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化学核心素养视角下的中考小专题复习策略

2019-11-12盛蔚燕

中学教学参考·理科版 2019年9期
关键词:离子反应化学核心素养

盛蔚燕

[摘   要]随着发展学生核心素养跃升为我国基础教育的新热点,化学中考导向也随之改变。中考试题多以陌生情境、陌生物质为抓手考查学生的化学学科能力。一部分教师仍深陷于旧式小专题复习的误区中,表示难以适应中考新变革。以《离子反应》为例,阐述在中考第二轮小专题复习中,如何基于化学核心素养并结合多种教学手段,有效地培养学生的化学学科能力。

[关键词]化学核心素养;中考小专题;离子反应

[中图分类号]   G633.8        [文献标识码]   A        [文章编号]   1674-6058(2019)26-0058-03

随着《教育部关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》的颁布,发展学生核心素养跃升为我国基础教育的新热点,强调培育学生能够适应终身发展和社会发展所需要的必备品格和关键能力。学生核心素养涵盖了社会责任、创新精神和实践能力等领域,中考也随之发生新的变革。初中化学核心素养包括宏微结合、变化守恒、分类表征、模型认知、实验探究、绿色应用六个维度,培育化学核心素养成为化学教学工作的重中之重。教材中涉及化学核心素养的内容具有隐秘性,要求教师通过微观教学来实践和体现;同时还具有拓展性,需要教师对教材进行二次开发。

一、问题的提出

令许多初中化学教师感到困惑的是,初三上学期期末考试、一模考试成绩还不错的学生,中考成绩却不尽如人意,问题出在哪里?初三第一轮复习强调的是基础知识的回忆和再认,只能达到布鲁姆认知过程分类的“记忆/回忆”维度。而近三年来,广州化学中考题中纯记忆的题目极少,大部分题目以“旧酒新瓶”“化装舞会”的陌生形象呈现,即设置新情境,以陌生物质为抓手,考查学生对基础知识的重组能力。因此到了一模后的第二轮小专题复习,则要警惕将基础知识进行简单而低级的重复。广州新中考向教师提出了将知识转化为学科能力,并对教材进行二次开发的新要求,要求学生能理解、迁移、运用所学知识。只有这样,才能从根本上解决问题。

二、近三年来广州中考特点

近三年来广州中考试题的设计既紧扣教材又高于教材,仍以基础知识点为核心,但往往会披上新情境的外衣进行设问。二卷的试题设计更贴近生活,让学生感受到日常生活与化学的密切联系。卷中设问“起点高、落点低”,都是初中生必须掌握的基础知识点,能够较好地考核学生的化学学科素养。由于广东参加全国高考,中考也随之向其靠拢。高考试题中学生最难把握的是情景维度,主要表现在物质与变化的陌生度、信息提取的准确度上,中考试题在这两方面明显加大了权重。

三、化学中考小专题复习设计误区

目前,中考第二轮复习小专题的编写并没有统一的范本,使用的多是教师为学生“量身定做”的校本教材,具有鲜明的本土化特征。小专题的编写需要教师创造性地对教材进行综合性的二次开发。

1.小专题切口要小,切勿大题大作

小专题教学内容要突出一个“小”字,旨在利用一个课时解决一个中考必考内容,因此选择的内容不能太多,过于宏大的命题会让学生难以消化。例如,可将《化学计算》拆分成《化学计算中的守恒思想》《溶解度计算》《化学式计算》等小专题。

2.小专题视野要宽,切勿照本宣科

【例1】(2017年广州白云区化学一模节选)

27.下图是实验室制取气体的常用装置。

用甲酸(液体)和浓硫酸共热制备CO,能作为发生装置的是 ,收集装置是 。

小专题复习不能复制第一轮复习模式,它是基础知识网络化、系统化的升级版。面对新课标、新中考提出的要求,教师要改变照本宣科、死记硬背的旧式教学模式。例如,《气体的制备》小专题复习中,除了将气体发生装置、收集装置、选择原理进行系统化的梳理之外,还要将制备的方法拓展到“固液加热”“液液加热”“液液不加热”等陌生的模式中。

