高中化学核心素养培育的案例实践

2018-03-25 06:55黄云鹏
中小学教学研究 2018年12期
关键词:培育高中化学核心素养

黄云鹏

摘要 在现代课堂教学中挖掘学生发展的核心素养的内涵,是教师必须面对的实际问题,同时也是对多年的教育实践经验冲击与深化。通过一些案例对提升学科核心素养进行粗浅的分析,以达到注重化学知识体系构建过程、学科素养培育过程之目的。

关键词 高中化学;核心素养;培育

在课程改革的今天,核心素养不再是新名词了,大量的资料和专家分析表明核心素养它包括两个方面的含义:一是“学生发展核心素养”,二是“高中化学学科核心素养”。二者是不可分割的,因为“高中化学学科核心素养”属于“学生发展核心素養”的重要组成部分,是核心素养的细化的结晶。怎样才能从“学生发展核心素养”中抽丝剥茧得出“高中化学学科核心素养”呢?下面从两个方面发表笔者的看法。

一、让过程与结果并举

化学核心素养是通过学生对化学学科的认知活动为起点,在自主学习和合作探究的历练中以解决与化学相关问题为结果的过程能力素养,是学生对化学知识的构建过程与运用结果的统一。因此,化学核心素养具有对化学知识的认知结果和构建过程的双重性,不可能只注重过程不要结果,也不能只要结果不注重过程。我们清楚,我们培养学生只是让他们去识记、理解化学知识、原理和规律,不去思考他们未来在高考中怎么样,在进入社会后怎么样;也不会只注重结果,他们在高考中化学学科的成绩怎么样,在生活中化学知识的应用怎么样,而忽视他们的知识体系的构建过程,学科素养的培育过程。

(一)过程性是培育化学核心素养的前提

高中生在面对新情境中的化学相关问题采取的综合运用化学思想、知识原理与探究技能的总和就是化学核心素养的过程性。在过程培育中强调了高中生在面对情境中的化学事实,能够首先从表象进行观察,然后运用化学知识对表象提出假设,再由此进一步分析推理并经过实验探究得出科学的结论。

例如,将Fe2O3粉末在一个硬质玻璃管中与CO在加热下反应,观察到留下黑色固体,如下装置图1。

这个实验在硬质玻璃管中得到的黑色固体是什么呢?学生通过对固体颜色的观察,确定黑色固体不可能是Fe2O3,因为Fe2O3是红褐色的。然后就会根据氧化还原反应的原理考虑,在这个反应原理中CO起还原作用,推断出Fe2O3中的铁元素的化合价一定会降低,可以提出黑色固体可能是FeO、Fe3O4、Fe中的一种或几种的假设,最后通过设计实验方案对假设作出探究判断。

这就是对知识体系建构的过程性,让学生在“实验设计”中体验观察→假设→设计方案→分析探究→结论的过程历练中活动能力。因此,过程性是培育化学核心素养的前提。

(二)结果性是培育化学核心素养的主体

学生通过化学知识学习所构建的、具有化学学科的特质体系、思想品质是化学核心素养的结果性。反映的是需要培育高中化学核心素养的五个方面。无论是化学概念的表征还是物质结构的模型、还是反应的原理,都体现着化学学科的特质体系、思想品质。例如,在氯气的制备装置中,采用了盛放有饱和食盐水的洗气瓶做净化装置,在高一阶段只能明确Cl2难溶于饱和食盐水,而HCI却能溶于饱和食盐水,其蕴藏的化学原理没有真正体现出来,学生认知的是结果,是可行的方案。而后通过学习化学反应原理,知道了Cl2+H2O=HCIO+H++CI-,对饱和食盐水在反应中的作用有了全新的认识。所以化学知识的结果是作为应用的基础,是培育化学核心素养的主体。

二、让内涵与外延齐飞

核心素养不仅仅是能力的代名词,它有着丰富的内涵与外延。要将学生培养成完美人格和终身学习能力的社会人才是它的内涵;让学生从化学素养中有着更高的视野和境界去自我发展是它的外延。在当前的高中化学教学过程中,教师是课堂主导地位,教学环节有条不紊,注重讲解化学的大道理,讲化学题目的解题方法,缺失了对学生质疑、释疑能力的培养,在“圈子里”注重的是成绩排位,没有了化学核心素养的内涵,更谈不上化学核心素养外延。

(一)凸显化学知识的基本内涵

化学是从微观粒子的层面诠释物质的组成、结构与变化。在中学阶段对物质及其变化的运用一般方法是:首先用化学用语——符号对物质进行表示(如元素符号、化学式、化学方程式、离子反应方程式等),用微观思想进行说明(物质结构式、原子结构示意图、球棍模型、晶胞示意图等),用宏观的现象(颜色、状态、气味等)及物质的量计量进行表述。

例如,讲解氯气的性质时,可以写出反应方程式是:CI2+H22HCI;在微观层面认识的是一个Cl2分子和一个H2分子生成两个HCI分子;而宏观描述是无色无味的H2在黄绿色有刺激性气味的Cl2中安静燃烧,火焰为苍白色……

这些充分说明无论是方程式表示、微观分析、宏观描述等化学方法都是揭示氯气性质的内涵,是化学学科最为显著的特征。因此可知,化学研究的基本问题是从微观层面认知物质及其变化本质。课堂教学过程中常常利用分类、模型等对物质的特征进行假设,然后在此基础上以化学实验探究活动为载体,进行对物质及其变化的研究,进而从宏观层面去把握物质及其变化的规律。在高中阶段这种透过现象抓本质的做法是对学生的科学熏陶,也是对他们化学核心素养的培育。

(二)揭示化学思维的科学外延

化学特定的语言是符号,而本质是微观的,表征是宏观的,这是化学层面认识物质及其变化显著特征。在学习氯气的性质的时候,常常介绍了氯气的制备方法,其装置为图2:

当然,作为实验探究有着激发学生的兴趣的作用,仅仅按照装置、试剂按部就班,培育学生“实验探究与创新意识”就会被扼杀。需要对知识进行拓展,真正做到举一反三。如,在发生装置中的反应原理MnO2+4HCI(浓)=MnCI2+CI2↑+2H2O,其反应的分类角度是氧化还原反应,MnO2是氧化剂,可以让学生形成化学思想,根据氧化性强弱规律找到可以替换MnO2的试剂,比如PbO2、KMnO4、NaCIO,等等,反应的条件会更加简单。在前面已经提及到了饱和食盐水在气体净化过程中的作用,这是“变化观念与平衡思想”的具体形式,在这里就不再狗尾续貂了。作为尾气吸收装置它不仅仅是氯气能与NaOH溶液反应这么简简单单,更多体现的是一种环保意识,一种社会责任感,是课程育人价值的具体表现形式。所以,一项化学实验探究蕴藏着丰富的内涵,而其外延更加广阔、更能展现化学核心素养。

总而言之,在高中阶段要培育学生的化学核心素养,就必须让化学探究的过程与结果并举,让学生在认知的探究过程中发现结果,在得出结果的同时明确规律的来源与发展;就必须让化学知识内涵与外延齐飞,让学生理解的不仅仅是一种生搬硬套的知识,更多的是学会创新、学会迁移,学会一种社会责任感。

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