从培养学生化学核心素养角度谈多元化作业设计

2022-04-07 19:20李宁采
数理化解题研究·综合版 2022年3期
关键词:高中化学核心素养设计

摘要:作业起着巩固学生所学,深化学生理解的重要作用.在当前注重培养学生核心素养的背景下,高中化学作业的设计应注重呈现多元化,满足各水平学生学习需求的同时,顺利的完成核心素养培养目标.结合自身教学实践,探讨如何从培养学生核心素养角度进行作业的多样化设计,以供参考.

关键词:核心素养;多元化作业;设计;高中化学

中图分类号:G632 文献标识码:A 文章编号:1008-0333(2022)09-0112-03

收稿日期:2021-12-25

作者简介:李宁采(1972.4-),女,福建省石狮人,本科,中学高级教师,从事高中化学教学研究.

基金项目:本文系石狮市教育科学规划课题《指向化学核心素养培养的作业多元化设计实践研究》(项目编号:SGC20-95)

1 设计启发性作业

“微观探析”是高中化学核心素养中非常重要的内容,强调学生从微观层面理解与把握化学变化的规律,形成“结构决定性质”的观念,并能从微观视角分析相关的化学问题.如进行氧化还原反应教学时可设计如下启发性的作业.

例1工业上常使用氧化剂NaClO处理NaCN超标的电镀废水.现使用1mol/L的NaClO处理1mNaCN的电镀废水,测得生成的n(OCN)与n(N)随加入NaClO溶液的变化关系如图1所示,其中HCN、HOCN中氮元素的化合价相同.

(1)HOCN中氮元素的化合价是多少?

(2)哪一条曲线表示溶液中OCN的物质的量变化?

(3)向溶液中加入350mLNaClO溶液时,可生成标况下的N2多少升?

(4)该电镀废水中NaCN的含量是多少?

该作业结合化学反应图像考查氧化还原反应相关知识.解题时不仅需要读懂图像,而且需要从微观角度分析化学反应中电子的转移数目,锻炼学生计算能力的同时,有效促进学生微观探析核心素养的提升.

2 设计创新性作业

高中化学作业设计时应注重“变化观念”核心素养的渗透,尤其通过创新性作业的设计拓展学生的视野,针对性的引导其运用所学的化学变化规律解决相关问题,积累相关解题经验的同时,使其更好的发现与夯实学习中的不足,通过制定针對性的学习计划,不断的突破自我.化学反应中能量的变化是高中化学的重要内容,该部分知识教学中可设计如下创新性作业.

例2甲酸在人们的生产生活中有着广泛的应用,一定条件下可分解成CO和HO,在有无催化剂条件下的能量和反应历程,如图2所示,判断以下说法的正误:

(1)途径一未使用催化剂,但途径二和途径一平衡转化率相同.

(2)ΔH=ΔH<0,E=E.

(3)途径二H+参加反应,通过改变反应途径加快反应速率.图2

该作业习题较为新颖,将化学中能量的变化与图像结合起来较为形象,能很好的激发学生的作业兴趣.通过该作业问题的解答,可使学生认识到化学变化伴随着能量的变化,能量变化遵循盖茨定律.

3 设计推理性作业

高中化学各类测试以及高考非常注重学生“证据推理”能力的考查,因此高中化学教学中,既要注重为学生推理时的相关技巧,使学生明白该如何寻找“证据”,又要通过推理性作业的设计给学生提供推理的机会,不断的锻炼其思维的灵活性,把握推理的相关细节.例如在进行离子反应知识教学中,可为学生设计如下推理性作业.

例3 X溶液中含有表1所示离子中的5种,其离子个数相等.向X溶液中加入足量稀盐酸,有气体生成,反应前后阴离子种类不变,其中硝酸根对应的还原产物为一氧化氮,据此回答下列问题:

(1)X溶液中不含有的离子有__________;

(2)X溶液含有的阳离子有_________;

(3)X溶液含有的阴离子有___________;

(4)生成气体的离子方程式为___________.

该作业灵活的考查了离子反应相关知识,学生

根据已知条件进行严谨的推理,才能得出最终的结果.通过该作业的训练可帮助学生积累证据推理的相关经验,促进其证据推理能力与水平的进一步提升.