3.小专题拓展要深,切勿浅尝辄止

中考对初三与高一的衔接要求有所提高,这预示着初三的复习必须对教材进行深挖与拓展。例如,离子反应属于“粒子观”的一个重要组成部分,在初中不要求书写离子方程式,只要求根据置换反应、复分解反应发生的条件揭示其微观实质——离子浓度减少,产生新物质。离子反应的内容涉及离子检验和鉴定、除杂和共存等生产生活中的应用,也是中考题型“工艺流程”和“实验设计”的基础。而九年级化学教材中没有属于离子反应的专属章节,这需要教师重组教材、深挖知识之间的联系,创造性地编写小专题。

4.小专题立意要新,切勿一成不变

随着中考对学生信息提取能力提出了新要求,小专题设计也要与时俱进。

【例2】(2018年第一学期期末广州市白云区化学期末考试试题节选)

26.实验操作:右图所示是实验室铝热反应装置,仪器组装完毕,引燃镁条,反应剧烈进行,放出大量的热,并发出耀眼的白光。纸漏斗A的下部被烧穿,有高温熔融物落入C仪器中。回答下列问题:承接生成物的C中铺上适量_______,一是防止_______,二是防止高温熔融物溅出伤人;氯酸钾的作用是_________,使深入混合物内部的镁条继续燃烧。

试题以高中铝热反应为情境,要求学生临场提取信息并与原有知识相整合。命题设问的革新,要求教师在编写小专题时能借助课外阅读资料设置陌生情境,引导学生进行知识迁移,学生从本质上理解化学原理。

四、化学核心素养视角下的《离子反应》小专题复习

1.运用信息技术,实现微宏转化

化学是在分子、原子层次上研究物质性质、组成、结构与变化规律的科学。微粒看不见、摸不着,学生难以理解构成物質的“粒子观”。在化学启蒙阶段,可以通过信息技术呈现微观世界。例如,运用图片、动画等手段将微观问题进行宏观化处理。

【教学片段1】动画模拟碳酸钠与稀盐酸反应的可视化教学。

【问题1】碳酸钠溶液、稀盐酸中分别存在哪些离子?

【结论1】前者存在钠离子、碳酸根离子;后者存在氢离子、氯离子。

【问题2】在碳酸钠溶液中滴加适量稀盐酸,哪些离子浓度会发生变化?

【结论2】碳酸根离子、氢离子浓度减少,生成了新物质二氧化碳和水。

【问题3】通过观赏硝酸银溶液和氯化钠溶液、氯化钡溶液和硫酸钠溶液、稀硝酸和氢氧化钠反应的动画,请对离子反应的本质进行小结。

【结论3】离子浓度减少,生成沉淀、水或气体。

通过动画演示,将看不见的微观反应转化为动态、可视的宏观影像,将动态平衡的过程直观化。

2.创设实验探究情境,建立“宏微符”三重表征

化学是以实验为基础的学科,运用实验来说明问题远比讲授更有效。化学反应现象包含微粒的结构和形态的改变,具有直观性和客观性。

【教学片段2】复习碱的通性时,设计探究实验验证同一类型的离子反应。

【问题1】氢氧化钠溶液中含有哪些微粒?

【实验1】往氢氧化钠溶液中滴入几滴酚酞溶液,溶液变红。

【实验2】往氯化钠溶液和蒸馏水中分别滴入几滴酚酞溶液,溶液不变红。

【结论1】氢氧化钠溶液使酚酞溶液变红的性质取决于氢氧根离子。

【问题2】其他碱溶液是否也有类似结论?

