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基于核心素养的“提质减负”课堂案例研究

2019-09-12金立新

考试周刊 2019年60期
关键词:学科核心素养课堂教学

摘 要:课堂是“提质减负”的主战场,笔者从实际课堂教学出发,基于学科核心素养,创设真实问题情境,增补课堂实验,调整教学内容结构等方面激发学生兴趣,培养学生的创新精神和实践能力,提升学生化学学科核心素养,真正实现“提质减负”。

关键词:学科核心素养;提质减负;课堂教学

“减负”,并不是简单地让学生减少学习时间、降低学习难度,而是“提质减负”。课堂作为“提质减负”的主战场,就应该基于学科核心素养,创设真实问题情境,增补课堂实验,调整教学内容结构,激发学生学习化学的兴趣,培养学生的创新精神和实践能力,提升学生化学学科核心素养,真正减轻学生学业负担,提升学校教育教学质量。

一、 领悟学科核心素养内涵,倡导真实问题情境创设

新版新课标中有这样的描述:基于学科本质凝练学科核心素养,明确学生学习该学科课程后应达成的正确价值观念、必备品格和关键能力,对知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标进行了整合,形成了化学学科核心素养。新课标把创设真实情境、激发兴趣、改变学生的学习方式作为重点,提供了“情境素材建议”,鼓励广大教师基于真实情境组织教学。

学生的课堂参与度是情境化学习的外在表现。学生在教师的组织下,通过对情境素材的分析,提出问题,展开有序研究,或实验设计和操作、或学生交互讨论、或教师释疑解惑,共同总结,形成模型认知。这一系列的学习过程无不融入了学生的参与意识,这种情境化的化学教学是提高学生课堂参与度的有效途径,对促进学生形成正确的价值观念、必备品格和关键能力具有重要意义。

案例1:食盐加碘剂成分探究的情境创设。

【情境1】(课前布置)日常生活中每天都会摄入一定量的加碘盐,同學们知道食盐加碘剂的成分吗?

化学离不开生活,利用生活中常见食盐加碘成分的了解,对于学生来说是容易完成的任务。这种生活真实情境再现的创设让学生感到学科内容的亲切而且富有兴趣。

【情境2】已知:KI作为加碘剂的食盐在保存过程中,由于空气中氧气的作用,容易引起碘的损失。请用化学方程式解释。

学生很快写出反应:O2+4KI+2H2O2I2+4KOH,并解释KI易被氧气氧化,I2易升华,容易引起碘的损失。但也有学生提出:碘在碱性条件下易发生歧化反应,上述反应产物I2和KOH不能共存。我当即对该学生的质疑进行了肯定,并且适时给出了卤素单质发生歧化反应的溶液pH,I2需要在pH>8时歧化生成IO-3和I-。这一情境的创设,看是增加了学生的负担,实则是更有效地促使学生认知化学:物质世界是运动和变化的(尤其是学生的质疑),化学反应需要一定的条件,并遵循一定的规律;化学反应是有限度的,可以调控;能全方位多角度、变化着分析化学反应,运用化学反应原理解决实际问题。培养了学生的变化观念与平衡思想,是课堂增效的具体表现。

【情境3】为了提高加碘盐(添加KI)的稳定性,可加稳定剂减少碘的损失。

下列物质中有可能作为稳定剂的是()。

A. Na2S2O3 B. AlCl3 C. Na2CO3 D. NaNO2

KI被空气氧化成单质碘,易升华造成流失,硫代硫酸钠具有还原性,可将I2还原为I-,A项可选;B项中的铝盐对人体有害;D项的亚硝酸钠属于强致癌物;根据前面分析,预防碘元素流失,应在碱性条件下,将其转化为碘化钾和碘酸钾,所以选择AC。

通过本情境的分析,促使学生具备严谨求实的科学态度,具备探索未知、崇尚真理的意识,能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断,渗透了学科人文知识教育、爱心责任教育,体现了科学精神与社会责任,增加了学生学习的内驱力,从心理层面减轻了学生的学业负担。

【情境4】市面上大部分包装带着碘字的盐都属于加碘盐。请写出检验加碘盐是否含有碘的反应的化学方程式(实验物品为KIO3和家中常见物品)。

要想检验加碘盐中的碘元素,可用KIO3等氧化剂先将KI氧化成I2,然后用土豆等富含淀粉的物质来检验。书写此反应的化学方程式必备知识:碘酸钾中碘元素的化合价为+5价,KI中碘元素的化合价为-1价,+5价的碘发生还原反应,从+5价降低到0价,-1价的碘必发生氧化反应,从-1价升高到0价,故有:I5++5e-→I,I--e-→I。乘适当系数使电子得失相等后,两式相加得:I5++5I-→3I2,

