APP下载

核心素养视域下的高中化学平衡教学

2020-08-07张爽段玉成

新课程·上旬 2020年3期
关键词:化学平衡高中核心素养

张爽 段玉成

摘 要:在化学课堂教学中如何发展学生的核心素养是课堂教学中很重要的任务。高中化学知识体系中,核心概念的认知和理解是十分重要的部分,也是学生核心素养的重要组成部分。鉴于此,以高中化学中的“化学平衡”这一核心概念为例,首先就核心素养视域下高中化学核心概念教学内容进行概述,然后确定教学目标并设计教学过程,最后提出几点核心素养视域下高中化学核心概念教学质量的思考。

关键词:高中;化学平衡;核心素养

“核心素养”指学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力,突出强调个人修养、社会关爱、家国情怀,更加注重自主发展、合作参与、创新实践[1]。在我国大力推动素质教育的背景下,在高中化学教学中基于核心素养的教学模式也开始得到越来越广泛的应用,而基本概念作为高中化学教学中的重点教学内容之一,本身也适合在核心素养理念下展开教学。“化学平衡”作为高中教学中的重点概念,能够发展学生宏观辨识与微观探析;变化观念与平衡思想以及证据推理与模型认知等化学学科核心素养。本文对此展开分析研究,具体予以论述。

一、核心素养视域下高中化学平衡教学内容概述

在高中化学中存在四大平衡,而化学平衡就是其中之一,是高中化学的核心概念之一。在高中化学的几大平衡体系中,化学平衡是学生接触到的第一个平衡,也是理解另外几种平衡的基本前提,是高中化学深入学习的基本性概念[2]。初中阶段化学教学中,学生对化学反应只是停留在宏观的物质层面,而在高中阶段则要求逐步从化学键、反应快慢、化合价等多个视角出发对化学反应进行认识,是从微观层面对化学反应进行认识的基础[3]。

从核心素养的视域下对化学平衡进行观察,即将化学基本观念和平衡观与氧化还原观、微粒观以及转化观之间进行结合,有助于学生养成化学学科观念,是高中化学中变化观念和平衡思想以及宏观辨识与微观探析等核心素养培养的载体。但是让学生从微观层面对化学平衡这样抽象的内容进行学习,本身具有一定的难度,需要特别注意教学方法的选择。

二、核心素养视域下化学平衡教学目标确定

文章基于核心素养视域下高中化学核心概念教学大纲要求设计四个教学目标:

通过展开化学实验,对SO2、O2、SO3分子之间的分解和结合进行微观层面的探究,继而帮助学生建立化学平衡的概念。

通过证据推理和信息处理的途径引导学生将化学平衡的特征概括出来,并归纳可逆反应达到化学平衡状态的判断方法[4]。

在探究实验的进行过程中,帮助学生建立平衡是相对的、动态的观点,并让学生掌握可以控制某些条件来建立平衡的理念,逐步树立学生平衡思想和变化观念。

将所教学化学平衡概念的认知教学和思想观念、社会责任以及建立实验能力有效进行连接。

三、核心素养视域下教学过程设计

基于普通高中化学课程标准中相关要求,以上文所设计的四个教学目标为出发点,在核心素养视域下设计以下三个环节完成化学平衡这一高中核心概念的教学。

环节1:从溶解平衡再认识化学平衡。

让学生观察几天前放进盛有饱和食盐水烧杯内缺角食盐晶体的形态变化情况,并设疑是否烧杯内的食盐水有发生饱和度上的变化。设计学生称量食盐晶体重量的实验,帮助学生建立溶解结晶平衡观念。此环节从学生熟悉的溶解平衡让学生感知在一个达到饱和的溶液中并非“停止了”,只是溶解的速率和结晶的速率相等了,达到一种“表面静止”的状态,即“溶解平衡状态”,进而从衡量溶解程度的溶解度迁移至化学平衡常数,从溶解度受温度影响迁移至化学平衡常数受温度影响。在分析与迁移的过程中先使学生形成与已有认知上的冲突,进而发展其从微观角度思考整个过程的思维方式,进而发展学生的宏观辨识与微观探析的核心素养。

环节2:进一步理解化学平衡。

通过多媒体演示的途徑让学生观察动态的图1所示的SO2、O2、SO3分子之间的分解和结合情况,并设疑在外部环境不变化的情况下,化学反应在进行到一段时间后便不再反应的原因是什么。通过多媒体显示的方式帮助学生认知化学平衡在构建过程中物质的量以及正逆反应速率之间的变化关系。在学生自主绘制图像的过程中培养学生宏观辨识和微观探析的核心素养。

