張婉
摘 要:在新課程背景下的高中化學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)積極響應(yīng),調(diào)整課堂教學(xué)策略,重視提高學(xué)生的綜合能力,培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)?;诖耍谥朴喗虒W(xué)策略時(shí),教師也應(yīng)根據(jù)培養(yǎng)要求與學(xué)生實(shí)際情況,以保證策略應(yīng)用的有效性。在文章中,通過(guò)對(duì)思維導(dǎo)圖、創(chuàng)設(shè)情境、合作學(xué)習(xí)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、生活實(shí)際等教學(xué)手段的研究,優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,調(diào)整課堂教學(xué)活動(dòng),使高中生的核心素養(yǎng)得到鍛煉與提升。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);高中;化學(xué)教學(xué)
在高中化學(xué)教學(xué)中,學(xué)生應(yīng)具備宏觀(guān)辨識(shí)與微觀(guān)探析、變化觀(guān)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)、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任五個(gè)方面的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。在教學(xué)實(shí)踐中,教師應(yīng)緊緊圍繞五個(gè)核心素養(yǎng)開(kāi)展教學(xué)活動(dòng),設(shè)置教學(xué)內(nèi)容,鍛煉學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力。在多元手段引導(dǎo)下,教師可以高效完成培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo),提高學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)掌握的程度,讓學(xué)生的化學(xué)綜合實(shí)力得到切實(shí)提升。
一、運(yùn)用思維導(dǎo)圖,培養(yǎng)學(xué)生宏觀(guān)辨識(shí)與微觀(guān)探析能力
在化學(xué)教學(xué)中,宏觀(guān)與微觀(guān)是相對(duì)的概念,宏觀(guān)辨識(shí)要求學(xué)生能夠通過(guò)宏觀(guān)物體產(chǎn)生的現(xiàn)象,準(zhǔn)確定位化學(xué)知識(shí),而微觀(guān)探究則要求學(xué)生通過(guò)對(duì)具體內(nèi)容的整合,實(shí)踐化學(xué)知識(shí),做到對(duì)化學(xué)內(nèi)容的深入探究。思維導(dǎo)圖作為一種兼顧宏觀(guān)與微觀(guān)的手段,可以幫助學(xué)生提升自己的化學(xué)素養(yǎng)。根據(jù)思維導(dǎo)圖的特性,學(xué)生可以借助其形成知識(shí)脈絡(luò)、整合章節(jié)內(nèi)容,讓化學(xué)知識(shí)更具系統(tǒng)性、結(jié)構(gòu)性[1]。在思維導(dǎo)圖的幫助下,學(xué)生能夠有效抓住重點(diǎn)內(nèi)容,深入理解化學(xué)知識(shí),提高學(xué)習(xí)效率。
以人教版(2019)必修第二冊(cè)《硫及其化合物》一課教學(xué)為例。在本次課程的學(xué)習(xí)中,學(xué)生需要完成對(duì)硫與二氧化硫、硫酸、硫酸根離子的檢驗(yàn)、不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)的轉(zhuǎn)化四個(gè)方面內(nèi)容的學(xué)習(xí)。筆者以“硫與二氧化硫”這部分內(nèi)容為主,帶領(lǐng)學(xué)生開(kāi)展以思維導(dǎo)圖為主的教學(xué)活動(dòng)。首先,根據(jù)思維導(dǎo)圖的繪制要求,學(xué)生應(yīng)先知曉從哪些方面了解二氧化硫的知識(shí)。根據(jù)前面學(xué)習(xí)的內(nèi)容,學(xué)生應(yīng)知曉探究化學(xué)物質(zhì)應(yīng)主要掌握其物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì),對(duì)此,教師便以物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)為切入點(diǎn)開(kāi)展教學(xué)。