4 设计生活化作业

“模型认知”是高中化学学科核心素养的重要内容之一.设计生活化作业时应注重联系学生所学的化学模型,围绕学习的重点与难点,有目的性的设计作业问题,驱使学生主动的思考,澄清对化学模型的全面认识,锻炼其运用化学模型解决实际问题的意识与能力.例如,在为学生讲解原电池与电解池模型知识后,考虑到学生生活中容易接触到手机,因此可以手机电池为背景,设计如下作业:

例4随着手机电池技术的不断更新,手机电池的容量不断的扩大.某手机公司研发一种由甲醇和氧气以及强碱和电解质溶液的新型手机电池,充一次电便可使用长达一个月的时间.该电池的反应为:

结合这一背景设计如下作业问题:

(1)放电时HOH分别参与哪个电极的反应?

(2)充电时电解质溶液的pH有什么变化?

(3)写出放电时该电池负极电极反应式.

(4)每生成1mol CHOH转移多少mol电子?

该作业从学生熟悉的情境出发设计四个问题,考查了电极名称的判断、电解质溶液pH的变化、电极反应方程式、反应中转移电子的数目等知识,系统全面的考查了学生对原电池、电解池模型原理的理解,能很好的提升学生的模型认知素养.

5 设计探究性作业

设计探究性作业时注重“科学探究”核心素养的提升,结合学生学习内容,通过展示相关的情境,要求学生自己提出问题、做出合理的假设,并设计探究方案,验证假设.与此同时,为使学生养成良好的探究习惯,应注重给学生预留一定的空白时间,鼓励学生相互交流探究经验,分析探究活动的不足,并对相关的细节进行优化.例如在讲解Cu与硝酸反应的知识后,向学生展示如下探究情境.

例5室温下3mol/L的稀硝酸(溶液A)遇铜片时间内没有明显变化,一段时间后才有少量气泡生成,而溶液B(如图3)遇铜片后能够立即产生气泡.要求学生从上述情境中提炼出探究问题,开展相关的探究活动.

该作业从学生已学知识入手进行适当的创新,既能检验学生掌握铜和稀硝酸反应原理情况,又能很好的调动学生开展探究活动的积极性.显然提出问题时应从两个反应的反应速率不同切入,从反应产物给反应速率带来的影响进行分析.最终学生经过积极的思考讨论,探究出了铜和稀硝酸反应产生的NO,在铜与稀硝酸反应中发挥一定的催化作用.如此一来,既能很好的提升学生的探究体验,又在一定程度上锻炼了学生的科学探究素养.

6 设计层次性作业

“平衡思想”核心素养在高中化学核心素养中占有重要地位.但该部分内容知识点多,较为抽象,为避免挫伤学生的学习积极性,结合学生的实际情况进行层次性作业设计,深化学生对平衡思想认识与理解的同时,通过学生解答不同难度的习题,积累与掌握用平衡思想分析化学问题的思路与方法.例如在讲解化学平衡知识时,可为学生设计如下层次性作业.

例6在温度为T℃的条件下,向体积不同的恒容密闭容器中分别加入足量活性炭和1mol NO,发生反应

反应相同时间测得各容器中NO的转化率和容器体积的关系如图4所示.回答下列问题:

(1)在a点的平衡體系中充入一定量的NO,达到平衡时,NO转化率较原平衡有什么变化?

(2)图中c点正、逆反应速率哪一个大?

(3)计算T℃下该反应的化学平衡常数.

问题(1)考查加入反应物对物质转化率的影响;问题(2)需要学生结合图象作答,考查学生的读图能力以及对化学平衡理解深度.问题(3)需要学生运用三段式进行计算.三个问题难度逐渐增加,分别对应低、中、高三个层次学生.如此对作业进行层次性设计,既能够巩固各水平学生所学,又能很好的培养各水平学生的“平衡思想”核心素养.

高中化学教学中应做好化学学科课程标准内容的学习,明确各核心素养的内涵以及具体表现形式,将核心素养培养活动融入到各教学环节之中,尤其应基于培养学生核心素养视角进行启发性作业、创新性作业、推理性作业、生活化作业、探究性作业、层次性作业、实验型作业等多元化作业设计,针对性的培养学生的“微观探析”、“变化观念”、“证据推理”、“模型认知”、“科学探究”、“平衡思想”、“创新意识”核心素养,全面的检验与巩固学生所学,有效的锻炼与培养学生的必备品格与关键能力,保证了核心素养培养任务的顺利完成.

参考文献:

[1]李新永.基于发展学生化学核心素养的作业创新设计与研究[J].高中数理化,2020(06):76.

责任编辑:季春阳

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