基于核心素养的高中化学课堂教学设计
摘要
关键词
正文
一、引言
在教育改革的浪潮下,培养学生的核心素养成为教育教学的重要目标。高中化学作为一门基础自然科学课程,对于学生科学素养的发展具有关键作用。基于核心素养的高中化学课堂教学设计,能够使化学教学更加符合学生发展需求,帮助学生更好地理解和应用化学知识,培养他们适应未来社会的关键能力。
二、高中化学核心素养的内涵
(一)宏观辨识与微观探析
学生能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。例如,在学习物质的变化时,既能观察到物质颜色、状态等宏观变化,又能从分子、原子、离子等微观层面解释变化的本质,如在酸碱中和反应中,从宏观上看到溶液颜色变化和温度升高,从微观上理解氢离子和氢氧根离子结合成水分子的过程。
(二)变化观念与平衡思想
认识到物质是在不断变化的,化学变化需要一定条件,同时理解化学平衡的特征。比如在学习化学平衡时,了解可逆反应中反应物和生成物的浓度在一定条件下保持不变的动态平衡状态,懂得改变条件会使平衡发生移动,像温度、压强、浓度对合成氨反应平衡的影响。
(三)证据推理与模型认知
依据证据对物质的组成、结构及其变化提出可能的假设,通过分析推理加以证实或证伪,建立认知模型。例如在探究元素周期律时,通过对不同元素原子半径、化合价、金属性和非金属性等数据的分析,建立元素周期表模型,利用该模型预测未知元素的性质。
(四)科学探究与创新意识
经历科学探究过程,提出有探究价值的问题,设计并优化实验方案,培养创新意识。比如在设计探究影响化学反应速率因素的实验中,学生自主选择试剂、设计实验步骤,尝试新的实验方法,如利用传感器测量反应速率,以获得更准确的数据。
(五)科学态度与社会责任
具有严谨认真的科学态度,认识化学对社会发展的重大贡献和可能带来的负面影响,增强社会责任感。例如在学习环境保护中的化学知识时,了解酸雨、温室效应等环境问题与化学的关系,积极参与环保行动,如倡导绿色化学理念,减少化学污染。
三、基于核心素养的高中化学课堂教学设计原则
(一)目标导向原则
教学设计要以化学核心素养为导向,明确每个教学环节要培养的核心素养目标。例如,在设计“氧化还原反应”教学时,不仅要让学生掌握氧化还原反应的概念、特征和本质等知识目标,还要设定培养学生宏观辨识(通过氧化还原反应的宏观现象判断反应类型)、微观探析(从电子转移角度理解氧化还原反应本质)、证据推理(通过实验现象和化学方程式推理氧化还原反应的发生)等核心素养目标。
(二)情境创设原则
创设真实、生动、富有启发性的教学情境,激发学生的学习兴趣和探究欲望。可以从生活实际、化学史、科技前沿等方面入手。比如在讲解“金属的腐蚀与防护”时,以生活中生锈的铁栏杆、腐蚀的轮船等现象为情境,引发学生思考金属腐蚀的原因和防护方法;或者介绍化学史上科学家对金属腐蚀研究的历程,让学生感受科学探究的过程。
(三)活动探究原则
设计多样化的探究活动,让学生在实践中学习化学知识,培养核心素养。探究活动可以包括实验探究、小组讨论、项目式学习等。例如在“探究碳酸钠和碳酸氢钠的性质”教学中,组织学生进行分组实验,通过设计对比实验,观察它们在溶解性、热稳定性、与酸反应等方面的不同,培养学生的科学探究能力和证据推理能力。
(四)评价反馈原则
建立多元化的评价体系,及时反馈学生的学习情况,关注学生核心素养的发展。评价方式可以包括课堂提问、作业、实验报告、考试等,同时注重过程性评价和终结性评价相结合。例如,在评价学生“探究原电池原理”的学习成果时,不仅看实验报告的结果,还要评价学生在探究过程中的问题提出、假设建立、实验设计和团队协作等方面的表现。
四、基于核心素养的高中化学课堂教学设计案例
