新冠疫情相关素材在高中化学教学中的应用

2021-12-23 07:41汤希雁宾裕玲刘志平
中小学教学研究 2021年6期
关键词:教学素材新冠疫情高中化学

汤希雁 宾裕玲 刘志平

摘 要 《普通高中化学课程标准(2017年版)》要求高中化学教学内容应与时俱进,并能体现化学与科学、技术、社会、环境的紧密联系。教师在高中化学教学中要吐故纳新地更新教学素材,如开发与新冠疫情相关的背景素材并将其融入到化学教学过程中,有助于激发学生的兴趣,拓展学生的思维,提高学生的学科核心素养。

关键词 高中化学 新冠疫情 教学素材

近年来,随着自媒体技术的发展,诸如化学毒品、化学爆炸、化学污染等与化学相关的新闻屡见不鲜,使学生对化学的认识产生了一些负面影响。如何在高中化学教学中给学生树立正确的价值观,有效渗透化学对人类的积极影响,引导学生热爱化学、科学地认识化学、用化学原理解决现实问题,对提高和养成学生的化学核心素养具有重要的意义。

两年来,新冠疫情席卷全球,在抗击新冠疫情的过程中,化学这门学科在杀菌、消毒、抗病毒、研制疫苗及医疗防护中都发挥了非常重要的作用,充分体现了化学与科学、技术、社会和环境的紧密联系[1]。开发与使用以新冠疫情为背景的教学素材,不仅可以激发学生的学习兴趣、丰富教学内容,还能正确引导学生树立正确的化学价值观,有利于培养学生养成化学核心素养中所包含的科学态度及社会责任素养。

一、新冠疫情化学教学素材的开发

为便于在化学教学过程中应用新冠疫情教学素材,笔者将素材按照其在新冠疫情中的应用进行分类,建立了以下几种类型的备用教学素材库。

(一)化学消毒剂

自新冠疫情暴发以来,我国严格按照国家标准对医疗机构、公共场所、患者居住地、社区和学校等进行了消毒,多种消毒剂成为了家庭必备品。笔者将新冠疫情期间常用的化学消毒剂进行分类并将其与相关教学单元进行关联,便于教师在讲授课本知识的情况下及时融入与新冠疫情相关的教学素材,提高学生对生活常识的认识。常见消毒剂见表1:

(二)抗“新冠病毒”药物

面对新冠疫情,一些治疗药物可以抵抗新型冠状病毒。笔者将抗“新型冠状病毒”典型药物的化学名称、结构等开发为化学教学素材(见表2),使学生有更多机会能将“所学”和“所用”紧密联系起来,在提升教学效果的同时也能提高学生的学科认同感。

(三)医用防护用品

医用防护品的阻隔层能够有效防止细菌和病毒的迁移,减少或者避免交叉感染。医用防护品中也涉及到许多化学知识,详见表3:

二、新冠疫情化学教学素材的应用

建构主义注重学习的情境性和主动性。为了在情境教学中尽可能体现教师的主导性以及学生的主体性,笔者构建了特殊情境下教学的思维模型(见图1),并提出与之相适应的教学素材使用策略。思维模型包括四个要素:情境、核心问题、问题解决、素养形成,四要素之间相互联系。教师可在导课、授课、习题、探究等课堂教学环节中提出一系列核心问题引导学生思考,学生通过思考与讨论来解决问题,可加快核心素养的养成,使学生获得重新认识情境的能力,提升对化学学科的价值认同感。

(一)导课时创设情境

课堂导入是一堂课的开始,好的课堂导入能快速有效地吸引学生的注意,使学生及时进入上课状态。

“胶体”教学片段:【引课】新冠疫情对我们的日常生活产生了很大的影响。为了预防新冠病毒的传播和感染,需要我们戴口罩。你们知道新冠病毒是怎么传播的吗?接下来老师给同学们观看一则新闻。

【提问】同学们,新闻中提及病毒可以通过气溶胶传播。那么,气溶胶是什么呢?气溶胶传播的本质又是什么呢?这些问题的答案就在我们本节课要学习的内容当中。请同学们带着疑问去阅读课本的知识内容。

【设计意图】体会化学就在身边,吸引学生注意,让学生快速融入课堂教学,引起学生学习本节内容的兴趣。

(二)授课时知识拓展

在教学中应用化学知识热点素材,可丰富教学的内容、增加学生的见识、激活课堂气氛,使学生感受到化学是不断发展的,认识到自己只学习基本知识还不够,还要联系生活實际并时刻关注化学发展的新动态。

“烯烃”教学片段:【讲述】同学们,口罩是预防病毒传播的防护用品,制作口罩的主要材料是聚丙烯。请同学们根据刚才所学的聚合反应书写合成聚丙烯的化学反应方程式。

【学生】

[nCH2          CH—CH3 催化剂][CH2—CH

|

CH3]

