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如何进行课堂教学改革,发展学生化学学科核心素养

2021-07-11向仁军

新课程·上旬 2021年12期
关键词:化学平衡核心素养

向仁军

摘 要:要培养学生的学科核心素养,必须依赖于教师的课堂教学改革。教师根据教学内容选择合适的化学思想作为培养目标,然后深挖教材中的素材,并按照一定的知识发展关系和逻辑关系组织好这些素材,使其能够更好地为我们所要表达的化学思想服务。

关键词:核心素养;化学思想;化学平衡

《普通高中化学课程标准(2017年版)》在“实施建议”中指出,教师在化学教学中应该紧紧围绕“发展学生化学学科核心素养”这一主旨,发展素质教育,落实立德树人的根本任务。课堂是教学的主要承载形式,其重要性不言而喻,它是实现培养学生化学学科核心素养的主要阵地,因而必然要进行不同于以往的教学改革,以实现课堂新的使命。

课堂教学要实行改革,自然离不开它的组织者——教师,所以,要进行课堂教学改革以实现发展学生学科核心素养这一重要目标,其最大的阻力便是课堂教学的实施者——教师,因而教师首先要认识到发展学生核心素养的重要性,并能积极主动地在课堂教学中进行有意识的改革,这样,发展学生的核心素养才不是一句口号式的空话。

教师有了新的教学改革理念,那么接下来,如何操作才能达到改革的预期目的呢?我将从以下几点进行阐述。

一、发展学生化学素养需要培养的化学思想

发展学生的核心素养,需要培养的化学思想主要有以下几点:绿色化学思想、学以致用思想、守恒思想、对立统一思想(微观和宏观、量变和质变、定性和定量)、控制变量思想、归纳与演绎思想、实验验证与探究思想等。对于这些思想观念,教师本身必须要有足够的认识和深刻的理解,不能一知半解。并且要考虑如何结合教材内容去实现培养学生的这些思想。

二、结合教学实际内容,选择相关的化学思想作为课堂的培养目标

一堂课的内容并不能承载所有的化学思想,因而,作为教师,必须研究教学目标,选择合适的化学思想作为学生在本堂课的培养目标,并结合教材,选择特有的教学素材作为实现这些培养目标的载体。

以反应条件对化学平衡的影响为例,可以选择学以致用思想、控制变量思想、定性和定量思想、归纳与演绎思想、实验验证与探究思想作为本堂课的培养目标。

三、深挖教材,认真组织素材用以体现所选择的化学思想

教材本身的信息量和素材可能都不多,但其关联的信息和素材却是不少的。因而,如何选择相关信息和素材才能深入浅出地说明某些化学思想,需要教师深入研究。除此之外,教师还需要根据知识之间的逻辑性组织串联好这些素材,使其为我们所要培养的化学思想服务。

以反应条件对化学平衡的影响为例,说明如何以合适的素材和实验设计来体现所选择的化学思想。

1.学以致用思想

根據教材中的煤气中毒原理查找网络视频素材,最终确定以《如何抢救煤气中毒》视频作为学以致用思想的体现素材,如此选择是因为它同时还具有道德思想教育的意义,即学生不仅要有尊重生命、爱惜生命的观念,还要通过学习具备具体的救治技术。

2.控制变量思想

在探究浓度对化学平衡的影响实验设计中让学生体验为什么要控制变量以及如何控制变量。

3.定性和定量思想

在探究浓度对化学平衡的影响时既选择定性分析方法,又选择定量分析方法得出相同的结论。

4.归纳与演绎思想

在探究浓度及压强对化学平衡影响的定性定量分析的基础上,进行归纳与演绎,得出改变条件对平衡移动影响的结论。

5.实验验证与探究思想

用实验探究法研究浓度对化学平衡的影响,用实验验证法验证压强对平衡的影响。

四、优化和整合选择的化学思想和素材组织课堂教学

教学环节一 创设情境体现学以致用思想

播放15秒的短视频——煤气中毒。

(教师)待学生看完视频后,立即追问:你们知道生活中应该如何抢救煤气中毒病人吗?

