化学学科核心素养教学研究论文_王森 邓伟

化学学科核心素养教学研究论文_王森 邓伟

摘要:培养化学学科素养要改变学生学习方式和思考方式,利用好每一节课的情景创设,让学生在问题中学习,作学习的主导者。

关键字:化学核心素养;变化观念;平衡思想;科学精神;社会责任

化学学科核心素养是当代中学生发展核心素养的重要组成部分,是习近平总书记社会主义核心价值观下立德树人的具体要求。在新的教育教学改革中,笔者依据化学学科核心素养的指导,讲授了金属的腐蚀和防护一课,受到了与课学生和老师的一致好评。

1 化学学科核心素养的教学内涵

1.1宏观辨识与微观探析

高中化学教材分为必修和选修部分,其中必修部分主要要求学生能够通过观察、辨识的途径了解物质的物理性质和化学性质,即宏观的现象和变化。选修部分更多的是知其然更要知其所以然,在已知物质宏观性质的基础上,探析微观结构。

1.2变化观念与平衡思想

运动是绝对的,静止是相对的,物质总是在不断变化当中,能从内到外、量到质等方面较系统全面地认识物质的化学变化和物理变化,关注化学反应中的物质变化、能量转化,从层层方面对纷繁复杂的化学变化进行比较分类研究,逐步揭示化学变化中的各种特点。

1.3证据推理与模型认知

化学学科是科学的,是严谨的,能够在书本中收集证据,解释物质已有的性质,同时预测物质所具有的性质,对化学变化提出合理的假设,并加以验证假设的真实性。

1.4实验探究与创新意识

化学Chemistry,即Chem.is.try,化学就是不断的尝试,化学是一门以实验为基础的学科,从化学学习当中发现问题,运用分类对比提出合理的假设和猜想,简单学会设计实验去观察分析验证所提出的假设,最后得出结论。

1.5科学精神与社会责任

树立终生学习的意识,要有理科思维,忠于事实,忠于真理,没有科学的实践,理论就一文不值,懂得绿色化学的思想,努力建设成资源节约型、环境友好型的国家。

2 基于化学学科核心素养的设计程序

2.1 结合化学学科素养制定教学目标

结合化学核心素养制订的教学目标更加可操作化、立体化、层次化。本节课金属的腐蚀和防护教学目标制定如下:

2.2 基于化学学科核心素养的教学实施

[引入]展示生活中常见的一些金属制品,门窗、铁锅、铲子、铜线等,生锈现象在所难免,初中我们探究过铁生锈的条件—空气和电解质,缺一不可,但其实其中的原理和我们最近学的原电池的原理有很大的联系。

[学生]阅读课本后回答。

[提问]金属腐蚀可以分为哪两类?

[回答]化学腐蚀和电化学腐蚀。化学腐蚀是指纯净的金属与氧气等物质接触直接反应而损耗的过程,电化学腐蚀含有杂质的金属与电解质形成微弱电流而腐蚀的情况,很明显电化学要比化学腐蚀要常见的多。

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设计意图:情境的创设可以使得学生更好的融入学习环境当中去,基于核心素养的教学要求教师为学生创设未知的、原始的、实际的问题情景,并以此为主线,将整个教学内容融合其中,从而统领整个教学过程[1]。

[讲述]化学腐蚀和电化学腐蚀

[引导]以我们最常见的铁为例,经常参杂些碳等其他物质作为合金,和不可避免的雨水等电解质混合,结合刚刚学过的原电池的原理,同学们分析下其中铁损耗的原理。

[学生]铁作负极负极:Fe—2e—=Fe2+

碳作正极:O2+2H2O+4e—=4OH—

总反应:2Fe+ O2+2H2O=2Fe(OH)2

[讲解]吸氧腐蚀和析氢腐蚀。

[引导]引导学生如何证明析氢腐蚀和吸氧腐蚀的存在。

[学生]学生分组讨论,设计实验。

[分析]左边试管是铁钉和不同的电解质,包括①盐酸②氯化钠③氢氧化钠,一段时间观察右边导管中水液面的变化,①液面上升,②和③液面下降。

[引导]请同学们根据以上学习比较析氢腐蚀和吸氧腐蚀的区别和联系,并填写下表:

[投影](表中内容学生讨论后再显示)

析氢腐蚀腐蚀 吸氧腐蚀

发生条件

实验现象

反应本质

联系

设计意图:原电池原理是学生非常熟悉的内容,本节课并不是单纯知识的罗列复习,而是从微观辨识和宏观探析、变化观念和平衡思想、证据推理和模型认识等化学学科素养的思路去分析问题,探索金属腐蚀的原因,采用小组讨论、头脑风暴、分类对比等的方式建立模型,确认析氢腐蚀和吸氧腐蚀的存在,目的是诊断学生电化学知识的熟练程度,能不能熟练使用,达到知识的层次化和结构化。

[过渡]金属腐蚀的现象在日常普遍存在,其中电化学腐蚀是造成金属腐蚀的主要原因,我们必须研究金属的防护。

[学生]原电池原理:正极:要保护的金属 负极:比要保护金属活泼的金属

电解池原理:阴极:被保护的金属 阳极:惰性电极

[分析]是的,前者叫牺牲阳极保护法,后者叫外加电流的阴极保护法,都能很好地达到防护金属的目的。

[情景营造]假设你们是国家资源管理人员,采取哪些手段保护金属?

[学生]①改变金属的内部结构,制成不锈钢;

②在金属表面覆盖保护层,如喷漆、涂油、电镀等。

③牺牲阳极保护法,外加电流的阴极保护法

设计意图: 化学知识是个载体,在学习过程中,既重视学生在评价过程中的作用和主体地位,培养学生积极的自我意识,对学生负责的态度,以及自我学习诊断和监控的能力,又重视多主体在评价过程的积极互动和共同成长,最终能够达到实验探究和创新意识,并树立起科学精神和社会责任,熟练掌握原电池和电解池基本原理并加以应用,角色互换,树立起学生正确的价值观、主人公意识

3 教学反思与总结

新的化学教学改革要求课堂不再是以化学知识为主体,而是以获得知识的方法技巧素养为核心内容,宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知、实验探究与创新意识、科学精神与社会责任五个维度的化学学科素养,一方面体现了化学学科的独特魅力,另一方面培养高中生做人的基本素质。本节课通过金属的腐蚀和防护要求学生熟练掌握电化学知识,逐步培养学生学生通过化学学科学习获得的高中化学学科核心素养,在知识与技能、过程与方法、情感态度价值观等方面的综合品质和关键能力,是学生走上社会适应社会、服务社会、改变社会必不可少的能力。

论文作者:王森 邓伟

论文发表刊物:《教育学文摘》2019年第19期

论文发表时间:2020/3/10

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