核心素养在高中化学课程中的落实研究

2021-01-31 10:51
数理化解题研究 2021年12期
关键词:离子高中化学化学

张 菊

(江苏省吴江汾湖高级中学 215200)

随着核心素养教育理念的不断发扬与落实,高中化学课程也就教学重点任务进行了一定的改进,不仅实现了对初中化学课程的进一步深化研究,还更加侧重于引导学生透过化学反应的表现而深入分析其背后所代表的化学本质.而高中化学课程核心素养的五个方面更是涵盖了化学教学展开中的知识教学、思维拓展、实验操作多个领域,更是加强了课程学习与社会生活之间的关联性,帮助学生能够更好地适应未来的学习生活,也能够为社会输入更为优秀的人才.

一、通过实验现象分析培养宏观与微观素养

化学学科主要的研究内容为大千世界中万物的变化情况,也就是千千万万个化学反应的本质,而其在课堂教学中主要表现为化学方程式或一定的实验现象.然而这只是从宏观上引导学生了解化学概念的手段,远远达不到化学核心素养的培养要求,因此教师还需要带领学生通过离子运用与中和来探索化学本质,培养学生的微观素养.

例如,在“离子反应”相关知识点得教学开展过程中,教师可以先带领学生从宏观的角度观察实验现象:教师操作演示硫酸钠与氯化钡反应生产沉淀的过程,学生即可通过沉淀物得出一个反应产物为硫酸钡,再结合之前学习过的置换反应的相关概念,学生可以推导出另一反应产物为氯化钠,最终成功书写出该实验所代表的化学方程式.然而,仅仅依靠单一化学方程式的书写是无法实现对化学本质的探索的,教师还需要在微观领域中引导学生产生思考:教师可以向学生介绍硫酸钠与氯化钡都属于电解质,可以在水中电解生产离子,比如硫酸钠在水中就可以电解为硫酸根离子与钠离子,因此在上述的化学实验中,实际上是硫酸根离子、钠离子、氯离子与钡离子共同存在,且发生了一定的运动.其中硫酸根离子与钡离子一遭遇就会产生沉淀,也就是学生们所看到的白色沉淀,所以沉淀产生的实质为硫酸根与钡离子的反应,也就实现了通过实验表观探求内在的化学教学目标达成.

二、通过实验现象观察培养变化与平衡素养

在高中化学课程的教学开展过程中,实验教学部分可以说是不可或缺的一部分了,通过实验现象的观察,学生不仅可以了解到哪些物质相互接触会产生化学反应,还可以通过实验现象来判断化学反应的进度如何、结果如何等等,实现对化学反应变化与平衡素养的培养工作.

例如,在“铁的相关化合物反应”相关知识点的教学开展过程中,教师首先需要带领学生学习铁的氢氧化物的种类与性质.本次教学展开常常辅以实验演示,教师取出2支试管,其中1支试管中加有氯化铁,另一支中则放入了硫酸亚铁,本堂课主要研究的为铁的氢氧化物,教师可以询问学生如何反应产生铁的氢氧化物,学生很快就可以回答出需要利用氢氧化钠,这时教师可以继续询问学生,氢氧化钠与硫酸亚铁和氯化铁的反应是一步到位的吗?通过一系列问题的设计和提出,让学生结合化学反应与平衡原理来思考化学反应究竟是一个怎样的过程.随后,教师可以展开实验的演示工作,将氢氧化钠分别滴入两种铁离子的溶液之中,学生们会发现装有氯化铁地试管变成了红褐色,装有硫酸亚铁的试管变成了白色,而两者都出现了沉淀.此时,教师可以继续通过提问引导学生思考:我们观察到的现象是化学反应的最终现象吗?敞开环境下进行的实验会对环境产生怎样的影响呢?使得学生能够根据铁离子与亚铁离子的关系来回答,从而从实验现象认识实验中化学反应的变化与平衡情况.

三、通过实验自我反思培养推理与认知素养

在高中化学课程实验部分的教学开展过程中,教师通常需要引导学生开展探究类实验,给予学生更多的自由发挥空间,充分培养学生的自主学习能力.与此同时,在探究类实验的收尾环节,教师还应该促使学生完成自我反思工作,从而对整个实验进程产生更为全面地认识,构建出相应的认知体系,提高自身的推理与认知素养.

