学科核心素养教学在高中化学中的渗透

2020-02-24 02:27王子维
数理化解题研究 2020年18期
关键词:证据高中化学化学

王子维

(甘肃省甘谷第一中学 741200)

化学学科的核心素养培育促进学生理性思维的形成,对高中化学的学习有促进作用.当前的化学学科教学普遍存在着浅层学习的特征,学生的理解能力和思维能力受到了限制,对教学效率的提高是很大的阻碍.在高中化学的学习中,学生需要掌握宏观辨识和微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学探究和创新意识、科学态度与社会责任五项核心素养的培育教学,下文对其在教学中的渗透作了详细阐述.

一、宏观辨识和微观探析

在高中化学的学习中,从宏观上来说,学生需要掌握物质产生化学变化的宏观状态,变化的分类方式以及符号表示;从微观上来说,需要学生在微观上掌握物质的结构、性质等特征,并对其关系产生更加深入的理解.这就是化学学科核心素养要求的宏观辨识和微观探析能力.

具体教学中宏观辨识往往比较容易理解,微观辨析是一大障碍.例如,在“离子反应”的学习中,就是考察学生在微观层面对物质反应的理解,在这一部分,学生往往很难理解物质的电离,从而导致了对该部分的学习都处于浅显了解、死记硬背的状态.以硫酸氢钠溶液的电离方程式和硫酸氢纳晶体在熔融状态下的电离方程式为例,在熔融状态下,硫酸氢根离子团中的H、S、O由共价键集聚,该共价键难以被破坏,而离子键容易被破坏,然而在水溶液中强电解质中的共价键和离子键都比较容易被破坏.在微观层面上学生往往理解为氢离子在不同状态下是否能够电离出来的区别.因此,在化学教学中,教师要不断丰富学生的知识体系,给学生充分时间和机会去探究知识的本质.

二、变化观念与平衡思想

化学中的变化包括以下几个方面:第一,物质是不断变化的,包括物理变化和化学变化;第二,与此同时,物质的变化也是有条件的.物质变化的原因可从其内部和外部、量变和质变等不同角度来分析.在关注物质的变化的同时也要注意其中的“不变”,即平衡思想,这要求学生从动态平衡的角度来分析化学、研究化学.

以树立变化观念为例,在探究三氯化铁溶液是否能够催化分解双氧水时,需要学生注意实验过程中的变化,如在5%的双氧水溶液与适量的三氯化铁溶液在试管中混合后,学生需要关注试管中的变化,如试管中产生大量气泡,并且将带火星的木条伸入试管中,带火星的木条复燃,由此得出三氯化铁溶液可以催化分解双氧水.再根据平衡思想,三氯化铁在水中解离出Fe3+、Cl-,那么在三氯化铁溶液中真正起到催化作用的微粒是什么还需要再做实验设计验证.因此,在高中化学的理论学习和实验教学中都需要树立变化观念和平衡观念,以深入对化学知识的理解和应用.

三、 证据推理与模型认知

在化学的学习中需要学生具备证据思维,能够通过证据来对物质的性质及其变化做出合理假设和判断,并且能够对证据与结论之间的关系进行合理解释.除此之外,还要注意化学学科的模型建构,化学模型在这里主要是指一种思维方式和框架.

在探究如何使用氯化铝溶液制备氢氧化铝时,学生根据自己的知识储备,即“证据”,如对复分解反应类型的理解、对基本药品溶液的认知、对反应物的性质认识等,可以作出实验设计,在氯化铝溶液中加入稀氨水,产生了氢氧化铝的白色胶状沉淀.在此过程中,学生可能会产生使用氢氧化钠溶液来制备氢氧化铝,他提出的“证据”是“氢氧化钠的碱性更强,有利于氢氧化铝的制备”,但与此相悖的“证据”是“氢氧化铝溶于强碱”.因此,学生在化学学习中一定要注意证据推理的核心素养.

四、科学探究和创新意识

实验是化学教学的基础,化学学科的成果需要用实验数据来说话.教师需要不断创新实验教学设计,给学生充分的机会进行问题的探究,从而完成实验的具体操作,得出结论.在实验教学中,学生的自主探究能力和思维能力将得到促进,能够树立学生尊重事实、自主创新、自主学习的思想理念.

在具体的实验教学中,常常出现学生在实验操作前已经对实验步骤、结果、现象等了如指掌再进行实验的现象,这种状态是学生提高创新能力的阻碍.以“探究氯水成分”的实验教学为例,第一种方式是教师提前准备好新制氯水、硝酸银溶液、碳酸钠溶液、稀盐酸、紫色石蕊溶液等检验用具;第二种方式是需要学生先设计实验并交给教师评价,再自选药品具体操作.相比之下,第二种方式对学生的探究实验有更明显的作用,第一种方式学生虽然很容易地进行实验设计并操作,但这只是简单的对已知知识的再现,缺乏对学生探究能力的训练.

五、科学态度与社会责任

化学知识在环境保护和资源开发领域得到了切实应用,对社会可持续发展有重要推动作用.在高中化学的学习中,学生就要具备严谨科学的学习态度,能够运用自己的专业知识分析化学与自然的关系,勇于承担社会责任,树立学好化学、造福人类的观念.在该项核心素养的培育中,学生为社会做出贡献的责任感会大大增强.

在学习“含硫化合物及其性质”时,通过对二氧化硫的制取、含硫化合物的性质验证实验等知识的学习和掌握,学生已经具备经过老师的适当引导来引起在生活中的应用的能力.在这种情况下,教师可以引导学生研究尾气的处理方法来进行该节课程内容的巩固学习.通过这种方法,学生可以对巩固二氧化硫相关实验的操作方法和知识拓展,提高学生应用知识的解决能力,培养学生思维的缜密性,促进化学的绿色化发展,引导学生勇于承担社会责任,树立学好化学、造福人类的观念,引起学生的社会责任感增强.

综上所述,高中化学需要注重对学科核心素养的培育,有利于学生的终身学习理念的形成以及化学教学效率的提高.教师要创新化学理论教学和实验教学的教学设计,不断完善学生的化学知识体系和架构,鼓励自主探究、自主学习、自主创新,向学生提倡树立严肃谨慎的科学态度,承担社会责任,从而构建一个基于化学学科核心素养的高中化学高效课堂.

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