金 凡
(瑞安市第五中學 浙江瑞安 325207)
淺談化學核心素養(yǎng)在教學中的培養(yǎng)
——以“二氧化硫”教學為例
金 凡
(瑞安市第五中學 浙江瑞安 325207)
培養(yǎng)學生的化學核心素養(yǎng)是新課改對教學的要求,但現(xiàn)狀卻是學生大多缺乏化學學科素養(yǎng),需教師在課堂教學中落實對學生化學核心素養(yǎng)的發(fā)展。以“二氧化硫”教學為例,探討培養(yǎng)化學思維素養(yǎng)、化學科學素養(yǎng)、化學信息素養(yǎng)的教學實踐,在教學中發(fā)展學生核心素養(yǎng)要深挖教材突出學科本質(zhì)特征、強化實驗探究和關(guān)注化學時事。
化學教學 核心素養(yǎng) 二氧化硫
2014年教育部在《關(guān)于全面深化課程改革 落實立德樹人根本任務的意見》中提出了“核心素養(yǎng)”的概念,將其列為深化課程改革和落實立德樹人目標的基礎(chǔ)地位?;瘜W學科核心素養(yǎng)是核心素養(yǎng)的重要組成部分,是指學生具有化學學科特質(zhì)的關(guān)鍵能力和品格,是現(xiàn)代公民必須具備的科學核心素養(yǎng)。但現(xiàn)狀卻是,學生化學學科素養(yǎng)較低,對化學知識的學習大多在低層次,缺乏對化學知識的思索、整合和升華,沒有形成化學學科思維,這與新課程的教學目標極不相符。就此,筆者以“二氧化硫”教學為例,談談如何在課堂教學中培養(yǎng)和發(fā)展學生的化學核心素養(yǎng)。
學生通過對化學知識的學習和理解,能從化學學科的視角來認知事物和解決問題的方法、觀點和思想,稱為化學思維素養(yǎng)?;瘜W思維不能以現(xiàn)成的結(jié)論形式傳授給學生,而是在學習性質(zhì)、概念、原理等具體的知識及其體系過程中,隨著知識層次的提升而發(fā)展深化?;瘜W教學要超越對知識本身的講解,從傳授知識、講解習題轉(zhuǎn)變?yōu)檫\用思維、發(fā)展觀念、解決問題。
教學片段1:實驗探究SO2的酸性
[引入]展示銹跡斑斑的自行車,是什么物質(zhì)使其被腐蝕?
[學生]SO2溶解在降雨中形成的酸雨!
[教師]為什么不認為是CO2所為呢?如何設計實驗證明?
[學生]對比觀察SO2和CO2的水溶液是否與鐵反應。
[實驗]用充有SO2的針筒吸入10mL水,振蕩。學生感受到因SO2溶于水而產(chǎn)生吸力,得出SO2易溶的結(jié)論。取該溶液和課前準備的CO2飽和溶液加入鐵粉,都無明顯現(xiàn)象。
[引導]沒有明顯的實驗現(xiàn)象,是否就沒有反應發(fā)生?
[學生]不一定,緩慢的反應我們無法用肉眼辨析。
[教師]能否驗證SO2和CO2溶液與鐵有無發(fā)生反應?
[學生]可以檢測是否生成Fe2+。
[實驗]在前面實驗的2只試管中加入3滴KSCN,再加H2O2溶液。SO2溶液變紅,CO2溶液沒有明顯現(xiàn)象。
[引導]對比實驗能說明H2SO3酸性更強嗎?
