曾麗存
摘要:化學是一門生活性、實踐性、綜合性非常強的學科,是培養(yǎng)學生自身能力、推動社會發(fā)展的重要途徑。所以,廣大化學教師需高度重視學生化學關(guān)鍵能力的培養(yǎng)研究,以全面落實素質(zhì)教育,推進教育改革和發(fā)展。
關(guān)鍵詞:高中化學;關(guān)鍵能力;核心素養(yǎng);
一、創(chuàng)設(shè)有效教學情境,培養(yǎng)信息獲取與加工能力
培養(yǎng)學生信息獲取與加工能力旨在促進學生學以致用的能力,只有學生學會從眾多信息中抓出關(guān)鍵信息,才能找到問題的突破口,從而正確運用化學知識解決實際問題。而信息主要來源于教學素材、教學情境。素材是已知信息,情境是問題信息,運用已知信息分析未知信息這一過程,就是學生信息獲取和加工能力的體現(xiàn)。因此,在高中化學教學中要想培養(yǎng)學生關(guān)鍵能力,我們首先要在教學素材的基礎(chǔ)上為學生創(chuàng)設(shè)有效的教學情境,緊密結(jié)合教材內(nèi)容,聯(lián)系學生學習以及生活實際,重點突出情境信息的時代性、針對性、過程性、啟發(fā)性、科學性以及教育性。與此同時,創(chuàng)設(shè)的情境也需要具有一定挑戰(zhàn)性,要能夠激發(fā)學生認知沖突,幫助學生實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化知識到功能化知識的轉(zhuǎn)變。
例如,教學最簡單的有機化合物—甲烷”這一內(nèi)容時,可以創(chuàng)設(shè)如下情境:播放煤礦瓦斯爆炸視頻。請學生思考:結(jié)合這節(jié)課所學知識,分析什么情況下最容易發(fā)生瓦斯爆炸,針對此,我們可以采取哪些措施避免事故發(fā)生?通過創(chuàng)設(shè)生活問題情境,能給學生一個真實的情境體驗,讓學生置身于真實的問題之中,在具體的情境中分析具體問題,促使學生主動從視頻、圖片、文字等素材中抓取關(guān)鍵信息,結(jié)合所學知識分析實際問題,從而實現(xiàn)問題的解決,這一過程是有利于培養(yǎng)學生信息獲取與加工能力的。
二、基于證據(jù)合理推理,抓住核心要素進行模型構(gòu)建
模型建構(gòu)與認知能力、證據(jù)識別與推理能力都可以歸位認知能力,都是化學學科需要培養(yǎng)學生的關(guān)鍵能力之一。而模型建構(gòu)能力的過程本身也需要證據(jù)推理,合情合理的推理演繹才能建構(gòu)出正確的模型。
例如,理解原電池認知模型時,需要結(jié)合大量原電池來分析抽離出原電池的核心要素:電極、鹽橋、導(dǎo)線、電解質(zhì)溶液。然后再梳理這些核心要素間的內(nèi)部關(guān)系,比如活性大小不同的金屬可以做原電池的電極、電解質(zhì)溶液可以參與電極反應(yīng)等。只有學生理清了這些核心要素之間的邏輯關(guān)系,才能按照化學原理科學建構(gòu)模型。最后,學生需要將這些特定關(guān)系的要素組建成系統(tǒng)。
以“設(shè)計海水提取金屬鋰電化學裝置”為例,為了引導(dǎo)學生主動建構(gòu)認知模型,我們可以設(shè)計如下學習任務(wù):
任務(wù)一:學生自主設(shè)計海水提取金屬鋰的化學裝置。這一過程設(shè)計的關(guān)鍵能力是:識別證據(jù)“Li+→Li”,然后結(jié)合證據(jù)進行合理的推理,類比遷移經(jīng)典電解飽和食鹽水設(shè)計出比較理想的實驗裝置。
任務(wù)二:學生結(jié)合金屬鋰的化學特性以及實驗猜想改進電化學裝置。這一過程涉及的關(guān)鍵能力是:識別證據(jù)“鋰的化學性質(zhì)類似鈉”,學生必須結(jié)合鋰離子在非水體系中放電這一特性來分析實驗現(xiàn)象,確定陰極電解質(zhì)溶液為丁基鋰離子液體,思考如何保證海水與陰極隔開。
任務(wù)三:從能量獲取及轉(zhuǎn)化角度優(yōu)化電化學裝置。這一過程需要學生識別證據(jù)“電解池電能來源如何更廣泛更廉價”。
任務(wù)四:“分析設(shè)計好的電化學裝置各項指標”。這一過程需要學生識別證據(jù)“定量數(shù)據(jù)及定量轉(zhuǎn)化”,結(jié)合識別的證據(jù)進行合理推理,判斷電化學裝置的優(yōu)勢和劣勢,從具體的電化學裝置中抽象出關(guān)鍵要素,再一次將核心要素進行關(guān)聯(lián),最后形成認知模型。
整個過程主要從具象模型到抽象模型過渡,循序漸進地引導(dǎo)學生分析推理,總結(jié)歸納,最終建立完善的認知模型。
三、設(shè)計多樣化探究活動,培養(yǎng)學生探究能力
實驗操作與探究能力是化學學科的關(guān)鍵能力之一,也是學生創(chuàng)新能力發(fā)展的前提。但培養(yǎng)學生實驗操作與探究能力也是具有難度和挑戰(zhàn)的。需要學生動手操作,自主體驗,在嚴謹?shù)倪壿嬐评碇袑嶒?、探究。為此,我認為廣大化學教師在實踐教學中要積極為學生提供實驗探究的機會,盡可能讓學生自己去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,引導(dǎo)學生去探究解決問題的方法,從而達到在實驗過程中鍛煉探究能力的目的。例如,在教學“原電池”這一內(nèi)容時,我們可以進行如下嘗試:
探究活動一:利用熟悉的氧化還原反應(yīng)(Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑)設(shè)計裝置,實現(xiàn)化學能直接轉(zhuǎn)化為電能。提出問題,引導(dǎo)學生思考:怎樣將Zn失電子和H+得電子的反應(yīng)分開在不同場所進行?要求學生自主設(shè)計實驗裝置,并實施實驗,引導(dǎo)學生大膽嘗試,畫出實驗裝置。鼓勵學生小組合作探究,交流討論預(yù)判設(shè)計是否合理,這一實驗會有什么現(xiàn)象?小組探究哪些現(xiàn)象能證明有電流產(chǎn)生?思考此時發(fā)生的還是Zn+2H+=Zn2++H2↑這個反應(yīng)嗎?與Zn片直接和稀H2SO4溶液反應(yīng)有何不同?
探究活動二:Cu-Zn原電池工作原理探究。要求學生在裝置圖中畫出電子、電離移動方向,并且分析發(fā)生了怎樣的電極反應(yīng),思考:持續(xù)電流需要閉合電路,在這一裝置中如何實現(xiàn)?
探究活動三:Cu-Zn原電池構(gòu)成要素探究。請學生先自主思考Cu-Zn原電池的構(gòu)成要素?然后師生總結(jié)相關(guān)要求。
四、結(jié)語
簡而言之,培養(yǎng)學生學科“關(guān)鍵能力”是隨著核心素養(yǎng)概念提出而被廣大教師重視的,是新課程改革以及新高考改革對高中教育提出的基本要求。廣大化學教師應(yīng)重視學生學科核心素養(yǎng)發(fā)展,加強學生學科“關(guān)鍵能力”培養(yǎng),為促進學生思維能力全面發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
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