将各物质写成主要存在形态,得:IO-3+5I-3I2+3O2-。反应物转化为生成物后将会游离出3O2—(非氧化还原组分,不能单独在水溶液中存在)应结合成3H2O,尚需添加6H+,故有:IO-3+5I-+6CH3COOH3I2+6CH3COO-。检查两边的电荷可见方程式已经配平,若需改写成化学方程式,先添加反应物的搭配离子,然后使它们在生成物中搭配起来,即得:KIO3+5KI+6CH3COOH3I2+6CH3COOK。故该检验过程还需要用到食醋(家庭常备),提供氢离子。

该情境的创设,旨在强化未知型方程式的书写,通过用半反应式配平书写氧化还原反应方程式熟悉半反应,将相关知识进行整合,使学生在学习过程中,构建良好的知识体系,为后续的电化学学习奠定基础。学生能从元素和原子、分子水平认识物质的组成和变化,能从宏观和微观相结合的视角分析解决实际问题,能通过分析推理建立模型,并能运用模型熟练书写陌生方程式,提高学习效率,减轻学业负担。

二、 利用学科特点落实核心素养目标

实验教学是化学学科的特点,高中化学课程标准的编写非常重视实验探究,特别是通过化学实验对学生创新能力的培养。为此,对于实验教学内容,教师应该给学生留下足够的思考空间,并通过教学设计让化学实验在全面提高学生的科学素养方面起到积极作用。在化学教学中,尤其是化学复习中,大胆引入探究性实验,在学生学习与实验过程中进行科学探究与创新精神的培养。

案例2:自发性氧化还原反应设计成原电池(以KMnO4和H2O2的反应为例)

高三一轮氧化还原专题复习练习讲评中,涉及KMnO4和H2O2反应的电子转移问题,我要求学生将该反应的化学方程式拆分成氧化反应和还原反应两个半反应,并提问“双氧水中O2-2失电子给Mn7+,如何利用好转移的电子”,学生能够马上联想到原电池原理,回答“可以设计成化学电源”。我借此机会要求学生以小组为单位设计一款有关KMnO4和H2O2反应的电池装置。学生饶有兴趣的讨论并设计了如图1装置。

将图1装置投影,我鼓勵设计这套装置的小组利用事先准备的器材和药品,现场实验,发现灵敏电流计指针没有发生偏转,溶液中产生大量气泡,溶液颜色变浅。说明KMnO4和H2O2已经发生反应,但为什么没有电流产生呢?怎样才能产生电流呢?带着问题,我引导学生在此套装置的基础上进行改进。很快有小组提出了一种想法:KMnO4和H2O2的反应是离子和分子之间的反应,将这两种溶液混合,离子间接触非常充分,反应速率极快,电子基本上在H2O2和MnO-4之间传递,所以电流表指针不发生偏转。如果能将两种溶液分隔开来,就可以形成原电池装置,联想到丹尼尔电池,设计了如图2装置。另有小组则给出了如图3装置,为了鼓励他们,我让提出这两种创意的小组派代表上来演示(因为没有交换膜,图3装置无法实验),经过几位学生的合作,大家发现电流计指针发生明显偏转,此时掌声一片,这几位学生也兴奋地欢呼“真的可以的”。

学生在实验中观察到的原始材料、实验数据、实验事实等都是高中化学课堂教学中体现核心素养的“证据推理与模型认知”。同时在一定程度上为学生提供更多的“发现问题”的机会,可以促进学生创造性思维的发展。学生会主动考虑实验的各种相关因素如环境的影响、药品的用量,交换膜的使用,会从宏观和微观相结合的视角分析解决实际问题,体现学科知识与培养学生科学态度和社会责任等核心素养的内在关系。

高三复习往往以考代练,以练代讲,容易忽视教学内容的结构化设计,我们的课堂应该倡导真实情境的创设,开展以实验为主的多种探究活动,尤其是在练习讲评课中适当增添实验探究活动,以激发学生学习化学的兴趣,促进学生学习方式的转变,培养他们的创新精神和实践能力,基于核心素养为本的课堂教学才能真正实现“提质减负”之功效。

总之,提质减负是时代赋予每一个教育工作者的一份厚重的责任。路虽远,行则必至;事虽难,做则能成。

参考文献:

[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2018.

[2]北师大等.无机化学第四版(上册)[M].北京:高等教育出版社,2002:353.

作者简介:

金立新,浙江省金华市,浙江省金华市外国语学校。

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