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高中化学教学中有效落实学生的核心素养探析

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  【摘要】本文以必修一《离子反应(第二课时)》为例,基于2017年版高中化学课程标准中新定制的学生学科素养,浅谈如何在课堂教学中培养与落实学生的化学核心素养,包括宏观辨识与微观辨析,证据推理与模型认知等方面的能力培养。
  【关键词】高中化学;核心素养;宏观与微观;证据推理
  必修一第二章的离子反应这一节课中的知识能很好地培养学生的化学核心素养,在对离子反应进行教学设计中可以很好地通过创设情境和学生活动培养学生的核心素养和分层评价。本文以离子反应(第二课时)的教学设计,浅谈学科素养如何在平时的教学中落实及渗透,让学生通过在对基础知识的获得的过程中,总结活动经验,树立核心的观念,从而形成对事物的认知方式,最后能在今后的学习中能培养出解决问题的核心素养,对学生的终生学习和发展提供重要的基础。
  一、学情分析
  1.学生已有的知识储备
  学生通过初三对化学知识的学习,做过酸碱盐溶液、水、乙醇的导电性实验。例如,纯水不能导电。在高一必修一第二章离子反应的第一课时中也已经学习了电解质的概念,并且知道溶液的导电是因为物质在水溶液中是以离子的形式存在的,归纳总结了常见的强酸、强碱和可溶性盐在水溶液中能够电离出自由移动的离子,并能够用电离方程式对强电解质进行符号表征。
  2.学生学习离子反应时存在的障碍点
  ①学生能从宏观角度分析物质之间的反应。例如,学生能够预测和理解化学反应是有性物质的生成,并能够预测一些实验现象,但是不能从微观角度分析酸碱盐及物质之间的反应,或者对于没有现象的实验会容易判定没有发生反应。
  ②大部分的学生知道溶液中物质以离子的形式存在,但是什么样的离子之间能够发生反应,不能准确地判断出来。
  ③大部分学生只关注到离子的种类,却没能关注到离子反应时离子的数量,从定量的角度分析问题的能力很薄弱,需要在今后的教学中不断强化训练。
  ④哪些物质在书写离子方程式的时候需要拆开,哪些物质不能拆,都是学生学习时候的难点。
  3.学生热衷于从实验中获得宏观辨识
  化学是一门以实验为基础的学科,教学中的探究虽然不能像化学家一样发现新的化学知识,却是以前人的理论为基础的。学生也喜欢课堂中的分组实验,因为他们可以通过眼睛的观察、自己的嗅觉以及其他器官的感触来获悉并判断物质的部分性质并从中得出结论,加深对知识的理解和认识。所以,本节课也有安排学生分组实验,让学生亲自感受离子之间的微观变化,并提高学生对化学学习的兴趣。
  二、教学过程
  1.教学设计思路與流程
  应用电离、电解质的关键概念建立电解质在水溶液中的行为为本节课的核心,引导学生从宏观现象转向微观探析,采用问题引导、小组合作,自主探究、及时评价等方式进行教学,初步建立“宏观—微观—符号”的三重表征的学习模型,在书写离子方程式的过程中运用“守恒”的思想。在课堂中既考虑到知识的整体性有注重核心素养的落实。
  2.教学实施过程
  展示实验,通过任务驱动、问题引导,培养“宏观辨识和微观辨析”。“任务驱动”教学是一种以建构主义教学理论为基础,将学生的学习活动与任务或问题相结合,以探索问题来引导和维持学生的学习兴趣和动机,使学生拥有学习的主动权。
  任务一:基于宏观辨识和微观辨析,探究离子反应的实质
  通过教师展示课本P31[实验2-1],设置实验情景让学生用对比实验的方法研究离子反应的实质,通过学生对实验现象的观察和描述,引导学生得出Na2SO4溶液与BaCl2溶液反应的实质是SO42-与Ba2+之间的反应。
  请分析溶液混合前后的离子存在的变化,得到什么认识?
