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高中化学实验中学生化学学科核心素养的培养策略

2020-11-25

读与写 2020年30期
关键词:微观物质高中化学

张 红

(广东省深圳市第七高级中学 广东 深圳 518104)

1.高中生化学核心素养的内涵

所谓核心素养是指学生通过学习所具备的适应个人未来终身发展和社会发展的关键品格和必备能力。对高中化学而言,核心素养包含了宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想,证据推理与模型认知,科学探究与创新意识、科学精神与社会责任五个维度。其中宏观辨识与微观辨析是指学生能够从不同层次认识物质的多样性,形成“结构决定物质”的观念,从宏观和微观相结合的角度去分析和解决问题的能力。变化观念与平衡思想是指学生能够认识到物质的运动和变化,并能够通过化学变化中蕴含的规律来解决实际问题。证据推理与模型认知是指学生具有证据意识,能够基于证据对物质的组成、结构、变化提出可能性的假设,并通过分析和推理来验证其真伪的能力,学生建立起观点、结论、证据之间的逻辑关系,从而建立起化学模型,并用模型来解释现象的本质和规律。科学探究与创新意识是指学生能够在进行科学解释和发现、创造和应用的科学实验活动中敢于提出自己的见解,并自主设计实验探究方案,挖掘出自身的创新思维潜能。

2.高中化学实验教学中培养核心素养的实施策略

2.1 立足化学实验,培养宏观辨识与微观探析素养。在高中化学学习中涉及到宏观水平、微观水平、符号水平三种水平,培养学生运用化学符号来表征物质的性质及其变化,是学生从对事物表征的宏观认识深入到微观探析的重要体现,这就要求学生既要对化学符号的表征拥有深刻的认识,同时也能够结合化学符号的表征变化来解读出其中蕴含的宏观和微观的不同意蕴,从而对事物拥有多种层次的理解。比如学习“来自石油和煤的两种基本化工原料”这课时涉及到“乙烯的加成反应”实验教学,老师可以引导学生通过化学实验中乙烯使溴的四氯化碳溶液发生褪色的宏观现象作为切入点来推断出乙烯能够与溴的四氯化碳溶液发生化学反应,进而从乙烯和溴的分子结构角度来理解并掌握此化学反应的机理,正确书写出此化学反应的化学方程式,通过本化学反应的机理推断出乙烯与卤化氢、水、氢气等物质同样能够发生类似的化学反应。在化学实验教学中,老师引导学生通过宏微结合的方法使化学方程式不再是枯燥的化学符号,而成为学生宏微结合理解事物的载体,大大提高了学生的学习效率和质量。

2.2 借助实验教学,培养变化观念与平衡思想素养。在高中化学实验教学中,预测的实验结果和实际操作的实验结果常常存在不相符的现象,老师要牢牢抓住化学实验中的“意外现象”来为学生渗透“变化观念”,引导学生围绕出现的意外产物来进行思考、分析、质疑、反思,从而使学生形成变化观念与平衡思想的核心素养。比如甲烷与氯气在光照下发生取代反应的实验操作中,学生按照操作步骤在完成实验过程中发现了试管内黄绿色颜色逐渐变浅,试管内液面出现了上升,试管壁出现了黄色的油滴。老师为学生深化反应物质的理论知识,三氯甲烷、四氯甲烷是有机溶剂,氯气易溶于有机溶剂但是难以融入水中,学生在老师提供的理论知识中得出了氯气由于溶于三氯甲烷和四氯甲烷中所以产生了新的化学物质就是试管壁上的黄色油滴状物质。接着老师引导学生从化学平衡移动角度思考如果将水换成饱和食盐水,那么会有什么物质出现?学生从化学实验变化中对变化观念和平衡思想拥有了深刻的认知,提高了学生的核心素养。

2.3 通过实验操作,培养证据推理与模型认知素养。在高中化学实验教学中老师可以引导学生通过探究性实验操作,针对分子的结果简式来进行大胆猜想,然后利用化学实验来进行猜想和假设的验证,并通过对实验数据进行分析推理得出相对应的化学结论,进而使学生针对化学反应中呈现出现象和结果建立起同类型物质反应的化学模型。老师指导学生利用化学模型的认知来将事物的复杂关系变得简单、浅显,从而提高了学生的知识理解效率和质量。比如学习“原电池”这课时,老师指导学生通过铜丝与锌粒在稀硫酸中的化学反应现象来引发学生的猜想:氢离子往铜丝方向移动得到了电子从而形成了氢气,说明铜丝上有电子,那么电子是从锌粒上转移到了铜丝上吗?进而带着疑问展开了探究性试验,通过收集的实验数据中最终验证了猜想,形成了原电池的概念。用实验来验证猜想的过程就是学生进行科学探究过程,学生将实验原理和结论进行分析总结得出相应的化学模型,当学生遇到复杂反应时只要能与模型中的要素对应起来就能轻松借助模型认知来顺利解决问题。

总结

实验教学作为学生理解理论知识、深化化学原理、提高素养能力的重要途径,需要老师持续结合教学内容进行有意识的引导和培养,从而使学生获得知识积累的同时核心素养也得到相应的提高。

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