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基于化学学科核心素养下的问题解决教学实践

作者:未知

  【摘 要】 以“二氧化硫的性质与作用”为例,探索在化学课堂教学中运用问题解决教学将化学知识、化学思路、化学观念形成问题,提升学生的问题解决能力和实践创新能力,发展学生的化学学科核心素养。
  【关键词】 化学 学科核心素养 问题解决教学 二氧化硫的性质与作用
  一、对高中化学学科核心素养的认识
  在个体一生的发展过程中,应对生活的各种情况,每个人都需要许多素养。其中,最关键、最必要、居于核心地位的素养被称为“核心素养”。学科核心素养,是核心的学科素养,是学完一门课程以后,应该在学习者身上留下的体现学科核心的育人的价值。核心素养与学科核心素养的关系是全局与局部、抽象与具象、共性与特性的关系。化学学科核心素养是指从化学学科角度促进学生终身发展、成功生活和社会良好运转的,以化学知识、化学思维、化学观念为基础而形成的具有化学学科特征的素养。高中化学学科核心素养是发展核心素养的重要组成部分,是学生具有化学学科特质的关键能力和品格。高中化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观辨析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、科学精神与社会责任、实验探究与创新意识”五个维度或方面的素养。 学生发展核心素养,主要指学生应具备的,能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,是关于学生知识、技能、情感、态度和价值观等多方面要求的综合体现。而课堂教学是发展学生学科核心素养的主阵地。
  二、基于化学学科核心素养下的问题解决教学的构建与实践
  基于化学学科核心素养下的问题解决教学,是以问题及其解决为主线的教学。课堂教学的设计组织思路是,在教师的策划、指导下,以学生的认知规律为依据精心设计问题,学生积极主动地参与问题的发现、提出和解决,在探索问题解决的过程中获得新知,建构知识,学生的主体性得到充分体现,学生的化学学科核心素养得到培养。
  笔者以苏教版必修一专题4第一单元“二氧化硫的性质与作用”为问题解决教学的教学实例,有意识地渗透和发展学生的化学学科核心素养
  环节一:【生活情境】提供某地市酸雨情况及治理报道的素材;问题1: 酸雨形成的来源是什么?燃煤产生了什么气体?怎么形成酸雨?归纳二氧化硫的物理性质;问题2: 二氧化硫是怎么导致酸雨的?问题3: 二氧化硫溶于水是否与水发生反应?你能设计实验验证吗?探究实验1:实验用品:针筒、玻璃片水、pH试纸、标准比色卡、紫色石蕊试液,装有SO2气体的矿泉水瓶。问题4: 从组成上看,SO2与之前学过的什么物质类似?预测SO2可以发生哪些反应?设计意图:通过生活中酸雨真实情境的引入,激发学生的求知欲,从生活走进化学,培养科学精神与社会责任的核心素养。学生根据自己已有的知识和经验,探究二氧化硫和水反应,努力探索解决新的问题,培养了宏观辨识与微观辨析、实验探究与创新意识的核心素养。
  环节二:【生活情境】某地市的雨水样品,在实验室每隔一段时间测定其pH,其数据如下表:
  问题1:该雨水样品是酸雨吗?放置过程中pH如何变化?为什么发生这样的变化?
  學生思考回答:亚硫酸在放置过程中部分被空气中的氧气氧化成了硫酸2H2SO3+O2=2H2SO4。
  探究实验2:设计实验验证亚硫酸是否转化成硫酸
  (取前面实验所得的二氧化硫水溶液少量于试管中,滴加BaCl2溶液)设计意图:通过分析雨水样品pH的变化和探究实验,培养学生的证据推理和模型认知、变化观念与平衡思想的核心素养。
  探究实验3:亚硫酸有还原性,SO2和亚硫酸中心元素化合价一样,也应该有还原性,设计实验证明。(提供药品:氯水、溴水、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液,由学生讨论后选用)(用针筒取二氧化硫水溶液,加入装有少量酸性KMnO4溶液的试管中,若溶液褪色,证明二氧化硫具有还原性)
  设计意图:利用新学习到的知识进行分析,学生是求解着,也是解答者,提高了学生的学科素养。
  问题4:空气中也有强氧化剂,SO2排放到空气中可能发生什么变化?酸雨的成分是什么?
  问题5:假如你是一位工程师,你将采取什么措施防止二氧化硫污染,减轻酸雨的危害?
  【讨论】酸雨形成的两种途径;从酸雨形成的过程出发,讨论酸雨防治的可能方法。
  设计意图:通过SO2的的还原性解释SO2溶于雨水形成酸雨的过程,在教学内容上与情景引入相呼应,又帮助学生理解酸雨的形成过程,设计符合学生的认知规律。讨论酸雨防治的可能方法,使学生“从化学走向社会”,培养了科学精神和社会责任的素养。
  环节三:【设问】SO2是污染大气的主要污染物,它只有害处没有用处吗?展示SO2对纸张、草帽漂白的图片;问题:这利用了SO2的什么性质?
  【课后延伸】布置学生课后总结已经学过的具有漂白性的物质及与SO2的漂白原理进行对比。并调查SO2在食品加工行业的合理和不合理应用。
  设计意图:引导学生关注民生,体现科学服务于社会和生活的理念。培养学生辩证认识事物的两面性,培养了科学精神和社会责任的核心素养。“二氧化硫的性质与作用”通过问题的解决推动教学活动的实施,促进化学知识、化学思路、化学观念结构化,促进学生自主学习能力的提升。
  波普尔认为:全部的生活就是问题的解决。问题解决是伴随一个人终身的学习能力。未来社会需要学生通过自我的学习能力解决生活、工作的问题以及形成创新意识,这是学生通过学习要形成的最终能力。基于化学学科核心素养下的问题解决的课堂教学,培养了学生的问题意识,培养了学生关注自然环境和生产生活中的物质和物质变化、与物质的合成和利用有关的问题的习惯,帮助了学生应用所学化学知识和方法,分析问题,提出解决问题的见解和设想,提高了学科素养,培育“全面发展的人”。
  参考文献
  [1] 王云生.课堂转型与学科核心素养培养[M]. 上海:上海教育出版社,2016:155-172.
  [2] 张紫屏.论协作式问题解决[J].教育发展研究,2016(1).
  [3] 朱建,胡先锦.“问题导学”模式下学生自主能力的培养[J].中学化学教学参考,2015(4):12-14.
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