核心素養背景下高中化學教學優化策略

王建波

(甘肅省慶陽第一中學,甘肅 慶陽 745000)

高中化學課堂教學中,教師需充分注重核心素養所提及的能力培養目標以及教學創新要求,通過高中化學知識的教學,指導學生從多層面探究課程知識,再通過實踐運用,增強化學課堂的教學實效性.核心素養下,教師需注重轉變陳舊教學觀念,創新教學方案,通過教學資源的有效運用,構建出高水準的學習平臺,提高學生的自主學習效果.鑒于此,本文主要對高中化學的核心素養具體內涵進行探討,并提出核心素養下的高中化學教學策略.

1 高中化學的核心素養內涵

1.1 宏觀辨識與微觀探析

宏觀辨識與微觀探析是化學學科的核心素養組成部分之一,主要是引導學生經過化學知識的學習,可以觀察與辨識生活或者自然界當中的物質產生、狀態轉變及能量變化等相關宏觀現象,可通過有關化學文字或符號實現其正確的表述,也就是“宏觀辨識”[1].化學還是構建于原子、分子水平上的一門學科,以此為基礎,分析物質的系列性質、化學反應的規律等,因此,高中化學的核心素養既包含了對物質表象的認識,又包含了微觀探析,從宏觀至微觀,透過宏觀現象對微觀本質進行探析,并從微觀到宏觀,經過微觀本質逐漸折射到宏觀表現,經過宏微的有效結合,對身邊世界進行有效觀察.

1.2 變化觀念與平衡思想

學生在對物質變化實施探析時,通常由兩個角度開始,第一是宏觀與微觀結合的角度進行觀察分析;第二是變化和平衡的角度進行分析,這屬于高中化學的重要素養,即變化觀念與平衡思想.經過學習有關課程,學生就能充分認識到化學反應的具體規律,了解到化學反應過程物質轉換與能量轉換之間的平衡及其有關機理,充分了解到化學變化屬于有限的變化,是能夠調控的.從宏觀與微觀結合、動態守恒的角度,對化學變化實施觀察與分析.

1.3 證據推理與模型認知

化學學科是自然科學的重要分支,其十分重視科學論證,科學結論必須要通過反復論證后得出精確的結論.化學學科核心素養下,證據推理主要是讓學生經過課程知識的學習及有關實驗或者實踐,收集與分析有關證據或者論據,并經過不斷推導獲得相應的結論,構建證據和結論存在的邏輯關系[2].一般來說,化學研究的物質變化過程都是分子與原子所構成,其均有一定的重復性、多樣性、規律性,因此,通過大量驗證與總結以后,學生則能經過化簡、抽象的方法,構建物質有關的結構模型,以深入、形象地理解與掌握化學學科的相關規律.

1.4 科學探究與創新意識

科學探究與創新意識主要是從實驗或者實踐的角度引導學生積極參與到科學探究與創新活動中.相關化學問題的探究,可立足于對探究問題實施猜想或者假設,對有關論點、論據做出合理、科學的解釋,以促使學生獲得相關化學知識,深入探究相關化學思想和精神.科學探究通常有八個要素,即發現問題、猜想與假設、探究計劃、開展實驗、歸納證據、獲得結論、評價反思與交流討論.而創新意識則是指學生通過化學知識的學習以及探究,積極質疑與提問,面對“異常”狀況,需進行深入分析和探討,提出創新的看法.

1.5 科學態度與社會責任

科學態度是讓學生具有實事求是以及終身學習的嚴謹態度,可通過學習的化學知識,對化學反應過程對自然、生活造成的影響實施分析與評判.社會責任是引導學生具備持續性發展的理念,充分認識到化學現象與規律的本質,并應用相關化學知識進行社會熱點的解讀,以充分體現化學學科具備的價值.

2 核心素養背景下高中化學教學優化策略

2.1 立足化學宏觀與微觀,培養學生辨識能力

宏觀辨識與微觀探析主要指從多個層次對物質存在的多樣性進行分析,并加以分類.經過原子、分子、元素對物質的組成、性質及其結構變化進行探討,以形成結構決定性質的觀念,學生能夠具有宏觀到微觀的探究意識,能夠結合化學宏觀現象探析微觀的粒子變化,深入地理解化學本質規律[3].化學教師在具體教學時,需注重教材素材的合理應用,以此為前提,促進教學內容的整合,以促使學生自身的核心素養構建以及思維發展,讓學生通過宏觀性質與現象的學習,逐漸過渡到探究物質的組成,幫助學生深入掌握化學知識,提高學習效果.例如,在對“鹽類的水解”講解時,化學教師可提出相應的問題:“Na2CO3能夠除油污,其溶液呈現弱堿性;NH4Cl溶液能夠去除鐵銹,其溶液呈現弱酸性,那么,還都有哪些鹽溶液能夠呈堿性或者酸性?這些鹽的溶液呈堿性或者酸性有什么規律?”然后,引導學生通過小組的方式進行實驗探究,對鹽的類型及其溶液的酸堿性進行歸納總結,從而使學生的學習由宏觀辨識過渡至微觀探析.