由于二氧化硫本身的特性,教師無(wú)法讓學(xué)生近距離地進(jìn)行觀(guān)察,為此,教師可以在網(wǎng)絡(luò)上搜集相關(guān)視頻,展示二氧化硫。同時(shí),教師講授二氧化硫的物理性質(zhì),即無(wú)色、有刺激性氣味的有毒氣體;密度大于空氣,容易液化,易溶于水。在探究二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)時(shí),教師可以讓學(xué)生思考,“研究物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)可以從哪些方面入手?”根據(jù)對(duì)以往知識(shí)的回憶,學(xué)生可知應(yīng)從三個(gè)方面入手,一是從物質(zhì)類(lèi)別上看,通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明二氧化硫是酸性氧化物;二是從化合價(jià)看,推斷二氧化硫具有怎樣的化學(xué)性質(zhì);三是從物質(zhì)特性上看,思考二氧化硫具備怎樣的化學(xué)性質(zhì)。根據(jù)上述過(guò)程,學(xué)生可以發(fā)現(xiàn),關(guān)于二氧化硫的知識(shí)點(diǎn)已經(jīng)形成了框架,學(xué)生只需在課程結(jié)束后,按照教學(xué)內(nèi)容提煉出主線(xiàn),及時(shí)整理知識(shí)點(diǎn)即可。
教師將思維導(dǎo)圖的框架結(jié)構(gòu)融合在教學(xué)中,能夠培養(yǎng)學(xué)生的結(jié)構(gòu)意識(shí),使學(xué)生具備宏觀(guān)辨識(shí)與微觀(guān)探究能力,讓學(xué)生扎實(shí)地掌握化學(xué)知識(shí)。
二、通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境,引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立變化觀(guān)念與平衡思想
變化觀(guān)念與平衡思想要求學(xué)生樹(shù)立物質(zhì)一直處于變化狀態(tài)的思想,特別是在化學(xué)學(xué)科中,學(xué)生需要理解物質(zhì)分子的變化規(guī)律、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的變化情況等,這都要求學(xué)生具備變化思想。只有這樣,學(xué)生才能學(xué)會(huì)從多角度認(rèn)識(shí)與思考化學(xué)知識(shí),達(dá)到理想的學(xué)習(xí)效果?;诖?,在教學(xué)實(shí)踐中,教師需要借助創(chuàng)設(shè)情境的手段運(yùn)用,有效引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立變化觀(guān)念與平衡思想。在創(chuàng)設(shè)情境時(shí),教師可以采取可視化情境與問(wèn)題情境結(jié)合的方式,讓學(xué)生以圖文、視頻等形式,認(rèn)知化學(xué)內(nèi)容。以問(wèn)題的形式,深入化學(xué)知識(shí),使學(xué)生在積極參與課堂教學(xué)中,實(shí)現(xiàn)自身核心素養(yǎng)的進(jìn)步[2]。
以人教版(2019)必修第二冊(cè)《無(wú)機(jī)非金屬材料》一課為例。在本次課程中,學(xué)生需要完成硅與二氧化硅、新型陶瓷、碳納米材料三部分內(nèi)容的學(xué)習(xí)。在講授知識(shí)時(shí),教師便可以采取“圖文展示+設(shè)置問(wèn)題”的方式開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。如在課程開(kāi)始階段,教師便可以借助各式各樣的硅,給學(xué)生打造一個(gè)充滿(mǎn)硅的情境,如展示硅酸鹽、含硅酸鹽的物品、硅酸等各種圖片,以此引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到硅是無(wú)處不在的。教師便可以問(wèn)題的形式,引導(dǎo)學(xué)生思考,如為什么保存堿液需使用橡皮塞式的玻璃瓶,而不是磨口的玻璃瓶?這就需要學(xué)生思考玻璃的主要成分是二氧化硅,其可以同堿發(fā)生反應(yīng)形成硅酸鹽,容易腐蝕玻璃瓶,所以用橡皮塞可以減少玻璃與玻璃之間的接觸,避免生成硅酸鹽堵塞瓶口。在此問(wèn)題中,學(xué)生可以看到二氧化硅與堿液之間相處的關(guān)系,而橡皮塞則讓二者形成了一定的平衡關(guān)系。再比如,探究關(guān)于新型陶瓷的內(nèi)容時(shí),教師同樣需要先展示與新型陶瓷有關(guān)的事物,如軸承,并設(shè)置思考“為什么新型陶瓷可以用作制作軸承?其具有怎樣的性能?”通過(guò)觀(guān)察軸承,學(xué)生可以知曉新型陶瓷的材料突出的特點(diǎn)便是硬度大,再結(jié)合軸承的使用環(huán)境,可獲得第二個(gè)特性,即高溫抗氧化。根據(jù)對(duì)新型陶瓷材料的使用,學(xué)生便可以知曉不僅日常使用的物質(zhì)在變化,化學(xué)物質(zhì)也在不斷變化,為生活提供便利。