例如,在“化学反应的速率和限度”知识点的学习进程中,教师就可以组织学生展开就溶液浓度变化对相应化学反应速率的探索性实验.待学生自主完成实验后,教师可以围绕实验中的重难点内容提出一定的问题引发学生的反思,从而帮助学生全方位、多角度的认知理解实验.在实验中,学生将不同浓度的盐酸分别加入相同浓度的碳酸钠溶液中,发现浓度大的盐酸总是会带来更为剧烈的气体产生速度,由此得出了其他条件不变,增大反应物的浓度会增加反映速率的结论.此时教师即可提出问题:这一结论能够适用于全部化学反应吗?反应物是气体或固体时也会出现同样的结果吗?学生便会根据教师所提出的问题展开一定的反思与探索,从而发现固体反应物的浓度是一个固定的数值,因而改变固体的数量并不会对反应速率产生影响.在此教学模式下,不仅使学生对化学知识有了更为深刻地理解,还培养了学生的推理认知能力.

四、通过化学实验改造培养探究与创新素养

在传统的高中化学课程教学开展过程中,教师通过采用演示的方法开展实验教学部分,然而,此类方法显然不再适合现代教育体系中的教学理念,教师应该完成对学生实践动手能力的相应培养.因此,教师可以带领学生走进实验室,切身掺入到实验操作之中,体会了化学实验部分的学习乐趣,与此同时,学生还可以依靠自己或学习伙伴完成对实验操作的一定优化,培养学生的探究与创新意识.

例如,在“钠在氯气中燃烧”相关实验的教学开展过程中,按照教材上的操作需要在集气瓶中加入玻璃棉,玻璃棉上放置钠块并同时向集气瓶中通入氯气.在此操作下的实验不仅会消耗大量的钠,同时由于钠在空气中容易被氧化产生一层氧化膜,导致实验效果不够理想,而飘散在空气中的氯气也会对环境造成较大的污染.所以教师可以鼓励并引导学生完成对本次实验设备的改造工作,教师可以放置一个装有橡皮塞的干燥管,在干燥管内部放置石棉绒,将微量的高锰酸钾固体与盐酸溶液加入其中,立刻用橡皮塞堵住干燥管防止气体泄漏.随后,教师可以将一小块钠放入干燥管管口,很快学生即可观察到钠在充满氯气的装置内发生燃烧.此实验装置不仅可以节约材料,还避免了环境污染,培养了学生的创新意识与实验中的探究精神.

五、通过社会实践开展培养科学与责任素养

化学的本质是研究自然界中的化学变化、化学物发展规律与化合物特征的科学,同时也可以为现代社会的科学研究、生产发展发挥重要的作用.科学家们往往需要利用化学知识进行研究与探索,从而为人类提供更为优质的生活体验,由此可以化学课程的学习与人们的日常学习生活具有极大的相关性,因此高中化学课程的教学开展过程中也应该增加一定的社会实践元素来培养高中生的科学与社会责任意识.

例如,在“硫和氮的化合物”相关知识点的教学开展过程中,主要的教学目标为要求学生熟练掌握硫和氮的相关物理性质与化学特征,同时需要根据实验完成对硫和氮化学性质的分析工作.首先,教师可以通过多媒体教学工具为学生展示一些高蛋白的食物,并为学生介绍蛋白质与氨基酸的化学结构式,学生即可了解到蛋白质是由氨基酸通过肽链链接形成的.然而肽链又是通过什么样的方式整合在一起的呢?教师又可以向学生介绍高聚化合物中肽链是通过二硫键彼此连接的,让学生认识到硫参与到了蛋白质的合成.然而硫元素在日常生活中往往是对环境有害的,教师还可以通过酸雨相关视频的播放加深学生的理解印象,从而使得学生了解酸雨产生的相关化学方程式,进一步了解硫元素的物理性质与化学特征.氮元素的教学也是如此,教师可以通过一些生活实践性例子的列举,激发学生的学习兴趣,提高学生的社会责任感.

总而言之,在高中化学课程核心素养教育的具体落实过程中,教师应该充分认识核心素养的五个方面的内涵,实现对学生的全面培养.

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