摘要:在课堂教学中培养学生的化学核心素养,有利于落实立德树人的根本任务,本文笔者通过情境创设、实验探究以及工业流程图的构建等教学方法,多维度落实了宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、科学探究和社会责任等化学核心素养,力求开展有效教学的品质课堂。
关键词:化学核心素养;情境创设;实验探究;工业流程图
1 化学核心素养的研究背景
学校教育在培养人方面,始终不忘初心,围绕“立德树人是教育的根本任务”为中心导向,培养学生的关键能力和必备品格[1]。《普通高中化学课程标准(2017 年版) 》[2]于2018年1月由教育部正式颁布,新课程标准在深化课程改革落实立德树人上提出了学科核心素养,化学核心素养包括五个维度,如何在课堂教学中落实化学核心素养,形成有效教学,困扰了许多中学化学教师,也成为中学化学教师研究课堂教学的热点。本文将以“海水资源的开发利用”为例,从多维度来落实化学核心素养,从而开展有效教学的品质课堂。
2 基于化学核心素养培养的教学分析
2.1 教学内容分析
《海水资源的开发利用》属于高中化学必修2第四章第一节第2课时的内容。在教材结构层面上,本节课是在学生理解化学基本概念和元素知识的基础之上,学习如何从海水中提取人类生存发展所需要的物质,同时为选修4学习氯碱工业和解析高考工艺流程题做铺垫,起到承上启下的作用。在培养学生能力层面上,本节课内容理论与实际存在着紧密联系,有利于学生了解学校实验的简便易行与实际生产的复杂性之间的差距,在面对实际问题时,学生能够运用所学的化学知识得以解决。
2.2 学情分析
学生在前面已经学习了元素化合物的知识,已经具有物质分离提纯、碘单质和淀粉的相互检验、金属的冶炼等预备知识,为本节课的学习创造了知识储备条件,学生怀着极大学习热情,迫切想通过学习明白丰富的海水资源包含哪些以及如何提取为人类服务。
2.3 教学目标分析
通过情景创设帮助学生认识海水资源开发利用的作用,阐述化学在可持续发展战略中的重要地位,树立学生保护和合理开发资源的意识,培养学生的宏观辨识和社会责任的化学核心素养。
通过海水淡化和海带中提取碘的实验探究,培养学生从宏观的辨识到微观的探析的核心素养,增强学生的动手和动脑能力,培养学生的协作能力和科学探究精神。
通过工业流程图的方式进行模型构建,帮助学生学习海水中食盐、金属镁等化工产品提取的原理和方法,并用元素化合物的知识进行证据推理,形成深度学习,培养学生的高阶思维。
3 多维度落实化学核心素养的教学实践
基于多角度落实化学核心素养的教学设计图(见图1)。
3.1情境创设落实宏观辨识和社会责任的化学核心素养
情境创设在教学方法中不仅可以呈现出直观性和生动性的特点,还具有趣味性的特点,是培养学生化学核心素养行之有效的手段之一[3]。本节课采用生活材料和设问相结合得方式进行情境创设,让学生感受到化学与生活的紧密联系,激发学生学习知识的兴趣,引发学生对问题的深度思考,产生认知冲突,迫切想通过知识的学习,最终使问题得以解决。
知识环节一:海水淡化
【教师】本节课主要探讨水资源和化学资源的开发利用,首先学习水资源的开发利用。
【情境创设】图片资料展示,地球表面虽然有71%被水覆盖,但其中97.2%是海水,剩余不足百分之三的淡水中,又有超过1/2的是两极的冰川,所以人类可用淡水很少。
【教师】人类严重缺乏淡水资源,如何解决这一问题呢?除了节约用水,还可以进行海水淡化,海水淡化最常见的方法是蒸馏法。