基于此,在化學(xué)教學(xué)中,教師需運(yùn)用好情境創(chuàng)設(shè)手段,積極引導(dǎo)學(xué)生在情境中思考化學(xué)知識(shí),提高學(xué)生對(duì)化學(xué)中變化與平衡的認(rèn)知,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的目的。
三、通過(guò)合作學(xué)習(xí),有效鍛煉學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知能力
證據(jù)推理與模型認(rèn)知是指根據(jù)現(xiàn)有的化學(xué)證據(jù)進(jìn)行合理猜想,形成一定的認(rèn)知,再通過(guò)整理觀(guān)點(diǎn)、搜集資料、理清邏輯等步驟,完成對(duì)化學(xué)內(nèi)容的思考。因此,在化學(xué)教學(xué)中,教師應(yīng)重視對(duì)學(xué)生證據(jù)意識(shí)的培養(yǎng),讓學(xué)生具備根據(jù)現(xiàn)有知識(shí)進(jìn)行假設(shè)、自主探究、構(gòu)模型的能力,使學(xué)生的化學(xué)能力得到有效提高。對(duì)此,教師需要組織學(xué)生進(jìn)行合作學(xué)習(xí),一方面讓學(xué)生在合作中感知化學(xué)課堂的良好氛圍,有效調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,另一方面使學(xué)生在合作中配合完成對(duì)化學(xué)知識(shí)的探索,有效鍛煉學(xué)生的證據(jù)推理與模型認(rèn)知能力[3]。
以人教版(2019)必修第二冊(cè)《化學(xué)反應(yīng)與能量變化》一課為例。在學(xué)習(xí)“化學(xué)反應(yīng)與熱能”這部分知識(shí)時(shí),學(xué)生需要在合作學(xué)習(xí)中完成對(duì)吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)的了解,以及掌握化學(xué)鍵的斷裂和形成是化學(xué)反應(yīng)中能力變化的主要原因。在合作探究中,學(xué)生首先由對(duì)“自熱火鍋”的思考延伸出對(duì)課程知識(shí)的探究。在思考中,學(xué)生應(yīng)按照教材中提及的兩個(gè)實(shí)驗(yàn),分別進(jìn)行基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)操作。在此過(guò)程中,一起合作的成員應(yīng)共同觀(guān)察實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的現(xiàn)象,共同分析現(xiàn)象,得到實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在鹽酸與鎂的實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生可以看到鎂條逐漸溶解,并伴隨氣泡產(chǎn)生,同時(shí)溫度計(jì)顯示的數(shù)值升高,由此可以判斷該反應(yīng)過(guò)程是在釋放熱量。而在第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生將20gBa(OH)2·8H2O晶體研細(xì)后與10gNH4Cl晶體一起放入燒杯中,并將燒杯放在滴有幾滴水的木片上,隨后用玻璃棒快速攪拌后,再用玻璃片蓋上燒杯。在該實(shí)驗(yàn)中,隨著操作的完成,學(xué)生可以感知到有刺激性氣味產(chǎn)生,且在觸摸杯壁下部時(shí),明顯感覺(jué)到杯壁變涼,而且此時(shí)的木片已經(jīng)粘在燒杯上,由此可以推斷該反應(yīng)是在吸收熱量。綜合兩個(gè)實(shí)驗(yàn),學(xué)生小組可以得到結(jié)論:發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí),常伴有熱量的釋放與吸收。根據(jù)上述知識(shí),學(xué)生繼續(xù)思考在冬季采用的取暖方式中,有哪些屬于放熱反應(yīng)?給出的信息有燒炭取暖、用電暖器取暖、天然氣壁掛爐取暖、空調(diào)取暖、地下水循環(huán)取暖等。通過(guò)交流,互換意見(jiàn),學(xué)生認(rèn)為燒炭取暖和天然氣壁掛爐取暖屬于放熱反應(yīng),電暖器和空調(diào)取暖屬于電能轉(zhuǎn)化為熱能,而地下水循環(huán)則只是屬于熱量的交換。