(根据生活经验,同学们自然能想到,抢救煤气中毒病人,是要立即置于通风处,有条件的可以吸氧。)

(教师)引入课题:那你知道这是为什么吗?其实就是浓度对化学平衡移动的影响问题。

希望大家通过这节课的学习能用化学原理解释其缘由。

(设计意图)培养学生学以致用的思想,激发学生的学习兴趣,引入新课。

教学环节二 定性分析浓度对化学平衡的影响

关于浓度对化学平衡的影响,我采用实验—讨论—归纳的教学方法,将教材中[活动·探究2-2-3(浓度对氯化铁和硫氰化钾反应平衡的影响)]进行了如下改编,以便培养学生的定性分析思维和控制变量思想。

[活动·探究]:探究浓度对化学平衡的影响规律

学生评价实验方案,并完成实验探究,作出结论。

实验方案:将氯化铁和硫氰化钾反应的混合液分为四等份,每份4ml,分别装入四个小试管。

(设计意图)①培养学生定性分析实验中“科学探究与创新意识”的实践能力,设计开放性的实验;引导学生通过实验操作,观察实验现象,逻辑推理。②培养学生的控制变量思想。

(学生活动1)学生以小组为单位按照以下问题对实验方案的设计进行评价,并汇报评价结果。

问题1:每个试管设计的意义是什么?

问题2:上述方案有何不妥之处?

问题3:如何解决?

(总结)上述方案中,当我们想改变一种物质浓度时,加入2 mL该试剂,就会稀释其他物质的浓度,这就不是改变单一变量了。为了控制单一变量,我们加入3、4滴即可,这样其他物质的浓度变化就可以忽略不计了。

实验结论:在其他条件不变的情况下,增大反应物浓度或减小生成物浓度,平衡向正反应方向移动;反之,则向逆反应方向移动。

教学环节三 定量分析浓度对化学平衡的影响

(教师)PPT显示用Q与K的关系柱状图,说明改变浓度,定量判断浓度对平衡的影响。

(学生活动)交流研讨

可逆反应2CrO42-(黄色)+2H+ ?葑 Cr2O72-(橙红色)+H2O

达到平衡后,加入蒸馏水稀释,假设溶液体积变为原来的2倍,平衡将向哪个方向移动?请根据Q与K的关系定量分析。

(为何要假设为2倍?让学生通过定量计算认真体会定量情景的设计)

设计意图:

1.解决稀释时平衡如何移动的问题。

2.多种物质浓度改变时,通过定量比较Q与K的大小,判断平衡如何移动。

3.为学生判断压强对平衡的影响做好铺垫。

教学环节四 迁移应用定量分析解决压强对平衡移动的影响并进行实验验证

[问题1]在恒温密闭的2升容器中,NO2與N2O4之间存在下列平衡:

如果将容器体积压缩(即增大压强),请通过定量分析说明平衡是向气体分子数增多的方向移动还是向气体分子数减少的方向移动?并进行实验验证。

提示:压缩容器,导致容器中所有气体的浓度均发生了变化,之前我们在定量分析浓度对化学平衡的影响中是如何解决这个问题的。

[问题2]如果是反应前后气体分子数相等的可逆反应,改变压强,平衡又如何移动?

(学生活动1):定量分析,得出结论

在其他条件不变的情况下,增大压强会使化学平衡向着气体分子数减小的方向移动;减小压强,会使平衡向着气体分子数增大的方向移动。而反应前后气体分子数相等的可逆反应,改变压强,平衡不移动。

(学生活动2):实验验证

学生观察并记录现象,得出结论,与定量分析结论一致。

教学环节五 演绎归纳得出条件变化对化学平衡影响的结论

通过上述环节中浓度对平衡的影响,压强对平衡的影响分析,可以让学生归纳总结出勒夏特列平衡移动原理。

五、结语

教师只有立足于课堂教学改革,才能真正培养学生的学科核心素养。而要做好课堂教学改革,教师首先自己要深刻理解化学核心素养,并清楚其表现出来的化学思想。在课堂教学中,教师要根据教学内容选择几个合适的化学思想作为培养目标,然后深挖课本素材,并灵活组织好这些素材为培养学生的化学核心素养服务。

参考文献:

曾德琨.上海高考改革背景下化学教学面临的联动变化[J].化学教育,2018(3).

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