王春梅 段莉梅
【摘要】“學科核心素養(yǎng)”提出后,各門學科都有自己的核心素養(yǎng)體系,化學也不例外。本文通過在化學學科核心素養(yǎng)的要求下對“電解原理”教學內容進行重新設計,并進行了深入分析,提出在化學課堂教學中應注意的方面,能對廣大一線教師在課堂教學設計方面有所幫助。
【關鍵詞】核心素養(yǎng) 教學設計 化學教學
內蒙古民族大學市校合作基礎教育研究項目(SXJY2015001)
2018年1月正式頒布《普通高中化學課程標準(2017年版)》(簡稱“2017年版“),2017年版課程標準提出“學科核心素養(yǎng)是科學素養(yǎng)的深化和具體化,是學科育人價值的集中體現(xiàn),是學生通過學習而逐漸形成的適應終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力”[1]?!皩W科核心素養(yǎng)”如何落實?是廣大教育工作者應該重視的問題。高中化學課程作為落實學生化學學科核心素養(yǎng)的重要載體,我們應充分發(fā)揮其教育功能,將化學學科核心素養(yǎng)融入到化學課堂教學中,從而促進學生更好地發(fā)展和提升核心素養(yǎng)。
“電解原理”是人教版《選修4》第四章第三節(jié)第一課時的內容,按照目前關于化學學科核心素養(yǎng)的要求,對本課相應的教材做了重新的審視,精心設計了這部分的教學內容,通過有效的教學活動,發(fā)展學生通過宏觀現(xiàn)象探究微觀本質,運用認知模型解決化學現(xiàn)象,依據探究目的設計探究方案,運用所學知識解決實際問題等化學學科核心素養(yǎng)[2]。
一、教學活動設計
環(huán)節(jié)一:創(chuàng)設情節(jié)引入新課
由生活中電池使用過程中涉及的能量轉換問題入手,提出“第一次將電能轉化成化學能
是什么時候?”教師順勢介紹相應的化學史:1799年伏打電池誕生后,科學家第一次實現(xiàn)了水的電解,發(fā)現(xiàn)水通電以后產生H2和O2,且體積比約為2:1,第一次實現(xiàn)了電能轉化為化學能。那么在水通電的過程中物質的變化是如何發(fā)生的呢?從而引入新課電解池第一課時電解的原理的學習
環(huán)節(jié)二:分析研討,構建概念
以電解水為例,首先明確電解池的陰極和陽極,電解水生成的H2在電解池的陰極產生,電解水生成的O2在電解池的陽極產生,再從微觀角度分析電解水如何生成H2和O2?我們可以從以下幾個問題引導學生思考:1.水電離產生的氫離子和氫氧根離子分別向哪個方向移動?2.氫離子移向陰極,氫氧根離子移向陽極為什么?3.從氧化還原的角度分析陽離子在陰極發(fā)生什么反應?陰離子在陽極發(fā)生什么反應?4.電解水其陰,陽極電極反應式如何書寫?最后總結出電解池的相關概念。
環(huán)節(jié)三:實驗探究,理解概念
電解水的成功,使人們意識到電可以用于化學研究,科學家戴維思考:電可以分解水,那么電對于鹽溶液的作用又如何呢?接下來請同學們對電解CuCI2溶液其陰、陽極的產物進行大膽猜想,小組內互相交流討論,派代表說出討論的猜想結果。
同學們根據電解水過程中設計的電解原理對CuCI2溶液進行分析,但是對其陰、陽極產物的判斷各不相同。為了驗證大家的猜想,學生以小組為單位,動手操作實驗,觀察實驗現(xiàn)象,確定電極產物,書寫電極反應式。實驗過程中產生的CI2會污染環(huán)境,教師組織學生對實驗改進的措施進行討論,又教師和學生確定可行性方案。最后教師可以提出問題:電可以分解水,CuCI2溶液中存在溶劑水,為什么電極產物沒有H2和O2?從而過渡到離子放電順序的學習。
環(huán)節(jié)四:應用概念,解決問題
科學家戴維電解CuCI2溶液得到了金屬Cu,那么電解NaCI溶液能否得到金屬Na呢?戴維若想得到金屬Na應該怎么辦?
環(huán)節(jié)五:歸納總結,建構體系
請同學們用思維導圖組織本節(jié)課涉及的電解、電解池、電能、化學能、陰極、陽極等概念。并在分析電解H2O、電解CuCI2、電解NaCI溶液的基礎上總結解決電解質溶液問題的一般思路。
二、教學思路
本節(jié)課從生活中電池的使用和電解法的時代背景引入,首先,從微觀的角度對電解水的宏觀事實進行分析,初步認識電解原理的相關概念,使學生的認識水平由宏觀到微觀、由靜態(tài)到動態(tài)。通過電解水初步建立電解模型,再用電解模型對電解CuCI2溶液的產物進行猜測、分析,加深學生對概念的理解;然后運用化學實驗進行實驗探究,驗證學生的猜測,并對實驗的改進進行可行性分析。最后通過對“電解NaCI溶液能否得到金屬Na,如何用電解法制備金屬Na?”問題的分析,完善了電解概念,同時也是對之前所學知識的強化和鞏固。整個教學過程滲透著由簡單到復雜,由現(xiàn)象看本質的思想方法。
三、對教學的啟示
1.課堂教學中讓學生們認識到學習化學知識的價值。我們知道化學來源于生活又服務于生活,化學作為一門中心學科與社會生活中的方方面面都有聯(lián)系,通過課堂教學應該讓學生們用學到的化學知識解決生活中的問題或是了解科技發(fā)展背后涉及的原理等,這樣不但使學生保持對化學的熱情,還培養(yǎng)學生的社會責任等。
2.課堂教學中充分發(fā)揮學生的主體地位。隨著“應試教育”向“素質教育”轉化,課堂教學模式也發(fā)生了變化,現(xiàn)在課堂教學中應尊重學生、信任學生、賞識學生,以學生為本,給學生足夠的時間去思考、交流、討論,探究等,讓學生去發(fā)現(xiàn)問題進而去解決問題,培養(yǎng)學生獨立思考的能力和創(chuàng)新精神。
3.課堂教學前教師應科學合理的設計教學內容。教師要結合教學內容,根據學生的實際情況,以發(fā)展學生化學學科核心素養(yǎng)為目標,對教材進行創(chuàng)造性地開發(fā)和使用,同時我們也要明白,一個教學內容不可能發(fā)展學生所有的化學學科核心素養(yǎng),在設計課堂教學時只要科學合理地選擇和處理教材內容,挖掘教材內容所包含的素養(yǎng)教育即可[2]。
參考文獻:
[1]普通高中化學課程標準:2017年版/中華人民共和國教育部制定.—北京:人民教育出版社,2018.1
[2]莊德剛.基于發(fā)展化學學科核心素養(yǎng)的教學設計與反思——以“碳酸鈉的性質與應用”為例[J].化學教與學,2017(07):77-80.
作者簡介:王春梅,內蒙古民族大學2017級碩士研究生
1.內蒙古民族大學化學化工學院 2.內蒙古通遼市科爾沁實驗高級中學