徐世晗
十八届三中全会提出了立德树人的要求,在2014年我国印发了《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》,发表了“教育部将会组织研究提出适用于各个阶段学生发展核心素养的体系,点明当代学生应具备的适应其个人发展和社会发展需求的必须能力和重要品质”的看法。由此可见,“核心素养”已经成了当代不论是中小学生还是大学生应当必备的能力。随着我国教育事业的迅速发展,“核心素养”也逐渐成为我国基础教育改革中的重要部分。
学生发展核心素养与化学核心素养
在经历过新的课程改革之后,我国普通高中各学科的课程也都有了新的标准。其中,令最多人关注的是新课标中明确提出了高中各学科的核心素养,根据已公布的内容了解到,高中化学的核心素养即是“宏观微观辨识”“变化思想”“平衡思想”“极限思维”“模型认识”“创新意识”“探索发现”等几个方面。化学这一学科的核心素养是根据学生发展核心素养所确立的,而学生发展核心素养是经多因素、多方面考察确立的,它强调学生的自主发展,让学生在学习意识形成时掌握学习方式方法的选择、学习进程的自我评价等,这些恰巧就是培养化学核心素养所必需的能力。
“氧化还原反应”中落实化学核心素养的教学实录
教学设计思路分析
本节课以氧化还原反应本质——电子转移为主线,以钠和氯气的反应为实际,并采用现代信息技术教学手段,通过微视频动画、结合微观原子方面的知识,让学生由表到里、由宏观到微观,了解氧化还原反应的实质过程,让学生更加直观地看到微观、抽象的电子得失转移。通过实验和理论分析,使学生明确化合价变化与电子转移的关系,从而帮助学生从电子转移中认识氧化还原反应的实质,并独立总结出反应规律。
教学过程
氧化还原反应教学的重点是让学生从电子转移角度来认识氧化还原反应、氧化剂、还原剂等概念及其判断。
教学环节1:课前为学生们发放本节课所要讲述内容的学案,并组织班级内各个小组进行课前预习,了解课本对于氧化还原反应的定义,这样做的目的是让学生逐渐养成自主学习的意识。
接着引入本节课所要学习的新内容:
【设问】2Na+Cl2 2NaCl属于哪类反应?
【追问】你的判断依据呢?钠与氯气反应中钠、氯元素化合价发生了怎样的变化?
【设疑】钠和氯气反应中化合价为什么会发生变化?
通过设问和追问,从元素化合价变化的角度来说明金属钠与氯气的反应是钠失电子化合价升高、氯得电子化合价降低的氧化还原反应。紧接着,根据钠和氯气反应中化合价为什么会发生变化的疑问,进行更深层的探究。
【播放动画】向学生展示金属钠和氯气反应的宏观现象及动画演示解析氯化钠形成的微观过程。
【点拨】引导学生观察理解视频
【提问】
1.构成钠和氯气的微粒是什么?
2.钠原子和氯原子发生了什么变化?
3.构成氯化钠的微粒是什么?
【讲述】金属钠和氯气分别由钠原子、氯原子构成,钠与氯气反应生成氯化钠的过程中,金屬钠失去了最外层的电子形成稳定结构,变成正一价的钠离子;而氯原子得到了钠所失去的一个电子,变成了负一价态的氯离子。因此,构成氯化钠的微粒就是钠离子和氯离子。
教学环节2:由上述内容可知,氧化还原反应中应当有电子的转移,接下来选取学生所熟悉的反应方程式,利用实验进一步验证氧化还原反应中有电子的转移,电子的转移形成电流,让学生能够直观地从实验现象理解反应本质,培养模型认知的化学素养。
【实验内容】
1.将铜丝投入稀硫酸,观察记录实验现象。
2.往稀硫酸中加入锌粒,观察记录实验现象。
3.将铜丝的一端与锌粒接触,观察记录实验现象。
【讲述】锌将电子沿铜丝转移给了溶液中的H+离子,就有了电荷的定向移动,电荷定向移动形成电流。
【演示实验】锌铜稀硫酸电池接电流计。
【讲述】电流计指针发生偏转证实了电子发生了转移。
通过实验,较为直观地验证了氧化还原反应中电子的转移,以宏观的实验现象作为微观反应的体现,培养了学生对模型认知的化学核心素养。
教学反思
氧化还原反应的教学体现了高中化学的两个走向。
宏观到微观
高中化学的核心素养包括了五大方面,其中“宏观、微观辨识”就是一个重要的部分。在氧化还原反应的教学中,着重培养学生们的微观粒子概念,让学生良好地掌握微观辨识能力,这些都对落实化学核心素养的培养有着重要的意义。此外,从宏观入手氧化还原反应这节课可以举出许多生动的例子,这样一来,学生能够从微观和宏观两个角度进入氧化还原反应的世界,对氧化还原、电子得失等有一个深刻详细的了解。例如,课堂上金属钠在氯气中燃烧的实验,学生们看到的是宏观现象,包括反应物、生成物等等,都是从宏观角度对氧化还原反应的认知,接着从微观的角度去分析构成钠和氯气的微粒是什么、钠原子和氯原子发生了什么变化、构成氯化钠的微粒是什么,最后得出结论,使学生对氧化还原反应有更加清晰的认知。
从科学到生活
科学技术的发展是为了更好地满足人类日益增长的物质需求、文化需求,不论在什么时候,科学都是为人们服务的。而在为学生们讲授知识、传递科学精神的时候,不能仅仅谈论书面的理论知识,不能把枯燥无味的课本理论强行灌输给学生。最好的方法就是联系生活,只有把课本内的理论知识与日常生活中常见的一些具体模型、实际现象联系对应,才能给学生一个更加直观的印象和更加有趣味的学习环境。例如:在课堂上加入锌铜原电池的实验设置了多个微型的实验盒,让学生直观地看到活泼的金属锌与硫酸铜溶液的反应,同时连接一个小型风扇让学生感受到科学在生活中的应用,促进学生们化学核心素养的养成。
从感知到模型
模型是学习化学的重要工具,它可以帮助学生去理解一些抽象的知识内容。借助认知模型,学生们可以更加有效地了解到一些化学概念以及反应,还有清晰地描述各类事物、化学现象,它可以作为一种辅助工具更加深入地帮助人们进行科学研究。
例如:在课前,建立氧化反应、还原反应、置换反应、复分解反应四种基本反应与氧化还原反应之间的模型图。在课堂上,建立氧化还原反应中反应物、生成物、氧化产物、还原产物之间的转化模型。
结语
综上所述,培养学生的化学核心素养要以教学内容为依据,并根据学生们的学习情况对教学方案进行改进,使教学内容更加通俗易懂、贴近生活,这样才能符合学生的认知习惯,达到高效教学的目的。此外,教学中要着重训练学生的思维能力,沿着课程的主线插入实验,从而全面发展学生的化学学习能力,全面提高学生的化学核心素养。