在上述合作交流中,學(xué)生之間的探究、分析在高效完成獲取化學(xué)知識(shí)的同時(shí),既提升了學(xué)生間的默契度,也加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的掌握,能夠有效提升其核心素養(yǎng)。
四、運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)素養(yǎng)
科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)素養(yǎng)要求學(xué)生在探索化學(xué)知識(shí)時(shí),應(yīng)做到理性認(rèn)知、邏輯思考,且使學(xué)生在深化理解知識(shí)時(shí),經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)、解釋、說(shuō)明、創(chuàng)造的過(guò)程。基于此,在課堂中,教師需要通過(guò)組織學(xué)生進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)的方式,引導(dǎo)學(xué)生參與學(xué)習(xí),并在教師的指導(dǎo)下制訂實(shí)驗(yàn)方案,完成實(shí)驗(yàn)操作,做到對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的全程參與,在積累化學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的前提下,取得科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)素養(yǎng)的進(jìn)步[4]。
以人教版(2019)必修第二冊(cè)第五章“用化學(xué)沉淀法去除粗鹽中的雜質(zhì)離子”為例。在學(xué)習(xí)中,學(xué)生需要根據(jù)積累的化學(xué)知識(shí),自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,并嘗試完成化學(xué)實(shí)驗(yàn)。對(duì)此,教師讓學(xué)生體驗(yàn)制鹽。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟時(shí),學(xué)生將制鹽的步驟設(shè)計(jì)為九步,分別是溶解、除SO42-、檢驗(yàn)SO42-是否沉淀完全、除Mg2+、Ca2+,以及過(guò)量的Ba2+、檢驗(yàn)Mg2+、Ca2+、Ba2+是否完全沉淀、過(guò)濾、除去過(guò)量的OH-、CO32-、蒸發(fā)、冷卻的精鹽。在按照實(shí)驗(yàn)步驟開(kāi)展實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生需要注意實(shí)驗(yàn)中的細(xì)節(jié)。如在第一步溶解中,將粗鹽與水共同放入燒杯中時(shí),應(yīng)用攪拌棒進(jìn)行攪拌,這樣才能保證粗鹽充分溶解;再如第二步中,滴加過(guò)量的BaCl2后,便需要靜置等待發(fā)生反應(yīng),生成BaSO4沉淀。此外,在去除粗鹽雜質(zhì)的過(guò)程中,學(xué)生需要根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,總結(jié)出粗鹽分離提純之法,包括必須過(guò)量,以除雜試劑過(guò)量;必須容易,以過(guò)量試劑容易去除雜質(zhì);必須按照順序,即除雜順序必須合理;再如四原則,包括不增加新雜質(zhì)原則、不減少被提物質(zhì)原則、被提純物質(zhì)與雜質(zhì)分離原則、被提純物質(zhì)變化后以復(fù)原原則。在上述實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生若是在沒(méi)有教師指導(dǎo)的情況下,可能會(huì)經(jīng)歷多次實(shí)驗(yàn)失敗,但這對(duì)學(xué)生樹(shù)立科學(xué)探究的思想、建立嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的探究意識(shí)有一定的促進(jìn)作用。
