識(shí)
該素養(yǎng)是指學(xué)生在具備一定的化學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)和認(rèn)識(shí)到化學(xué)科的價(jià)值后,能夠形成化學(xué)學(xué)習(xí)者應(yīng)有的科學(xué)精神以及社會(huì)責(zé)任感。在高中階段的教學(xué)過(guò)程中,高中生要端正態(tài)度,以嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)、求實(shí)的態(tài)度來(lái)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)和學(xué)習(xí)。同時(shí),教師要多給予學(xué)生實(shí)踐機(jī)會(huì),為學(xué)生科普一些與化學(xué)具有相關(guān)性的熱點(diǎn)問(wèn)題以及社會(huì)性問(wèn)題,以此來(lái)培養(yǎng)高中生的科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任意識(shí)。
例如,氫能源汽車(chē)的研制就是根據(jù)當(dāng)下環(huán)境污染這一熱點(diǎn)問(wèn)題而研制的,因此氫能源汽車(chē)的研制就是對(duì)科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任這一高中化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。氫能源汽車(chē)將氫和氧作為核心燃料,能夠有效地降低出行對(duì)于環(huán)境的污染,進(jìn)而促使學(xué)生明確化學(xué)與社會(huì)環(huán)境之間的聯(lián)系,理解綠色化學(xué)的重要性。因此,在引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的化學(xué)觀念時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)認(rèn)識(shí)社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題以及化學(xué)前沿知識(shí)來(lái)推動(dòng)學(xué)生積極開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究,針對(duì)熱點(diǎn)問(wèn)題積極提出設(shè)想,進(jìn)而為社會(huì)做出一份貢獻(xiàn)。
總而言之,高中化學(xué)核心素養(yǎng)作為高中階段的化學(xué)教師開(kāi)展教學(xué)的重要教學(xué)目標(biāo),教師要積極聯(lián)系知識(shí)內(nèi)容來(lái)發(fā)展和提升高中生的化學(xué)核心素養(yǎng)水平,進(jìn)而促使學(xué)生在知識(shí)學(xué)習(xí)的過(guò)程中構(gòu)建完善的知識(shí)網(wǎng)。
參考文獻(xiàn)
[1]吳星.對(duì)高中化學(xué)核心素養(yǎng)的認(rèn)識(shí)[J].化學(xué)教學(xué),2017,000(005):3-7.
[2]趙亞楠,方杰,呂純志.基于變化觀念與平衡思想的“元素”教學(xué)—以必修1金屬的化學(xué)性質(zhì)教學(xué)為例[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備,2019,312(08):57-59.
[3]顧建辛.關(guān)于化學(xué)核心素養(yǎng)培育的微觀思考——原電池教學(xué)中的“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”[J].化學(xué)教學(xué),2017,000(011):34-38.
[4]崔亞男.基于”科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”素養(yǎng)的探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)——以”鋁的重要化合物”為例[J].教育現(xiàn)代化,2017,000(040):P.290-292.