  通过学生观察宏观实验现象,教师的问题引导,溶液混合前、后物质以什么形式存在?发现其中有某些离子的浓度明显减少,生成了新的物质,引导学生归纳溶液的反应实际上是离子之间的反应。然后,教师再引导学生通过符号来表征微观事实,引出简单的离子方程式的书写方法之一:依据反应事实书写离子方程式,例如表一中的BaCl2溶液与Na2SO4溶液的反应,我们可以表达为:SO42-+Ba2+= BaSO4↓。这与化学核心素养中的“宏观辨识与微观探析”相吻合,在化学学习的过程中,教师引导学生通过实验观察宏观的现象,在宏观事实的支撑下提高学生的微观认识,使学生从微观的角度认识并探究物质之间发生的本质。
  任务二:基于证据推理与模型认知,探讨离子反应发生的条件
  在分析完刚才老师演示的实验后,教师提问到:是不是所有离子都能够发生离子反应呢?离子反应的发生到底需要什么条件呢?科学理论的研究中,归纳方法都是从实验的事实和数据出发的,所以在这里引导学生通过实验的证据推理,得出离子反应的条件,建立离子反应的对应模型。
  学生分小组完成课本P33[实验2-3],分析溶液混合前后的离子存在的变化,完成下列表格,得出结论。其中在这个反应中酸和碱的反应不能看到现象,所以老师先提出问题:小组讨论酸碱之间是否发生了反应?如何设计实验证明反应确实发生?引导学生设计眼睛能够观察到的现象的实验简单证明。学生经过讨论得出,向碱溶液中滴加酚酞指示剂,如果溶液红色褪去,则可以证明实验发生了。这个过程同时也培养了学生宏观辨析的能力。
  接着由学生小组实验,并参考老师之前的示范,完成下面的表格。
  首先由学生预测实验现象,然后用实验证实自己的预测是否正确,最后由小组讨论得出复分解型离子反应发生的条件是生成沉淀、放出气体或生成水。推理是由已知的知识迁移到未知的知识,从已知的事实到可知结论的过程。当今社会,随着社会分工的愈加细致化,小组合作学习和探讨的方式能够从小培养学生的合作能力,还能从中提高学生组织能力、分析讨论能力、表达概括的能力、动手能力。
  任务三:离子方程式的书写
  如何用符号表征一个离子反应方程式?本文介绍两种书写的方法,方法一:找到发生反应的离子,根据实验实质书写离子方程式;方法二:书本中介绍的写出方程式后对其进行写拆删查四个步骤进行书写。方法二主要是考虑到部分学习基础较差的同学,还是要一步一个脚印地进行学习,还有对于某些反应较为复杂的,也采用方法二进行书写。但是,在素养导向下的离子反应的教学更加注重的是培养学习的微观探析的能力,所以教师在今后的教学中还是要不断引导学生深入思考,思考离子在溶液中的存在形式,离子间作用的量的关系,再正确直接写出离子方程式。
  三、教学反思
  新课标下的课堂教学,学生参与课堂教学活动的投入程度决定了一节课是否成功。本节课在教学设计时,从离子反应、复分解型离子反应的发生条件,离子方程式的书写,这些知识点的突破,都分别设计了相应的探究实验,把课堂交给学生,让学生亲自实践,采用实验、观察、思考与交流等方式,促使学生在课堂学习中掌握好本节课的内容,更好地激发学习的兴趣。学生的核心素养的发展,对于学生终身的学习与发展有很大的影响,在学生离开校园以后,核心素养对于解决问题的思维模式有着非常重要的作用。因此,教师要认真学习和研读高中化学课程标准,在平时的教学中重视和引导学生核心素养的养成,挖掘更多与生活实际相关的素材、创设更多的情境,不断地探索与尝试更加有效的教学模式,更好地为社会培养出更优秀的人才。
  参考文献:
  [1]教育部.普通高中化学课程标准(征求意见稿)[M].北京:高等教育出版社,2016:64-67.
  [2]丁河玉.“离子反应”教学中怎么落实化学核心素养[J].化学教育(中英文),2018(01):14.
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