所以,學(xué)生在進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),需要將向教師請(qǐng)教與獨(dú)立思考結(jié)合,扎扎實(shí)實(shí)地培養(yǎng)自己的化學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,可以做到在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中認(rèn)真操作、細(xì)致觀(guān)察,逐漸提升自己的化學(xué)核心素養(yǎng)[5]。
五、聯(lián)系生活實(shí)際,提升學(xué)生科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任意識(shí)
科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任意識(shí)要求學(xué)生建立綠色化學(xué)觀(guān)念,且將化學(xué)知識(shí)的實(shí)際運(yùn)用與社會(huì)發(fā)展進(jìn)行關(guān)聯(lián)。在當(dāng)下的社會(huì)中,可以看到許多因?yàn)E用化學(xué)物質(zhì)而產(chǎn)生環(huán)境污染的情況,如水污染、大氣污染,以及因化學(xué)物品使用不當(dāng)造成的化工廠(chǎng)爆炸等,這些都化學(xué)息息相關(guān)?;诖?,在高中階段的化學(xué)學(xué)習(xí)中,教師便需要滲透綠色化學(xué)的觀(guān)念,引導(dǎo)學(xué)生形成安全使用化學(xué)物品、正確認(rèn)知化學(xué)內(nèi)容的意識(shí)。對(duì)此,教師可以選擇聯(lián)系生活實(shí)際的方式,將生活中與化學(xué)有關(guān)的元素引入課堂,實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任意識(shí)的目的[6]。
以人教版(2019)必修第二冊(cè)《化學(xué)品的合理使用》一課為例。在學(xué)習(xí)“化肥、農(nóng)藥的合理使用”這部分知識(shí)時(shí),學(xué)生需要完成兩個(gè)學(xué)習(xí)目標(biāo):第一,了解常見(jiàn)氮肥、磷肥的主要成分,認(rèn)識(shí)合理施用化肥的必要性;第二,了解常見(jiàn)農(nóng)藥的組成、分類(lèi)、對(duì)環(huán)境的影響,樹(shù)立合理施用化肥、農(nóng)藥的觀(guān)念?;诖?,教師需要從聯(lián)系生活實(shí)際的角度開(kāi)展教學(xué)活動(dòng),引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)的生活場(chǎng)景中進(jìn)行有效思考。如在農(nóng)村種地時(shí),農(nóng)民為了保證秧苗不被蟲(chóng)害,常常是采取噴灑藥物的方式,同時(shí)為了促進(jìn)秧苗更好地成長(zhǎng),也會(huì)采取施肥的辦法。對(duì)此,學(xué)生需要思考農(nóng)藥與化肥是否可以隨意使用?如果過(guò)量使用化肥會(huì)產(chǎn)生怎樣的后果?在生活中有哪些具體的體現(xiàn)?在此基礎(chǔ)上,學(xué)生需要進(jìn)一步思考當(dāng)下為了做到合理使用化肥或農(nóng)藥都采取了怎樣的措施,或者制作出了哪些新型、影響小的產(chǎn)品?
在思考上述內(nèi)容時(shí),學(xué)生應(yīng)將生活實(shí)際經(jīng)驗(yàn)與化學(xué)知識(shí)緊密結(jié)合,從生產(chǎn)生活思考到化肥與農(nóng)藥的成分、影響,再進(jìn)一步思考如何降低化肥與農(nóng)藥的影響,形成綠色化學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度,提高自身的社會(huì)責(zé)任認(rèn)知[7]。
結(jié)束語(yǔ)
綜上,在高中化學(xué)課堂上,教師需要重視對(duì)學(xué)生應(yīng)用技能的培養(yǎng),不斷提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。在具體實(shí)踐中,教師需要合理使用各種教學(xué)手段,如思維導(dǎo)圖、創(chuàng)設(shè)情境、合作學(xué)習(xí)、化學(xué)實(shí)驗(yàn)等,多樣的教學(xué)手段才能讓學(xué)生體驗(yàn)到化學(xué)課堂的豐富性,才能讓學(xué)生從不同角度認(rèn)知化學(xué)知識(shí),進(jìn)而有效提升學(xué)生的核心素養(yǎng),讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲得成長(zhǎng)。
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