2.2 立足化學基本規律,探究化學中的變與不變

化學反應既是變化的,也是平衡的,變的是反應物和生成物,不變的是元素、原子,化學反應是一個不斷變化與不斷重新平衡的過程,其中涉及到原子重組、能量轉化、電子轉移、化合價升降等方面變化與平衡.變化觀念和平衡思想是化學反應本質的體現,教師應引導學生立足化學知識的角度探索化學反應中的變與不變,深化學生對于化學教學內容的理解,從動態的角度進行化學知識的學習和探究[4].化學主要是研究物質變化的學科,一般會有新物質生成,通過變化觀點進行化學本質規律的思考,往往能夠事半功倍.化學變化過程也是化學各物質重新平衡的過程,當達到平衡后,化學反應就停止了,但是有些可逆反應的反應物和生成物在達到平衡時,正逆反應也達到平衡狀態,當條件改變后,化學平衡會被打破,再次尋找新的平衡點,達到相應時間以后,就能呈現新的平衡狀態.以“化學反應速率與限度”為例,可以通過二氧化硫與氧氣的可逆反應探究化學反應的速率和限度,教師提出問題:“在一個一定條件下、體積一定的密閉容器中充入一定量的二氧化硫和氧氣,達到平衡狀態的標志有哪些?”學生小組討論后發言:容器中的壓強保持恒定時,可逆反應達到平衡狀態;容器中氣體的總物質的量不變時,可逆反應達到平衡狀態;容器中混合氣體的平均相對分子質量不再改變的時候,可逆反應達到平衡狀態等等.學生經過分析和判斷,充分了解到可逆反應是有限度的,通過該學習過程,就能使學生的學科素養得到明顯提高.

2.3 立足化學模型,培養學生推理能力

證據推理與模型認知主要是在物質的變化當中,進行證據獲取,并從多個層面實施分析,以獲得相應的結論,然后對其內在邏輯進行解析,提取復雜化學知識及其有關問題涵蓋的要素,最后構建出認知模型,科學選擇模型,對化學問題與現象進行解決與解釋.

例如,在對“原電池”進行教學時,結合原電池的原理,運用生活中常見的銅、碳棒、鋅片、酸性溶液制作原電池模型,在燒杯中加入稀硫酸,然后插入銅棒和鋅片,在溶液中二者不直接相連,隔開一段距離,然后在燒杯外通過導線、開關和發光二極管相連,斷開開關,鋅會產生少量氣泡,銅棒不會有氣泡,這是由于鋅和稀硫酸直接反應的原因,閉合開關接通電路,二極管發光,即有電流產生.經過“原電池”的模型構建,就能為學生后期學習打下基礎.

2.4 立足個性化學習,培養創新意識

核心素養下,教師也應該鼓勵學生個性化學習和探究,為學生的自主發展提供空間,以增強學生自身的核心素養[5].在實際教學時,培養高中生的質疑精神,通常能夠使其科學探究以及創新意識得到明顯提高.一方面,與實際生活相結合,激發其探究興趣.以“鈉的性質”為例,教師可呈現鈉溶入水中的化學實驗,讓學生仔細觀察鈉和水產生的反應,特別是鈉漂浮在水中并發出聲響,以調動其探究化學知識的興趣,并學會運用科學方法探究化學知識的技能.另一方面,開展小組合作.以“碘元素”為例,學生可以自主設計實驗并加以實施,如探究失去包裝袋的食鹽中是否含有碘元素,學生依據碘的性質,查閱資料發現食用鹽中加的碘主要是以碘酸鉀的形式存在,因此,學生先在被測鹽的溶液中滴加少量的碘化鉀溶液,并滴加幾滴稀硫酸酸化,再滴入淀粉溶液,觀察溶液的顏色變藍即可得出實驗結論.通過該過程,促使學生充分掌握相關知識的同時,實現科學探究以及創新意識素養的提高.

2.5 立足化學應用,培養社會責任

科學態度與社會責任能夠使學生形成嚴謹的態度以及終身學習的意識.在生活與學習過程中,教師需充分關注到化學學科與社會熱點的密切聯系,以促使學生充分認識到資源合理開發以及保護環境的必要性,并對社會、化學、技術、環境的互相關系產生深刻認識與理解,充分認識到化學學科知識對于改善環境污染的積極作用.因此,教師在日常教學時,可通過課外活動的形式,培養學生科學態度以及社會責任.例如,教師可組建化學科研小組,通過課余時間開展測量水質的課外活動,讓每個小組到學校周邊測量其區域內水的硬度及其pH,讓學生自主設計水質改善的方案.經過該過程,不僅使學生形成一定的科學態度,而且還形成相應的社會責任感[6].