吕玲
摘 要:普通高中的培养目标是进一步提升学生综合素质,着力发展核心素养。化学学科核心素养是学生必备的科学素养,是学生终身学习和发展的重要基础。在落实立德树人根本任务,开展“素养为本”的教学中,应重视教学设计,激发学生学习化学的兴趣,促进学生学习方式的转变,培养他们的创新精神和实践能力。以人教版高中化学必修2第二章第三节“化学反应的速率与限度”为例,谈谈核心素养背景下高中化学课堂的教学设计。
关键词:核心素养;化学课堂;教学设计
一、教学内容及教学现状分析
1.教学内容分析
本文选自高中化学教材——人教版必修教材中的《化学2》,具体教学章节为“化学反应与能量”和“化学反应的速率与限度”。
该课程的具体内容如下:(1)从日常生活着手,了解化学现象,掌握实验方法。在实验过程中将反应速率的概念知识引出。以此为基础,进行进一步的实验探究,了解哪些因素影响化学反应速率。(2)总结(1)中的实验结果,明确影响因素,然后设置更进一步的实验内容,鼓励学生思考交流,引导学生对化学反应限度的概念进行思考和分析。(3)重新认识化学反应限度问题,根据所学的知识和方法解决实际生活中的化学问题,明确化学反应所需条件,并做好条件的控制和掌握。
2.教学现状分析
在教学的过程中,可以利用实际的案例和实验操作的方式帮助学生了解和掌握教材中所述的知识内容。除了进行化学实验,还要通过科学史话的方式进行教学,以“炼铁高炉尾气之谜”为例,使学生更加直观地了解化学反应限度的相关概念。以此为基础,以“加快煤炭燃烧”为案例,使学生认识到控制反应条件对化学实验来说十分重要,培养学生分析问题的能力并拓展学生思路。
在进行本课教学的过程中,要坚持实验与案例相结合的原则,对催化剂等术语、概念进行详细的描述和讲解,在使用的过程中让学生了解概念、术语的内涵,增加教学的直观性。不仅如此,还要了解学生的认知能力、生活经验、化学史实等,根据这些进行教学,确保教学的质量。
二、教学思想和教学目标
1.教学思想
化学新课标已经正式出台,新课标要求教师改变传统的教学方法和观念,着重培养学生的化学学科核心素养,并在教学和评价中体现,进而实现素质教育。教师应该优化教学过程,有效提高教学质量。基于对课标、教材和学生的分析,在教材内容的处理上笔者认为本节的教学设计不仅要帮助学生掌握基础的化学知识、概念,还要根据学生的发展和成长需求,发挥教育教学的育人功能,丰富科学实验等教学活动,通过动手操作激发学生兴趣,培养学生的主动性,并在实验探索的过程中增强学生的创新能力。
2.教学目标
(1)使学生学会如何表示化学反应速率,通过实验探究了解影响因素,全面提升学生的探究能力、创新精神,培养学生的核心素养。
(2)合理利用变量控制的方法,着重培养学生根据条件推理、概括结果、分析规律的能力,促进学生推理认证等核心素养的提升。
(3)了解可逆反应的含义,能描述化学平衡狀态,判断化学反应是否达到平衡;使学生养成正确的化学思想观念,提升学生学科核心素养。
(4)学生要在相应的条件下了解化学变化,充分认识控制反应条件的重要作用,在反应过程中,从限度、速率等角度进行分析,用科学知识解释常见的化学现象,强化学生的科学观念,使学生可以将学过的知识应用到生活、生产之中,提升学生社会责任感。
三、教学重点和教学方法
1.教学重点
(1)化学反应速率的概念;(2)影响化学反应速率的因素;(3)反应限度的概念。
2.教学方法
采用任务驱动、问题引导的教学模式,鼓励学生通过合作探究等方式完成学习任务、解决学习问题,实现提升化学学科核心素养的目标。
四、教学程序设计及解析
1.教学程序设计和意图
教学环节1:创设生动的教学情境,引导学生发现情境中的问题,并进行探索
设计意图:教师可以先为学生创设一个具体的问题情境,通过提问导出新课内容,使学生对化学现象、实验内容有基本的认识。通过实际案例或实验描述、比较、定量反应的快慢,逐步带领学生认识反应速率的概念,潜移默化地提升学生的核心素养。
教学环节2:小组合作学习,了解概念
设计意图:教师将学生分成讨论小组,以小组的形式进行实验观察、交流探索、结论总结,然后对反应速率的相关内容进行全面的分析,知道化学反应速率的计算。落实了证据推理与模型认知的核心素养。
教学环节3:通过实验进行知识探究并验证假想是否正确
实验1:温度与化学反应速率
试剂:5%的H2O2、1mol/L的FeCl3溶液
仪器:试管、烧杯、火柴
实验2:探究催化剂对化学反应速率的影响
试剂:5%的H2O2、1mol/L的FeCl3溶液、MnO2
仪器:试管
实验3:探究浓度对化学反应速率的影响
试剂:1mol/LNa2S2O3、1mol/LH2SO4、5mol/LH2SO4
仪器:试管、量筒
设计意图:实验是学习化学的根本,在教学的过程中,教师应该着重强化学生的学科素养,包括创新意识、探索精神、证据推理等。而化学实验是化学教学的重要手段和重要证据来源。实验操作,可以逐渐提升学生的化学素养,通过三组对比实验,运用变量控制的方法,了解不同条件下速率的变化情况,掌握影响速率的因素,强化学生观察探究、辩证分析、总结概述等能力,让学生深切体会化学反应速率是可以改变的。全面培养学生创新、探索等学科素养。
教学环节4:分析归纳,概括规律
设计意图:通过组内合作、组间交流、生生互评、学生自评、质疑释疑等环节逐步完善知识体系,借助上述实验结论,引导学生举一反三、类比迁移、分析其他常见影响化学反应速率的因素。经过学生独立思考、小组讨论,交流分享自己的看法和发现,最后引导学生概括规律。
教学环节5:解决问题,拓展应用
思考与交流:
(1)工业制取氨气时为什么要增大压强和适当升高温度?
