基于化学核心素养培养的高中概念教学研究

发表时间:2020/5/11   来源:《中小学教育》2020年第1期   作者:颜巧艺
[导读] 化学核心素养对概念本体分析和对学生认识发展障碍点探查与分析是高中化学概念教学设计的关注点
        摘要:化学核心素养对概念本体分析和对学生认识发展障碍点探查与分析是高中化学概念教学设计的关注点。基于对概念的学科本体分析确定知识发展脉络,明确学生需要建立的核心概念,弄清概念间的逻辑关系,确定教学内容的深广度。
         关键词:化学核心素养 高中概念教学
        一、问题的提出
        《2017年考试大纲》化学科充分体现了考查核心素养的要求,面对这些变化,高中化学教学如何有效落实立德树人的根本任务,充分发挥化学课程在培养人才中的重要作用,这是每位高中化学教师必须面对的问题。福建教育学院化学教育研究张贤金和吴新建老师确定了“中学化学学科核心素养培育研究”课题,并结合2016年福建省高中化学核心素养专项研讨会的精神,提出了一个一线教师普遍关心和困惑的问题:基于核心素养的高中化学课程改革如何“落地”。这表明,作为高中化学教师要在不久的将来能够承担起培养学生核心素养的使命,很有必要深入研究,以填补化学教学改革的部分空白。化学概念是将化学现象、化学事实经过比较、综合、分析、归纳、类比等方法抽象出来的理性知识,它是已经剩离了现象的一种更高级的思维形态,反映着化学现象及事实的本质是化学学科知识体系的基础。近年来,关于化学概念教学和学习的研究受到研究者和一线教师的广泛关注。
        二、核心素养视域下的化学概念
        化学概念是整个化学知识网络的节点,要想学好高中化学,必先学好高中化学概念。但是,由于学生迷思概念的存在以及化学概念本身三重表征之间转换困难等的影响,造成了化学概念教学效果不佳。因此,必须寻找解决的策略和方法。斯皮罗等人将学习划分为两种类型:初级学习和高级学习。前者针对的是良构领域知识,后者针对劣构领域知识。初级学习也可称为导论式学习,是学习的低级阶段,适用于掌握基本的概念、事实,在相同情境下进行简单提取;高级学习,是学习的较高级阶段,适用于掌握概念的复杂性,在不同情境下迁移运用,这种方法对于学生提高化学素养有重要的作用。
        三、深度学习策略
        深度学习是指在教师的应到下,学生围绕着具有挑战性的学主题,全身心废人积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程。它指向社会人的全面发展,是形成学生核心素养的基本途径。以选修《反应原理》中的弱电解质的电离平衡教学为例,很好的运用链接和关联的作用。电解质是必修一的知识点,先让学生回忆,再引入强弱电解质的概念,并能用电离平衡的理论很好的辨别出强弱电解质的区别,加深学习印象,很好的培养学生宏观辨识和微观探析的学科素养。
        四、微课辅助策略
        随着5G、大数据、云计算、物联网、人工智能等高新技术不断发展,随着微课、慕课、优课等教学模式不断创新,“互联网+”有效改变了传统教学模式,学生不再局限于传统的老师讲学生听的模式,而且由于新课改,各学科要求的知识的深度和广度都扩大不少,老师课堂的内容,学生往往没办法马上掌握,或者课堂记住了,很快又忘记了。所以,随时随地的学习,是很好的辅助方式。对于一些记忆性的概念更可以借助微课的力量,帮助学生随时复习学习。笔者就苏教版选修三《物质结构与性质》中出现的概念:如晶胞,金属的堆积方式,共价键,氢键等概念制作3-10分钟的微视频,特别是在当前新冠肺炎下的停课线上学习,发挥重要作用。
        五、实验学习策略
        以实验为基础的化学学科特征决定了实验在化学教学中发挥着不可替代的驾驭教学功能。中学化学实验教学内容和类型丰富多彩,不同内容和类型的实验有不同的教学组织形式和要求,对学生的学习页游不同的作用。笔者上过一节《反应原理》中化学平衡的移动,就是利用生活中常见的物质,让学生分组实验,通过实验现象揭示浓度对化学平衡的影响这一个抽象的概念,下面是教学设计过程;
         环节一:生活入手,温故引新
        【生】学生活动一:实验准备
        就座后请开始做下面这些课前准备工作:
        1.每5-6人为一组,推出一名小组长
        2.桌面上有切好的紫甘蓝,置于一次性杯子;取等量的紫甘蓝分别放在装有相同体积的蒸馏水,洗衣粉水,雪碧的50mL烧杯中,用玻璃棒搅拌,观察颜色,备用
        3.阅读提供的相关资料(最后一页),看看紫甘蓝泡出来的水为什么会有不同的颜色?
        4.准备好点滴板和塑料滴管(注意每根滴管只能取一种试剂,自己标清楚)
        【师】大家一定好奇,为什么紫甘蓝在不同的水溶液中呈现不同的颜色?请大家阅读学案最后一页的资料,看看紫甘蓝水的颜色与那些物质有关。
        【生】阅读资料,发表意见。
        【师】花青素水溶液中存在着一个与颜色有关的可逆反应,该反应进行一段时间后,会达到化学平衡状态。通常用五个字来描述化学平衡状态的特征,它们是什么?
        【生】回答问题,复习旧知。(“逆”、“等”、“动”、“定”、“变”及其意义)
        【师】改变外界条件,破坏原有的平衡状态,建立起新的平衡状态的过程,叫做化学平衡的移动。
        若改变条件后,v正>v逆可逆反应就会继续向正反应方向进行,直到建立新的平衡状态,这个过程称为平衡向正反应方向移动,或者平衡正向移动。
        如果v正<v逆,平衡逆向移动。
        当然也有可能v正=v逆,则平衡不移动。
        【师】由此可见,改变条件的瞬间,正逆反应速率不再相等是化学平衡移动的根本原因。
        【师】改变哪些外界条件会让化学反应速率发生变化吗?
        【生】回答问题,复习旧知。(浓度、温度、压强、催化剂……)
         环节二:实验探究“c(H+)变化对化学平衡的影响”
        【师】既然这些因素能够影响化学反应速率,那么也就有可能会进一步地影响到化学平衡。大家觉得上述影响因素中,可能是谁影响到了这个可逆反应A(蓝色)+H+AH+(红色),使溶液显现出不同的颜色?
        【生】讨论,回答。[水不同、酸碱性不同、c(H+)不同,需要教师引导深入]
        【生】学生活动二:实验设计与探究
        试设计实验探究:改变c(H+)对可逆反应A(蓝)+H+AH+(红)进行方向的影响。备选试剂:1.0mol/LH2SO4溶液、1.0mol/LNaOH溶液、1.0mol/L醋酸、1.0mol/L氨水、1.0mol/LHNO3溶液
           
        【生】小组讨论,设计方案,汇报、评价。
        【师】帮助学生梳理实验方案,提出注意事项。
        【生】学生实验,汇报现象,并分析得出结论。[增大c(H+),平衡正向移动;减小c(H+),平衡逆向移动]
        【生】根据实验现象和理论分析,确认紫甘蓝水的颜色确实与c(H+)有关。
        总之,对于化学概念的教学,一线教师必须认真钻研,针对不同的概念范畴,采用不同的教学策略,才能让核心素养很好的落实。
        参考文献:
        [1]姜宏文.基于化学实验进行高中化学概念教学的研究[J].中学化学教学参考,2010(12).22-24.
        [2]周业虹.浅谈学科核心素养视角下的高中化学教学策略[J].中国考试,2017(2).47-51.
       
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