(一)课题:“氯气及氯的化合物”
1. 教学目标
知识与技能目标:掌握氯气的物理性质、化学性质、氯气的实验室制法,了解氯水的成分和性质,知道次氯酸的漂白性。
核心素养目标:
宏观辨识与微观探析:通过观察氯气的颜色、状态等宏观性质,结合氯原子的结构特点,理解氯气的化学性质。
变化观念与平衡思想:认识氯气与水的反应是可逆反应,理解反应中的化学平衡。
证据推理与模型认知:通过实验探究氯气的性质,分析实验现象,建立氯气性质的认知模型。
科学探究与创新意识:设计实验探究氯水的成分和性质,培养探究能力和创新意识。
科学态度与社会责任:了解氯气在生产生活中的应用和对环境的影响,树立正确使用化学物质的态度。
2. 教学情境创设
以第一次世界大战中氯气作为化学武器的历史事件为情境引入课题,展示当时氯气泄漏的图片和资料,让学生感受氯气的危害,同时引发对氯气性质的好奇。
3. 教学过程
氯气的物理性质:展示一瓶氯气,让学生观察氯气的颜色、状态、气味,总结氯气的物理性质。引导学生从微观角度分析氯气是双原子分子,这与它的物理性质的关系。
氯气的化学性质:
与金属反应:演示氯气与铁、铜的反应实验,让学生观察剧烈燃烧、产生棕褐色烟(铁与氯气反应)和棕黄色烟(铜与氯气反应)等现象,书写化学方程式。从微观角度分析氯气的强氧化性与金属原子失去电子的关系。
与非金属反应:演示氢气在氯气中燃烧的实验,观察苍白色火焰,生成氯化氢气体。讲解该反应的条件和现象,从化学键的形成和断裂角度分析反应过程。
与水反应:向盛有氯气的集气瓶中加入少量水,振荡后得到氯水。提出问题:氯水中有哪些成分?设计实验进行探究。如用紫色石蕊试液检验氯水的酸性,用硝酸银溶液检验氯离子,用有色布条检验氯水的漂白性。通过实验现象推理氯水的成分,建立氯气与水反应的化学平衡模型: 。
与碱反应:演示氯气与氢氧化钠溶液的反应,通过分析反应产物,引出漂白液的制备原理。同理,介绍氯气与氢氧化钙反应制备漂白粉的原理。从化学平衡移动的角度分析氯气与碱反应的实质是氯气与水反应生成的酸与碱的中和反应,促使平衡正向移动。
氯气的实验室制法:介绍实验室制取氯气的原理(二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应)、实验装置(包括发生装置、收集装置、尾气处理装置),让学生分析每个装置的作用和选择依据。从氧化还原反应的角度分析反应原理,培养学生的证据推理能力。
4. 教学评价
课堂提问:在教学过程中,通过提问检查学生对氯气性质、反应原理等知识的理解,同时考察学生从宏观和微观角度分析问题的能力。
实验报告:要求学生撰写氯气性质探究实验报告,评价学生对实验现象的观察、分析和结论得出的能力,以及对科学探究过程的掌握。
课后作业:布置与氯气在生活中的应用和环境保护相关的作业,考察学生对化学知识与社会问题联系的理解,培养科学态度和社会责任。
五、结论
基于核心素养的高中化学课堂教学设计是培养学生综合素养的有效途径。通过明确教学目标、创设情境、设计探究活动和建立评价体系等环节,将化学核心素养融入到教学的各个方面。教师在教学设计中要充分挖掘化学知识背后的素养价值,引导学生积极参与学习过程,使学生在掌握化学知识的同时,发展核心素养,为学生的未来发展和社会需求做好准备。在教育实践中,需要不断探索和创新,优化教学设计,以更好地落实核心素养的培养目标。
参考文献:
[1] 阿布都拉·牙森.基于核心素养的高中化学课堂教学探究活动设计[J].环球慈善, 2020(3):1.
[2] 张国婷,崔立斌,廖淑芳,等.基于高中化学学科核心素养的结构化教学单元设计研究[J].产业与科技论坛, 2021, 020(003):190-191.
...