【实验3】分别往氢氧化钙、氢氧化钡溶液中滴入几滴酚酞溶液,溶液变红。

【结论2】碱溶液使酚酞溶液变红的性质取决于氢氧根离子。

【问题3】所有碱溶液的化学性质都是一样的吗?根据实验结论写出化学方程式。

【实验4】往氢氧化钠、氢氧化钙溶液中分别滴入适量碳酸钠溶液,振荡。前者无明显变化,后者产生白色沉淀。

【结论3】碱溶液的通性由氢氧根离子引起,因此它们的化学性质有相似性;但碱的组成中又有不同的金属离子,导致了它们的化学性质存在差异性。

通过设置层层递进的问题情境,引导学生将微观世界中肉眼无法观察到的粒子与宏观世界的可视现象建立联系,通过现象揭示离子反应的微观本质,建立“微观粒子—宏观现象—符号表达”三重表征。

3.设计书写练习,培育守恒思想

学生对离子反应的理解,仅靠“听”“看”是无法夯实的,而设计必要的练习,让学生在课堂上通过书写练习则可加深其对“粒子观”的理解,比教师讲授更有效果。

【教学片段3】根据化学方程式Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑填空。

盐酸和碳酸钠发生反应,溶液中减少的离子是___________,不变的离子是_____________。

先让学生写出各种物质的构成粒子,并注意对原子守恒观的渗透。

该形式实质是离子方程式的另一种表述方式。鉴于部分学生在理解上有困难,可以通过小组合作学习的形式,让优秀学生小范围讲解配平方法。将微观实质的规律以宏观图形表达出来,可有效培养学生的守恒思想。

4.建构认知模型,培养触类旁通的能力

模型一词起源于拉丁文“modulus”,其初始含义是样本、标准和尺度,中文原意为规范。模型是科学认识的一种独特形式,也可以把它看作一种重要的科学操作与科学思维方法。例如,初中化学中所概括的化学式的书写方法“左正右负,交叉约简”,书写化学方程式的步骤“写、配、注、标、查”等便是将化学问题中次要的、非本质的信息舍去,将化学问题或信息高度浓缩地以结构或形象表达的形式存在于人脑中,使学生在解决问题的时候能快速地将知识进行迁移。

中考对教学的要求,更多地趋向于对学生化学应用能力的培养,以往仅靠识记便能得分的“背多分”時代已成“明日黄花”。利用模型解决问题时,大致经历问题表征、模型建构、模型检验、模型应用四个过程。如果学生在解决问题的时候有适合的模型进行匹配,则能快速解决问题;反之,则要进入建模环节,检验后才能应用。

如某中考压轴题的实验设计涉及离子检验,部分教师会让学生机械记忆“先检验CO32-,再检验SO42-,最后检验Cl-”,这种违背教学规律的应试教学方法造成学生无法适应设问的灵活性。建议在课堂上以合作小组为学习单位,让学生展开讨论。

【教学片段4】离子的检验顺序。

【问题表征】常见离子的检验顺序为什么是“先检验CO32-,再检验SO42-,最后检验Cl-”?

【模型建构】(活动1)全组学生查阅九年级下册附录1《部分酸、碱和盐的溶解性表》,讨论这个顺序和物质的溶解性有什么关系。

(活动2)学生在讨论中得出结论:溶解性差、容易起反应的离子应先被检出,以排除对其他离子的干扰。

【模型检验】

(活动3)2017年珠海中考第29题:实验室有一瓶硝酸铜溶液,其中可能混有硝酸银、硝酸钡两种物质,请你设计一个实验方案来证明硝酸铜溶液中确实含有硝酸银、硝酸钡。

试剂:稀硫酸、碳酸钠溶液、稀盐酸、氢氧化钾溶液。

【模型应用】关注点在于银离子和钡离子哪个更容易起反应。

(活动4)学习小组通过课堂练习获得模型,优先完成任务的学生让教师批改后辅导同组同学,以“兵强兵”的方式提高课堂效率。

核心素养是每一名学生获得成功生活、适应个人终身发展和社会发展都需要的、不可或缺的共同素养。对于化学核心素养的培育,在笔者看来,先有了化学科学能力才能促进素养的形成和发展,这需要长期不懈的努力才能习得。新中考对教师的备考能力、学科思维方式提出了更高要求。中考小专题复习能较好地培养学生的学科能力,值得我们关注和研究。

[  参   考   文   献  ]

[1]  王季常.广州市初中毕业生学业考试年报[M].广州:广州教育出版社,2017.

[2]  王春阳. 认知模型的构建[J].化学教与学,2014(1):55-57.

(责任编辑 罗   艳)

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