浅谈高中化学课堂实验探疑环节中核心素养的渗透 ——以“富集在海水中的元素——氯”为例

发表时间:2020/7/29   来源:《时代教育》2020年4期   作者:张丽芳
[导读] 实验是化学化学的重要基础,
        摘要:实验是化学化学的重要基础,但由于课堂和课时限制,教师往往容易忽略实验教学作用,本文主要阐述了《富集在海水中的元素——氯》一课探讨实验教学培养学生“宏观辨识与微观探析”、“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”、“科学态度与社会责任”核心素养。

        关键词:化学;核心素养;师生探疑;策略
       
       
        化学是一门以实验为基础的学科,实验的教学过程能够多维度渗透学科核心素养,但在实际教学过程中,由于课时限制,教师往往更倾向于知识输送,而不是思维训练,所以实验会被简单的视频播放或者教师演示代替。但完整的实验教学应当包含“原理—问题提出—假设—实验设计—实验验证—结论—迁移提升”。本文以“富集在海水中的元素——氯”一课氯水的成分和性质探究实验探讨化学学科核心素养渗透。
一、通过设计实验培养学生科学探究与创新思维
        根据《富集在海水中的元素——氯》一课的“氯水的成分探究”实验,笔者将流程设计为“氯气与水反应原理—氯水成分推导—实验设计—讨论分析—实验验证—迁移设计制备84消毒液”
        在学生对氯气的性质已有初步的了解基础,教师引导学生对氯气与水反应原理分析氯水成分,以符号表征微粒,进而设计实验,实验报告片段如表1所示。
实验试剂和用品:氯水、AgNO3溶液、HNO3溶液、NaOH溶液、碳酸氢钠溶液、干燥氯气、酚酞试液、石蕊溶液、pH计、pH试纸、有色布条等

通过引导学生从氯气与水反应原理入手,分析氯水中微粒,结合各微粒的性质实验设计。例如在探究氯水中的Cl2时,学生设计的方案:氯水与FeCl2溶液、KSCN溶液反应;氯水与KI-淀粉溶液反应、直接观察氯水颜色等。学生认知水平和思维的多样性,设计方案可能参差不齐,教师引导学生进行讨论分析,确定更为合理的方案。既引导学生多维度、发散性思考问题,也要培养问题分析能力,让学生领略科学研究的一般过程与方法,培养学生科学设计实验探究物质的思维能力;
二、通过实验验证培养学生证据推理与模型认知能力
        对学生设计的实验进行评价后,学生分组实验,培养学生的动手能力。不能对结论一带而过,而是要引导学生分析现象,建立观点、结论和现象证据之间的逻辑关系,培养学生的证据意识。
        并且还有回归到本质上解释,否则学生就只能简单地掌握单一氯气的某性质,而不是掌握从模型解释化学现象,并且能揭示模型现象的本质与规律。因此,在实验后,引导学生通过实验现象归纳氯水成分和性质后,还要引导从物质分类、化合价的角度,类推与卤素单质的结构、组成、性质、实验等,培养学生的证据推理与模型认知能力。
三、通过符号表征培养学生宏观辨识与微观探析
        在探究氯水成分过程中,可以从“符号-微粒-性质”逆向引导学生,即氯气与水反应的方程式逆推氯水的成分,并设计实验验证推导氯水的性质[2]。例如Cl2可以通过氯水颜色推导;HClO可以通过氯水与干燥的有色布条、湿润的有色布对比实验推导;Cl-可以通过氯水与AgNO3溶液反应推导;H+可以通过pH计或碳酸氢钠、石蕊溶液推导。根据氯水成分和性质探究实验现象,指导学生从实验现象推导氯水中微粒、归纳氯水性质,建立宏观和微观联系。利用三重表征策略,通过书写各微粒相关离子方程式,将宏观物质、微观离子与符号联立起来,并能将这种宏观辨析与微观探究能力迁移到学习新物质中。
四、通过药品的回收处理培养学生的科学态度与社会责任感
        化学学科核心素养中“科学态度与社会责任”这一点由于在教学时间有限,很多时候会被教师忽略,导致往往氯气在教学后给学生留些的最深印象就是有毒,乃至社会对化学的误区就是对人体有害的。但“科学态度与社会责任”这一点却揭示了人才培养中更高层次的价值追求,因此,在教学过程中,树立学生正确的化学观,使对社会中涉及的化学问题能有正确的价值判断。实验探究在实验过程中,首先要培养学生的安全意识,提问学生“氯气的尾气处理方法”、“废液的回收利用方法”,合理将实验后的试剂制备84消毒液,通过引导学生阅读课本,推导出碱液吸收氯气可制得漂白粉、漂白液。此外,通过展示氯气在工业上的多种用途,例如生产聚氯乙烯塑料袋、生产丁氯橡胶、制备光纤中硅的提纯、自来水的消毒、啤酒的除臭、合成洗涤剂原料等等,让学生体会,有毒的物质也可以通过化学方法制备到生活中常见用品,使其认识到化学对人类生活的巨大贡献。
        本节课的师生探疑环节主要以问题引导和实验探究贯穿整个教学过程,并通过引导学生依据实验目的进行独立思考、小组合作讨论、实验探究过程,加深对知识的理解,同时培养学生科学探究与创新思维、学生证据推理与模型认知能力、学生宏观辨识与微观探析以及科学态度与社会责任感等学科核心素养,培养适应新时代发展需求、具有正确价值观的创新型人才。


参考文献
[1]房宏.中学化学核心素养的构成体系与培养策略[J].中小学教师培训,2016(6):56-57.
[2]钱琴红,冯丽.“富集在海水中的元素——氯”第一课时教学设计[J].化学教与学 ,2010(3):33-34.
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