[學生](交流討論后發(fā)現(xiàn)問題)CO2溶解度約為1:1,對比實驗中兩種溶液濃度不相等,不能得出相關(guān)結(jié)論。可利用強酸制弱酸的原理, H2SO3和碳酸鹽反應得到驗證。
[實驗]將SO2溶液加入NaHCO3溶液中,有氣體生成,得出H2SO3酸性比H2CO3強的結(jié)論。
通過實驗探究激發(fā)學生興趣,以合作來強化學生的主動性。綜合了比較物質(zhì)酸性的兩種方法:1.構(gòu)建以鐵粉為參照反應物的對照試驗,2.利用強酸之弱酸的轉(zhuǎn)化關(guān)系,說明了H2SO3酸性強于H2CO3。對照實驗中有意擴大兩種溶液的濃度差異,即強化了實驗現(xiàn)象,又可培養(yǎng)學生的質(zhì)疑能力,增進實驗中變量控制問題的認知。
化學學科素養(yǎng)是指化學學科提供給學生未來發(fā)展所需要的基礎(chǔ)化學知識和技能,并培養(yǎng)學生運用知識和科學方法分析解決問題的能力[1]?;瘜W的學習和研究,不僅要從宏觀角度對物質(zhì)的性質(zhì)和變化進行觀察和了解,還需要從微觀層面進行解釋,把握事物的本質(zhì),用化學符號進行表達與交流。
教學片段2: SO2的還原性
[引入]久置的雨水pH值會逐漸減小,會是什么原因呢?
[學生]可能是SO2被O2氧化。
[教師]SO2被氧化的過程較慢,我們可以使用H2O2代替O2加速氧化。
[實驗]往用pH計監(jiān)測的SO2水溶液中滴加5% H2O2,溶液pH值迅速降低。
[結(jié)論]SO2具有還原性,被H2O2氧化,導致酸性增強。
[引導]亞硫酸被氧化,生成的物質(zhì)真的是硫酸嗎?
[學生]用BaCl2和鹽酸進行鑒別。
[實驗]向SO2水溶液中加入BaCl2溶液,無明顯現(xiàn)象,再滴加5%H2O2后,產(chǎn)生大量白色沉淀,加鹽酸不溶解。
[結(jié)論]在SO2溶液中加入H2O2,生成了酸性更強的硫酸。
實驗演示探究是化學的核心基礎(chǔ),是我們教學過程中必不可少的教學手段。通過實驗探究讓學生獲知宏觀現(xiàn)象并從微觀角度探求其本質(zhì),得出物質(zhì)及其變化的相關(guān)規(guī)律和基本理論,借助化學式、化學方程式等符號在學術(shù)頭腦中構(gòu)建出一個清晰的化學知識體系,達到提升學科核心素養(yǎng)的目的。
在《普通高中化學課程標準(實驗)》中對學生的化學信息素養(yǎng)提出了明確的要求:要使學生在學習化學過程中,學會運用觀察、實驗、查閱資料等多種手段獲取信息,并運用比較、分類、歸納、概括等方法對信息進行加工。
教學片段3:在SO2食品上的使用。
[材料]市監(jiān)局對市場的食品進行檢測,公布不合格產(chǎn)品及其添加劑超標目錄。
[教師]為什么這些商家要在食品中添加SO2?
[學生]為了漂白食品,有更好的賣相。
[教師]上面的材料從另外一個角度解讀就是,我們允許在食品里添加適量的SO2,如葡萄酒,在它的標簽上可以找到添加了SO2的說明,為什么葡萄酒要添加SO2呢?
[學生]應該是利用SO2的還原性,SO2先與O2反應,保護了葡萄酒中的還原性物質(zhì),作為一種抗氧化劑。
[教師]飲用葡萄酒之前,要進行醒酒才能由開始的澀口轉(zhuǎn)為柔順。苦澀是由于SO2含量較高的原因,你能解釋下為什么醒酒會改變口感嗎?
[學生]在空氣中SO2被氧化,所以醒酒之后,由于SO2帶來的苦澀會消失。
在信息時代,與化學相關(guān)的社會熱點問題會經(jīng)常引起人們的關(guān)注,讓學生對相關(guān)的社會與生活問題能做出合理判斷,掌握化學知識用于辨識、解答、評價與化學有關(guān)的問題,肯定化學對社會發(fā)展的貢獻,是教學的重要目標。通過對時事熱點的加工引導,既能營造濃厚的學習氛圍,又能培養(yǎng)學生對化學信息的處理和分析能力,提升化學信息素養(yǎng)。
[1] 梁永平.化學科學理解的基本視角及其核心觀念[J].化學教育,2011(6):4
[2] 王澄.教學是教與學的雙向過程[J].考試與評價,2012(2):107。