环节3:探究影响平衡移动的因素。

演示课本实验“NO2和N2O4”平衡球的实验,让学生总结出可逆反应的限度受温度的影响,让学生自主设计“KSCN与FeCl3”反应的实验,很多学生在设计实验的过程中并不严谨,在变量的控制上想不到。通过对实验二次精细化设计与实验评价的过程中突出“控制变量”的思想,并最终自主得出可逆反应的限度受反应物浓度的影响。通过让学生观察实验在增大KSCN浓度或FeCl3浓度后溶液颜色都会加深的现象,帮助学生建立通过改变反应物浓度可以改变可逆反应限度的意识,并设疑影响化学平衡状态的因素。如何调控一个已经达到平衡状态的反应向我们希望的方向进行,两个问题,讲述化学反应限度的改变在现代工业领域内的应用。帮助学生建立化学平衡状态是相对的、动态的,化学平衡状态需要一定条件的思想。同时培养学生平衡思想与变化观念、社会责任与科学探究的高中化学核心素养。

四、核心素养视域下高中化学平衡教学质量的思考

(一)对宏观到微观的概念应当在教学中建构事实依据

对化学平衡这一概念的教学而言,上文已经论述过其并不是一个单一的知识点,而是对后续的化学内容教学具有十分重要的基础性作用,会和后续的电解质电离以及饱和溶液之间形成一个知识网络。比如在教学环节一的设计上,在帮助学生建立基本概念的基础上,选择简单的溶解平衡的实验,即为后续的溶解结晶动态平衡观念的教学建构了一个事实依据。

(二)概念的认知应从宏观到微观再到符号表征

在高中理科中,尤其是化学这一学科,各种化学符号的应用十分广泛,而在核心概念的教学中,在已经建立学生核心概念的基础上,还应当在核心素养的要求导向下,设计一个符合学生认知学习的探究性问题线索,将核心概念的认知从宏观到微观再到符号表征[5]。

例如,在上文教学设计中的第二、三环节即属于这一转换。通过层层推进、问题引导的方式,让学生切实掌握化学平衡是一个特定条件下不可逆反应的知识点,即在学习和认识的同时还帮助学生形成相应的思维和观念,这也是高中化学核心素养培养中的关键环节。

(三)将所学平衡概念认知教学和社会责任、思想观念之间进行有效连接

鉴于核心素养理念中对社会关爱、个人修养、家国情怀等学生思想品德的重视,在完成化学核心概念的知识教学后,然后将概念认知教学和社会责任、思想观念之間进行有效连接,深刻落实核心素养教学的要求。例如,在本文的第四环节的设计部分,即通过化学史实呈现的方式,将所教学的核心概念和实际生产生活相连,落实学以致用的教学观念。

综上所述,本文选择高中化学中的“化学平衡”对核心素养视域下的概念教学展开分析研究,确定了核心素养视域下高中化学核心概念教学的四大目标,并且设计四个环节的课堂教学,最后提出了对宏观到微观的核心概念应当在教学中建构事实依据、核心概念的认知应从宏观到微观再到符号表征进行、将所学平衡概念认知教学和社会责任、思想观念之间进行有效连接三点高中化学核心概念教学质量的思考,希望可给我国高中化学教学提供一定参考。

参考文献:

[1]梁弘文,谢桂芳,王秀红.国内高中化学核心概念研究及启示[J].中小学教师培训,2018,11(5):62-64.

[2]谢婷婷,严文法,鲍甜.高中溶液化学核心概念及其学习进阶建构研究[J].化学教与学,2018,2(4):2-5.

[3]王洱千.高中有机物化学性质核心概念分析[J].求知导刊,2017,13(36):100-101.

[4]邱磊.促进高中生化学核心概念理解的教学实证研究:以化学平衡和电离平衡为例[D].安徽师范大学,2018.

[5]班伟.浅谈新课程下高中化学核心概念教学的有效设计[J].中国校外教育(下旬刊),2018,3(7):146.

作者简介:张爽,1983年出生,女,汉族,吉林省长春市,一级教师,大学本科学历,对化学课堂教学的有效性及化学课堂教学中落实学科核心素养有较深的研究。

段玉成,1982年出生,男,汉族,吉林省伊通县,一级教师,大学本科学历,对化学课堂教学的有效性及化学课堂教学中落实学科核心素养有较深研究。

编辑 温雪莲

猜你喜欢

化学平衡高中核心素养
化学平衡状态的判断
数学方法在化学平衡学习中的重要应用
小题也可大做——由一道化学平衡题想到的
立足高考考点着眼化学平衡