張輝宇 李雙紅
[摘? ?要]隨著教育改革的不斷發(fā)展,學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)已經(jīng)逐漸成為教學(xué)活動的重要目標(biāo)和方向。學(xué)科內(nèi)容作為學(xué)科教學(xué)的重要組成部分,是學(xué)科核心素養(yǎng)的重要載體,也是實現(xiàn)課程目標(biāo)的基礎(chǔ)?;瘜W(xué)學(xué)科在高中階段占有重要地位,是學(xué)生了解事物本質(zhì)、變化規(guī)律的重要途徑。教師應(yīng)以學(xué)科內(nèi)容為重要抓手,通過化學(xué)教學(xué)中的微粒觀、辯證觀和守恒觀等學(xué)科內(nèi)容培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),助力學(xué)生的綜合發(fā)展。
[關(guān)鍵詞]化學(xué);學(xué)科核心素養(yǎng);微粒觀;辯證觀;守恒觀
當(dāng)前,核心素養(yǎng)已成為新時代教育改革中的熱點話題之一,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)也成為教學(xué)活動的重要目標(biāo)。2014年,教育部印發(fā)的《關(guān)于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務(wù)的意見》指出:“各級各類學(xué)校要從實際情況和學(xué)生特點出發(fā),把核心素養(yǎng)和學(xué)業(yè)質(zhì)量要求落實到各學(xué)科教學(xué)中。”化學(xué)學(xué)科作為高中階段的重點學(xué)科,在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng),幫助學(xué)生了解事物本質(zhì)以及發(fā)現(xiàn)事物變化規(guī)律的過程中發(fā)揮著重要作用?!镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)》指出:“化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括‘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‘科學(xué)探究與創(chuàng)新意識‘科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任5個方面”。微粒觀、辯證觀和守恒觀是化學(xué)教學(xué)中的重點知識和觀念,與化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)聯(lián)系緊密。本文將以此為例,討論如何以學(xué)科內(nèi)容作為重要載體,培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。
一、通過微粒觀提升宏觀辨識與微觀探析能力
宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)要求:學(xué)生能從不同層次認(rèn)識物質(zhì)的多樣性,并對物質(zhì)進(jìn)行分類;能從元素和原子、分子水平認(rèn)識物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化,形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念;能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實際問題。微粒觀作為化學(xué)學(xué)科的基本觀念之一,對學(xué)生認(rèn)識事物的本質(zhì)、了解事物之間的深層聯(lián)系,具有重要的意義。物質(zhì)是由肉眼無法直接觀察到的微粒組成的,組成物質(zhì)的基本微粒包括分子、原子、離子、電子、質(zhì)子、中子等。學(xué)生需要了解這些基本粒子和它們之間的關(guān)系。
例如,在解決類似“相同溫度下,已知電離常數(shù)K(HCN) 因此,教師要善于引導(dǎo)學(xué)生從宏觀和微觀相結(jié)合的視角去分析并解決實際問題。在宏觀上掌握事物的發(fā)展規(guī)律,并在微觀上解釋其原因,才能揭示事物發(fā)展變化的本質(zhì)。 二、通過守恒觀樹立變化觀念與平衡思想 變化觀念與平衡思想素養(yǎng)要求:學(xué)生能認(rèn)識物質(zhì)是運動和變化的,知道化學(xué)變化需要一定的條件,并遵循一定規(guī)律;認(rèn)識化學(xué)變化的本質(zhì)特征是有新物質(zhì)生成,并伴有能量轉(zhuǎn)化;認(rèn)識化學(xué)變化有一定限度、速率,是可以調(diào)控的;能多角度、動態(tài)地分析化學(xué)變化,運用化學(xué)反應(yīng)原理解決簡單的實際問題。中學(xué)化學(xué)教學(xué)過程中常見的守恒,概括起來主要有元素守恒(也稱物料守恒或質(zhì)量守恒定律)、電荷守恒、能量守恒、得失電子守恒,它們相互關(guān)聯(lián),相互滲透。 以元素守恒為例,學(xué)生在解決“我們國家制取硫酸的原料是黃鐵礦,現(xiàn)有120噸含雜質(zhì)20%的黃鐵礦,理論上可以制得多少噸質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸”“固體MnCO3在加熱時失重,根據(jù)失重曲線分析在不同溫度范圍內(nèi)所得固體的化學(xué)成分”這類問題時,如果按照傳統(tǒng)思想一步一步計算,這樣問題就會復(fù)雜得多。但如果能根據(jù)主要元素(這兩個問題情境中的主要元素分別為硫和錳)的守恒,就可以更簡便地解決這類問題。 物質(zhì)是運動變化的,這些變化可能紛繁復(fù)雜,但也是有規(guī)律可循的。教師要引導(dǎo)學(xué)生去探索、認(rèn)識和掌握這些規(guī)律,通過樹立守恒觀念,為學(xué)生未來的科學(xué)探索提供科學(xué)的理論依據(jù)。 三、通過辯證觀發(fā)展證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng) 證據(jù)推理與模型認(rèn)知素養(yǎng)要求:學(xué)生要具有證據(jù)意識,能基于證據(jù)對物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)及其變化提出可能的假設(shè),通過分析推理加以證實或證偽;建立觀點、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系;知道可以通過分析、推理等方法認(rèn)識研究對象的本質(zhì)特征、構(gòu)成要素及其相互關(guān)系,建立認(rèn)知模型,并能運用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象,揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律。 化學(xué)知識中的很多內(nèi)容都體現(xiàn)了辯證觀的觀點。例如,按照在水溶液里或熔融狀態(tài)下能否導(dǎo)電可將化合物分為電解質(zhì)和非電解質(zhì),而按照電離能力的大小又可以將電解質(zhì)分為強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)。但電解質(zhì)的電離能力各不相同,不能簡單地認(rèn)為電解質(zhì)就可以百分之百地電離,而非電解質(zhì)就不能電離。按照電解質(zhì)的劃分,乙醇屬于非電解質(zhì),但它并非完全不能電離出H+,因為金屬鈉可以和它反應(yīng)產(chǎn)生氫氣,只是反應(yīng)的劇烈程度遠(yuǎn)不如鈉和水的反應(yīng)。所以,乙醇并非不能電離出H+,只是電離的能力很弱。當(dāng)物質(zhì)的電離能力弱到可以忽略不計的程度,就可以把它叫做非電解質(zhì)了。 辯證觀是辯證思維的重要體現(xiàn),教師要引導(dǎo)學(xué)生辯證地看待物質(zhì)在不同條件下的狀態(tài),同時了解其本質(zhì)特征,并據(jù)此進(jìn)行科學(xué)推理與探究。 涉及微粒觀、守恒觀和辯證觀的化學(xué)知識眾多且具有一定的隱蔽性,化學(xué)教師需要不斷地探索、深入地學(xué)習(xí),才能將學(xué)科內(nèi)容中的基本觀點挖掘出來,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)其中的奧秘,促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的提升,助力學(xué)生綜合能力的發(fā)展。 (責(zé)任編輯? ?姚力寧)