【过渡】刚才我们已经书写了口罩的主要材质——聚丙烯的化学方程式,那么口罩的结构是怎样的呢?为什么能够防范病毒感染呢?让我们一起来理解一下。

【设计意图】通过对口罩结构以及防病毒原理的介绍,拓展学生的见识,使学生了解到化学既源于生活又用于生活,调动学生学习的积极性。

(三)习题中巩固延伸

习题练习是教学中不可或缺的环节,适当的习题练习不但可以巩固学生所学内容,还可以帮助他们发展逻辑思维。

“习题训练”教学片段:【习题设计】2020年2月4日,李兰娟院士公布了治疗新型冠状病毒的最新研究成果:阿比多尔能有效抑制该病毒。阿比多尔的结构如图2所示。

下列说法正确的是(   )

A.该药物结构中N的杂化类型是sp3杂化

B.该药物结构中的手性碳有1个

C.1 mol该药物可与8 mol的H2加成

D.该药物能与FeCl3发生显色反应

【设计意图】将生活中的热点素材作为题目的背景素材,能激发学生的做题兴趣,了解所学知识在新冠疫情中的应用,增强对化学学科的认同感。

(四)探究中获取新知

化学知识和原理需要通过许多化学实验来验证,化学热点知识可作为探究教学的引导素材,以解决实际问题为基础,进行分层分析和推理,找出解决问题的方法。

“科学探究”教学片段:【提问】84消毒液是疫情中常用的消杀用品,请同学们观察84消毒液,你们从中可以得出哪些信息?

【学生】知道84消毒液的主要成分是NaClO,以及它的功能是漂白、除异味、消毒和杀菌。

【提问】从84消毒液功能来猜想它具有哪些性质?如何去验证你的猜想呢?在日常生活中使用此类消毒剂需要注意什么?

【学生】思考、交流讨论、做出假设,制定验证方案。

【实验1】验证84消毒液的氧化性

【学生实验】向盛有淀粉碘化钾溶液的试管滴加几滴84消毒液,观察现象,得出结论。

【实验2】验证84消毒液的碱性

【学生实验】运用pH试纸进行检测,运用酚酞试剂验证,观察实验现象,得出结论。

【验证其他性质】……

【设计意图】创设阅读84消毒液的信息情境,巧设问题,让学生自主思考,激活思维,对NaClO的性质进行层层分析和验证。促使学生主动分析、解决问题,培养化学核心素养。

(五)科技文献中塑造品质

新冠疫情中涉及的化學知识是研究人员工作的结晶。提供相关素材供学生课后阅读,不仅可以锻炼其分析素材的能力,还可以学习研究人员大胆创新以及坚持不懈的精神品质,使学生清楚科学研究的发展是曲折的,培养学生科学素养。

“习题编制”教学片段:【习题】法匹拉韦是一种抗病毒药物,可用于治疗成人新型流感。在2020年3月之前的疫情期间,我国已完成法匹拉韦的临床研究,研究表明,法匹拉韦对抗击新冠病毒有很好的疗效。法匹拉韦可通过图3所示的路线来合成。

回答完成下列问题:

(1)B中官能团的名称:_________。

(2)写出反应1的化学方程式:________,该反应的反应类型:_________。

(3)反应1中浓硫酸的作用:     。

(4)写出中间产物D的结构简式:_____。

【设计意图】高考中社会热点型的化学试题比例的逐年增加及热点知识素材在试题中的渗透加深了化学与社会生活之间的联系,提高了学生高阶思维能力,有益于培养学生的科学精神及社会责任感。

三、新冠疫情素材与教学的融合思考

随着社会的发展,教师可通过上网查阅资料、定期浏览化学杂志、留意身边的化学等方式开发新的热点素材并将素材与知识充分融合,再传递给学生。热点素材的有效开发与应用有利于促进学生用积极的视角看待化学,提高化学与科技、社会的紧密结合度,促进学生化学核心素养的养成。教学过程应体现以学生为中心,以培养学生的化学核心素养为目的。新冠疫情的化学教学素材使用也应遵循科学性、相关性、适当性、引导性和多样性原则,使每个教学案例都有科学的依据、多样的设计、丰实的内容及价值观的引导。社会发展日新月异,化学热点素材层出不穷。作为教学的执行者,教师要紧跟时代步伐,不断更新化学教学素材案例,充分发挥教研的本质功能,开发具有个性化、热点化的案例来促进教学,强化对学生的化学核心素养的培养。

[参 考 文 献]

[1]裘寒松.STSE教育理念在高中化学教学中的有效应用[J].新课程(中学),2018(12):193.

[2]赵君,许律捷,张宝月,等.抗新冠肺炎(COVID-19)药物研究进展[J].中国药理学通报,2020,36(12):1629-1636.

[3]刘淑磊,刘卫.新型冠状病毒肺炎治疗药物及其作用机制概述[J].实用医药杂志,2021,38(2):180-183.

(责任编辑:赵晓梅)

作者简介:汤希雁(1979—),女,广西贵港人,南宁师范大学中学高级教师,大学本科,研究方向:中学化学教学论;宾裕玲(1999—),女,广西博白人,罗波高级中学二级教师,大学本科,研究方向:中学化学教学论;刘志平(1979—),男,山西中阳人,南宁师范大学化学与材料学院副教授,博士,研究方向:中学化学教学研究。

基金项目:本文系2020年南宁师范大学教学改革项目“化学虚拟仿真实验系统的开发与实践”(项目编号:2020JGX017)的阶段性研究成果。

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