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创设情境,渗透观念,落实核心素养

2020-04-07冯淑侠

中学课程辅导·教学研究 2020年20期
关键词:元素化合物问题链实验设计

冯淑侠

摘要:在高三化学复习中,元素化合物知识一直是学生复习的难点,其特点是:知识点琐粹、化学反应繁多复杂、易学易忘、知识点容易混淆等。如果在复习中巧妙创设真实具体、有效有趣的教学情境,不但可以加固学生对知识的理解和灵活应用能力,而且还可以渗透化学观念,落实核心素养。

关键词:化学观念;实验设计;问题链;元素化合物

中图分类号:G633.8文献标识码:A文章编号:1992-7711(2020)10-0143

2017版《化学课程标准》在实施建议中强调:“创设真实问题情境,促进学习方式的转变。”真实、具体的问题情境是学生核心素养形成和发展的重要平台,也为学科核心素养的培养提供了真实的表现机会。而学科核心素养的发展是一个不断自我建构、不断提升的过程,教师要引导学生积极开展建构学习、探究学习和问题解决学习、促进学生化学学习方式的转变。

一、以化学史料为情境,渗透人文价值观念,落实科学态度和社会责任

我国化学家傅鹰曾经这样描述化学史:“化学给人以知识,化学史给人以智慧。”化学史料是从历史的角度,动态描述化学学科的孕育、产生和发展过程,是对化学发生、发展过程及其规律的纵向考查。在高三教学中,教师结合化学知识进行形象、生动的化学史教育,能帮助学生加深理解和记忆化学知识,能激发学生的学习兴趣和求知欲望,并从中获取科学思想和科学方法的启迪,提高学生的科学素养和人文素养,使其形成正确的科学观和价值观。

例如,在复习“钠及其化合物”时,可以以“工业制碱”的发展为情景素材,通过时间线(吕布兰法(1791年)→索尔维制碱法(1859年)→侯氏制碱法(1943年)),分别设计知识线(原理分析、工艺分析),以达到强化知识的高级应用。通过问题线锻炼学生分析问题、解决问题的能力;通过设计讨论活动使学生体会获得知识的乐趣,培养学生的合作精神;通过讲述侯德榜制碱的艰辛摸索过程,使学生体会科学探究事物的过程,形成科学的研究方法。如此既可以培养学生的爱国主义情怀,又增强了学生的社会责任感和使命感。

二、以实验设计为载体,渗透微粒观念,落实宏观辨识和微观探析

化学实验是研究和学习物质及其变化的基本方法,它是科学探究的重要途径,更是培养学生创新精神和實验能力的重要过程。化学实验多是以元素化合物知识为载体,所以在实验设计中复习元素化合物知识,不但能从实验分析中渗透物质的微粒观和变化观,还能引导学生从宏观现象出发分析物质变化的微观本质。

例如,复习“铝及其化合物”时,可以先抛给学生一个物质转化任务:以一定量的铝为原料先制备Al(OH)3,进而制备Al2O3,并写出转化过程中发生的化学方程式或离子方程式。这样可以促使学生自主复习、自主建构铝及其化合物的转化关系,然后指导学生从认识物质的角度(类别、价态、特性三个角度)归纳、整理重要物质的性质,从而绘制出“铝及其化合物”知识的网络图。然后,教师提出了更高的设计要求:以一定量的铝、稀盐酸、氢氧化钠溶液为原料,用尽可能多的方案制备Al(OH)3,进而制备Al2O3,并对不同的方案进行评价并选出最优方案。最后通过小组合作,学生展示并分享设计方案,通过交流、讨论得出判断方案优劣的依据和研究方法。在讨论过程中,学生对Al3+、AlO-2两个离子水解平衡也进行了充分分析,从微粒的角度分析化学反应发生的原理,从化学原理的角度解释相关的实验现象,使学生既认识到化学反应的实质,又加深其对原理性知识的理解和应用,有利于学生在原有知识的基础上发展微粒观念,落实核心素养。

三、设置“问题链”,渗透分类、变化观念,落实证据推理、模型认知

新课程理念倡导要提高学生发现问题、提出问题、分析问题与解决问题的能力,要让学生敢质疑,培养学生的问题意识、创新精神和科学探究能力,所以在高三复习过程中要善于创设“问题链”,让学生在思考中提出不同问题,发表不同见解。通过设计“问题链”,可以使学生已有的知识重新构建、融合、重组,并在头脑中形成思维模型。

在复习非金属元素及其化合物知识时,可以把CO2和SO2两者的性质进行“问题链”设置,进行类比、归纳总结,从而加深学生对物质认识方式的模型构建。

可从物质类别、价态方面设置“问题链”。1.两种气体分别通入紫色石蕊试剂中至过量,各有什么现象?2.把CO2通入CaCl2溶液中,有什么现象?SO2通入CaCl2溶液中呢?3.若在CaCl2溶液中先通入一定量的NH3再通入CO2,又有什么现象?发生什么反应?4.把少量CO2通入NaAlO2或Na2SiO3溶液中,有什么现象?通至过量又有什么现象?反应方程式相同吗?如果气体是SO2有什么不同吗?5.把CO2通入苯酚钠溶液中有什么现象?SO2通入苯酚钠溶液中呢?气体的量多少对反应有影响吗?6.把CO2通入Ba(NO3)2溶液中有什么现象?SO2通入Ba(NO3)2溶液中呢?7.把少量CO2通入中Ca(ClO)2溶液中,有什么现象?发生什么反应?若把CO2换成SO2呢?

通过上面“问题链”的设置,使学生了解分析物质性质的角度和方法,从而形成认知思维模型。设置“问题链”时要有梯度和适中的难度,最好是在学生的“最近发展区”设置,能让学生产生认知冲突,这样不仅有利于知识的再现和正迁移,还能激发学生强烈的兴趣和求知欲。教学论专家马赫穆托夫曾说:“问题教学”是一种发展性、创造性的教学,可让学生独自探索,使学生在问题情境的创设、问题的提出和问题解决的基础上构建自己的方法体系。

总之,高三元素化合物复习是一个庞大系统的工程,切不可单调、孤立地进行复习。在复习中要巧妙设置真实、有效的情境,要与化学基本理论、化学实验、STSE、化学计算等相融合,如此才能使元素化合物知识鲜活立体起来,才能真正做到学以致用,才真正可以让核心素养落地生根。

(作者单位:陕西省西安市长安区第二中学710100)

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