设计意图:通过地球淡水资源匮乏的资料来创设情境导入知识点,使课堂教学过渡自然,汇聚学生学习的专注力,同时进行情境问题设置来引发学生的思考,使得学生迫切想通过知识的学习来解决情境问题。不仅体现化学和生活的紧密联系,还培养学生的宏观辨识和社会责任的化学核心素养。
3.2实验探究落实科学探究和微观探析的化学核心素养
实验探究是行之有效的教学方法,在课堂中增加实验探究的比重,有利于培养学生的化学核心素养。在本节课的两个实验探究中,笔者采取实验兴趣小组汇报和学生课堂分组实验相结合的方式开展实验探究,调动学生的积极性和主动性,极大的提高了学生的动手能力,培养学生协作精神和科学探究精神。
知识环节二:海带中碘的提取
【实验探究二】海带中碘的提取,实验内容:①海带滤液的制备(兴趣小组汇报实验);②碘的提取及检验(学生分组实验)。
【学生】实验兴趣小组派一位代表,结合录制的实验视频,做海带滤液的制备的实验汇报,向其他学生展示和讲述海带滤液的制备实验的过程。
【教师】从微观的角度引导学生分析海带滤液中碘的形式(碘离子还是碘单质),提出问题:如何将碘离子转化为碘单质?并引导学生从化合价升降的角度来思考该问题,为探究实验第二步做好铺垫。
【学生】学生分组进行实验探究,实验兴趣小组的学生作为“小老师”指导每个实验小组顺利完成实验。
【实验小组成果汇报展示】选取一实验小组汇报展示实验中的出现的现象。
【教师】对各小组实验结果以及实验中的细节进行评价,引导学生通过实验探究的现象来验证海带中含有碘元素。
设计意图:从微观角度利用实验探究进行微观探析,实验探究采取兴趣小组汇报实验和学生课堂分组实验相结合的方法,充分体现以学生为主体的教学思想,落实了科学探究和微观探析的化学核心素养。
3.3工业流程图的构建落实模型认知和证据推理的化学核心素养
认知模型的建构有助于学生在面对陌生情境、陌生问题时迅速进行情境关联、问题归类,自主迁移,利于解决问题。在课堂中采取工业流程图模型构建的方式进行教学,使得学生更加直观的认识物质之间的转化关系,进一步建构问题解决的一般思路和方法,结合由宏观到微观证据推理,培养学生由浅入深的高阶思维。
知识环节三:海水中镁的提取
【情境创设】通过图片展示并设问:贝壳如何将海水中的镁提取出来?从而创设情境引出海水化学资源开发利用的第三个知识点。
【教师】从微观的角度引导学生分析海水中镁的提取的过程,使旧知再现,体会贝壳使金属镁从海水走向陆地的情境。
【学生】学生思考并书写流程图中涉及的离子反应方程式。
设计意图:通过工业流程图方式进行模型构建,让学生学习金属镁提取的原理及方法,并用元素化合物的知识进行证据推理,形成深度学习,为高考工艺流程题的解析做铺垫,培养学生的高阶思维,从而落实模型认知和证据推理的化学核心素养。
4 多维度落实化学核心素养的教学反思
通过情境创设、实验探究以及工业流程图的构建等方法,大大调动学生课堂学习的积极性和主动性,课堂中体现学生主体地位的教学思想,呼吁学生树立资源保护意识以及合理开发意识,使学生热爱自然,热爱化学。多维度落实了宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、科学探究和社会责任等化学核心素养,从而形成有效教学的品质课堂。
参考文献:
[1]周业虹.基于发展化学学科核心素养的教学设计案例分析[J].化学教学,2016(8):36-39.
[2]胡先锦.对2017年版普通高中化学课程标准的实践与思考——我们需要什么样的化学课堂[J].化学教学,2019(5):34-38.
[3]韦楠楠,李红英,姚成立,方 璐,王 琳.教学情境创设的实践研究——以“海水资源的开发利用”课题为例[J].安徽化工,2019,45(3):125-126.