廖冰
摘 要:化学学科核心素养旨在培养学生未来发展所需的必备品格和关键能力。在高中通过实验探究性教学是培养学生探究能力的一个重要举措。结合化学学科核心素养的五个维度,多元目标,多元策略,进行教学整体设计。以氯气教学为例,针对高三复习课进行教学设计,旨在培养学生化学学科的核心素养。
关键词:高中化学;证据推理;社会价值
高中化学核心素养可概括为:“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”、“实验探究与创新意识”、“科学精神与社会责任”等五项内容。其中,基于“证据推理”的化学探究实验实践研究具有更高的逻辑性和情境性,其对拓展学生的思维,培养关键能力,激发学生化学学习兴趣,提升教学质量都有极大的促进作用。
一、证据推理,发展学生的化学学科核心素养
化学规律是从化学实验中获得的,学生的科学探究能力在化学学科中起着非常重要的作用。通过实验探究性教学是培养学生探究能力的一个重要举措,也是将“灌输式”教学模式转变为“探究式”学习模式的有效方法,体现教师是课堂的主导,学生是课堂的主体。
实验探究属于科学探究学习的一种,化学学科无论是教材的必修知识还是选修知识,丰富的内容都有很多值得探究的问题。化学教师要熟悉教材,全面解读,善于发现,并充分利用这些条件,在课堂实验教学时能够创设情景,从实验现象宏观辨识到反应原理的微观探析,指导观察,有意识、有目的地设置一些探究式的问题,让学生在探究的过程中学会总结。在进行科学探究之前,我们先对研究问题进行猜想假设,在根据“证据推理”已事实为依据,进行合理推理从而得出结论的方法。學生在化学学习时尽可能参与课堂探究微实验,提高他们的实验能力,培养他们的科学探究能力,发展学生的化学学科核心素养。
二、高三复习,注重社会现象和事实
高三复习课堂往往是以习题讲练为主,如何在有限的一堂课的时间内既夯实双基、培养能力、又能联系社会实际培养科学态度和社会责任体现核心素养,这是值得深思的问题。
根据高三复习课对“氯气”知识巩固拓展和迁移应用的要求,将培养学生发现问题的能力和创新思维的训练作为重难点,从自来水消毒这一社会实际问题切入,围绕自来水消毒设计一系列问题,通过社会中的真实问题联系学科基础知识技能,引导学生发现问题,解决问题。这种教法的精髓在于素材的挑选、问题的设置和解决方法。从自来水余氯的危害和检测切入,对氯气和二氧化氯使用安全性和消毒能力展开展开一系列探究实验,培养学生证据推理和科学探究能力。最后,通过对厦门市引用水现状介绍和水源地环境保护的建议,培养学生社会责任和科学态度,最终达到提高学生化学学科核心素养的目的。
三、源于生活,氯气复习教学培养探究能力
【教师提问】同学们你们知道我们日常的饮用水来自哪里吗?
【情景创设】图片展示厦门岛饮用水水源地九龙江图片。
【情境导入】
厦门市,特别是厦门岛内的供水主要依赖40km以外的九龙江引水,约占岛内供水量的80%以上。因此,如何做好厦门的饮用水源地保护工作,就成为厦门市环境保护工作者和全体市民十分关注的热点话题。
【调入资料】
教师讲解:来自九龙江的水需要经过厦门自来水厂的消毒处理才能进入千家万户被人们饮用,今天我们就一起来了解自来水消毒的全过程。
影像资料:
材料一:氯气在自来水厂消毒的应用
材料二:二氧化氯在自来水厂消毒的应用
【教师提问】通过资料介绍,同学们最想知道在自来水厂日常消毒中的哪些问题?
【学生活动1】小组讨论,将汇总的问题提交。
【活动总结】通过多媒体交互技术,在白板上呈现学生最想了解的知识。
【问题总结】
1.氯气和二氧化氯的制备?
2.氯气和二氧化氯消毒的安全性?
3.氯气和二氧化氯消毒的能力比较?
4.氯气和二氧化氯消毒的优缺点?
【学生活动2】
氯气知识回顾,书写离子方程式:
1.工业制氯电解饱和食盐水:
2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-
2.实验室制氯气:
MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
【教师讲解】
氯消毒,主要是次氯酸起作用。次氯酸是很小的分子,能穿透细菌的细胞壁直达细菌内部。同时,由于它是一种强氧化剂,容易损坏细菌的细胞膜,从而使细菌死亡。
【教师活动】PPT展示图片1,提问:如何提高氯气的消毒能力?
【学生作答】
氯消毒,主要是次氯酸起作用,由图可知,调节溶液pH在3~6左右,次氯酸的存在比例接近100%,消毒能力强。
【教师追问】
哪位同学能试着解释这个现象?
【学生作答】
在酸性条件下抑制氯气与水反应:Cl2+H2OHClO+H++Cl-;而在碱性条件下促进次氯酸的电离:HClOH++ClO-,都不利于次氯酸的存在。
四、反思与结语
从生活问题“自来水消毒”为主线,取材源自生活,学生喜闻乐见,有利于提升学生化学学习兴趣和课堂教学效率。在教学过程中教师通过引导提问,问题相互关联,层层深入,激发学生主动质疑,驱动学生寻找证据,解决学生最关心的社会问题。实验设计,鼓励学生合作探究,从自来水厂消毒的副产物沉淀入手,让学生通过问题猜想——证据推理——理论假设——实验证实的研究思路,凸显了实验探究在化学研究中的重要作用,帮助学生构建知识,培养学生科学探究能力,体现学科价值,最终达到提高学生化学学科核心素养的目的。