基于化学核心素养的教学设计

2019-03-30 09:45张林萍
新课程·中学 2019年1期
关键词:教学设计化学核心素养

张林萍

摘 要:以“盐类的水解”教学片段为例,在课堂中发展学生的“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学精神与社会责任”等化学核心素养。

关键词:化学;核心素养;教学设计

一、基于化学核心素养的教学目标分解定位

在确定教学目标时,首先需要对“盐类的水解”这一单元的知识目标有清楚的认识,主要是三个方面:盐类水解的反应原理、影响水解的因素、盐类水解的应用。然后将对学生总体的素养期望具体化为课时教学目标,并以此来确定教学内容,选择教学活动方式。

二、发展学生核心素养的教学片段

1.由表及里,“四步法”探究盐类水解的原理和本质——发展学生“宏微结合”的核心素养

盐类的水解授课必须要用宏观现象与微观原理相结合,从而让学生更好地掌握盐类水解的本质。在课上,采用“宏—微—符—宏”四步法来开展教学。

第一步:“宏”——让学生宏观上感知溶液酸碱性。要求学生分别用pH试纸测定0.1mol·L-1NH4Cl、AlCl3、CH3COONa、Na2CO3、NaCl、K2SO4溶液的pH,学生有直观的感受,从宏观现象知道不同溶液的酸碱性,激发好奇心,产生疑问,探究NH4Cl呈酸性的原因。

第二步:“微”——用“微粒观”解释水解原理。教师不急于让学生分析哪些微粒可能发生反应,而是引导学生从微观角度“离子浓度”角度去分析,根据电荷守恒,NH4Cl溶液中c(NH4+)+c(H+)=c(Cl-)+c(OH-),既然实验结果显酸性,c(H+)>c(OH-),那么c(NH4+)

第三步:“符”——符号表征,用思维导图、水解离子方程式表示水解的过程。

NH4Cl=NH4++Cl-

+

H2O?葑OH-+H+?圯c(H+)>c(OH-)

NH3·H2O

离子方程式:NH4++H2O NH3·H2O?圯+H+

第四步:“宏”——教师用“盐和水的故事”总结。盐类水解讲的就是“盐和水的故事”,比如NH4Cl溶液中,故事的主角是NH4+和OH-,配角是H+和Cl-,NH4+喜欢水电离出来的OH-,H+受了冷落,是多余的,溶液就显酸性了。简单的一个故事,使盐类水解过程生动形象,更易理解,拉近了与学生的距离。

2.定量推导水解平衡常数,逐步建立水解模型——发展学生“证据推理与模型认知”核心素养

盐类水解平衡教学过程中盐水解的程度的问题是个难点,学生对盐类水解的限度认识不到位,进而导致后面离子浓度判断也出现困难。尽管教师一直强调单一离子的水解微弱,离子方程式不能写“=”,不能出现气体“↑”、沉淀“↓”符号,但是学生在作业中书写离子方程式还是反复出现,学生把NH4+的水解当成一个化学反应很高的反应,经常写生成NH3,所以课堂上定量推导NH4+的水解常数非常有必要。

《化学反应原理》书本查得NH3·H2O的电离平衡常数Kb=

1.8×10-5。代入计算可得Kh=1/1.8×10-9,由此数据让学生感知盐类水解一般是微弱的,同时代入计算得到0.1mol·L-1NH4Cl溶液中的c(H+)约为1×10-5mol·L-1,水解的百分率为0.0001,直观得出水解程度非常小,帮助学生建立盐类水解是一种微弱的平衡体系。实践证明,经过推导感知这个强有力的证据后,学生在书写水解方程式和判断离子浓度时,有了明显的进步,而且对“越弱越水解”这个规律的理解也有很大帮助。

3.问题讨论,设计实验,探究外界因素对水解的影响——发展学生“變化平衡”及“科学探究”的核心素养

学完盐类水解的基本知识后,教师提出问题:25℃时0.1mol·L-1的醋酸溶液的pH约为3,当向其中加入醋酸钠晶体,等晶体溶解后发现溶液的pH增大。有的同学认为醋酸钠水解呈碱性,c(OH-)增大了,因而溶液的pH增大;有的同学认为醋酸钠溶于水电离出大量醋酸根离子,抑制了醋酸的电离,使c(H+)减小,因此溶液的pH增大。到底是哪种说法对呢?

教师提示:请设计简单实验证明(只需加入一种试剂即可)。这个问题极大地刺激了学的思维兴奋点,总觉得两种说法都有道理,思考一段时间后教室里七嘴八舌开了,“加固体CH3COOK”“通入气体NH3”“加固体NaHCO3”,在经过激烈讨论后,发现加入这些都不行,应该加入一种醋酸盐,最好是中性的,如果pH增大,那就证明是醋酸根离子抑制了醋酸的电离,第二种说法对,最后一致提出用CH3COONH4。

发展学生“科学探究”的核心素养就是要创造机会让学生发现和提出有价值的问题,不怕在问题探究的过程中产生错误、分歧,学生在发现错误、讨论中层层深入理解,在合作中探究,从而发展了对“平衡观”“变化观”的认识。

三、教学感悟

教学的落脚点必须是培养学生的学科素养,教师在备课时就应时刻把化学核心素养的内容牢记在心并分解,教学设计要从“知识任务型”转变到“核心素养型”,虽然备课要花很多的时间,但是逐渐积累,事半功倍。高中化学学生核心素养的培养不是一蹴而就的,核心素养的培养,蕴含了学习方式和教学模式的变革,需要我们高中化学教师和学生共同努力!

参考文献:

[1]王云生.课堂转型与学科核心素养培养[M].上海教育出版社,2016.

[2]瞿洋.翻转课堂教学模式下的高三化学复习教学:以复习课“盐类水解”教学设计为例[J].化学教与学,2015.

编辑 冯志强

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