(2)在矿物冶炼时为什么将原料粉碎?
(3)用3mol/LH2SO4与过量Zn反应,为什么一段时间后气泡变稀少?如果添加一些适当浓度的H2SO4到反应器中,气泡又会增多起来,原因是什么?
设计意图:使学生认识到化学反应原理的重要性,并灵活应用化学知识,将化学与生活生产联系在一起,增强学生社会责任感、科学发展观等素质素养。
2.关于“化学反应限度”的教学程序设计及解析
教学环节1:创设情境,实验探究
活动过程设计
设计意图:设置问题情境,引入新课,由学生熟悉的化学反应入手,通过实验给学生提供感性认识、宏观现象和实验事实,采用多种方法帮助学生了解化学概念,引导学生探索化学知识的内涵和本质,使学生对化学反应有更深的认识,最后引出化学反应限度的概念和知识。落实了科学探究与创新意识的核心素养。
教学环节2:事例介绍,建立概念体系
设计意图:通过学生的科学史实,讨论、交流化学反应限度的存在。落实了变化观念与平衡思想的核心素养。
教学环节3:分析归纳,概括规律
设计意图:通过分析化学反应过程中正反应速率与逆反应速率变化关系,引导学生提出化学平衡状态的概念。强化学生推理分析、模型认知的能力,有助于核心素养的培养。
教学环节4:解決问题,拓展应用
思考与交流:
(1)通过观察建筑定向爆破可以得出什么结论?
(2)如何提高煤的燃烧效率?
设计意图:从生产生活实际出发,着重培养学生对问题的分析和解决的能力,使学生认识到科学知识与生活、生产有直接关系,充分体会学习科学知识的重要性,并侧面强化学生的社会责任感,使学生养成正确的科学观,促进核心素养的提升。
五、教学反思
对于“化学反应的速率与限度”的知识,学生在初中的学习过程中,通过氧气和二氧化碳的制取、金属腐蚀、探究酸和盐溶液与金属发生的置换反应,知道催化剂对化学反应的重要作用,明确该如何防止金属生锈,渗透“化学反应有快慢”的思想,传达了化学反应限度可以改变的思想,是对知识的感性认识。在高中化学教材中,化学反应速率的相关知识在必修2中占据了十分重要的地位,学生不仅要掌握速率的计算方式,还要明确实验过程、反应过程、条件因素等,熟练且灵活地掌握相关知识。不仅如此,还要利用史实案例对可逆反应进行讲解,阐述化学反应中比较重要的知识内容。将化学融入学生的生活中,提出改变反应条件可以在一定程度上改变一个化学反应的限度。在选修4中将定量学习化学反应速率及其影响因素,主要阐述了两项知识,一个是反应限度,另一个是平衡移动。因此,教师应重视高中化学必修2中“化学反应的速率与限度”的教学,做好“化学反应的速率与限度”这一贯穿整个中学化学学习的重点知识的衔接。
“素养为本”的教学,合理设计教学内容,明确教学结构,在以人为本、培养核心素养的基础上设计教学活动,将促进学生发展作为最终目标。在“化学反应的速率与限度”的教学过程中通过“创设问题情境,引导学生发现情境中的问题并探索问题”“探究实验,验证设想”“分析归纳,概括规律”“解决问题,拓展应用”等相关环节,从学科核心素养的培养出发,依据新课程标准,结合实际情况处理教学内容。1.在目前使用的教材中,加入了与化学反应速率有关的实验内容,主要对温度、催化剂的影响进行探究,笔者在此基础上增加了1mol/LNa2S2O3分别与1mol/LH2SO4、5mol/LH2SO4反应的实验。实践表明,这些教学内容能有效帮助学生学习重点知识。2.我校现使用人教版教材,关于化学反应限度没有实验探究,笔者参考苏教版中本节内容的实验设计,从教学需要考虑,增加了“以KI与FeCl3溶液为例探究化学反应限度的存在”,通过实验让学生直观体验化学反应限度的存在,能有效提高课堂效率,起到很好的教学效果。
新课程改革要求教师改变教学观念和方法,坚持以人为本的原则,强化学生的能力素养,促进学生全面发展。要培养学生的化学核心素养,要从多个方面入手,学生的已有认知是教学的起点,具体的知识技能是教学的载体,任务驱动下的学生活动是培养路径。因此,教学工作各环节的设计均应以促成学生核心素养发展为目标。其中教学设计是课堂教学活动得以顺利进行的基本保证,以核心素养发展为本的课堂教学,可以促进学生发展,让具体的知识服务于学生核心素养的发展,重视化学实验,不断发展学生的核心素养。
参考文献:
[1]张莹.化学教学中培养学生的核心素养[J].中学生数理化(教与学),2017(07):18.
[2]杨仕芳.核心素养理念下的高中化学概念教学实践探究[J].中学化学,2018(12):14-16.
编辑 乔彦鹏