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      基于化學核心素養(yǎng)的真實問題情境創(chuàng)設研究

      2021-07-11 20:13:21張煥萍任洪臣茍曉霞欒芳
      中學理科園地 2021年2期
      關鍵詞:中學化學教學核心素養(yǎng)

      張煥萍 任洪臣 茍曉霞 欒芳

      摘? ?要:本文以化學反應速率為例研究真實問題情境的教學,分析中學化學課堂存在的問題,運用生活中常見現(xiàn)象、新舊知識及實驗在化學教學中創(chuàng)設真實問題情境,產生認知沖突,引發(fā)學生思考。通過創(chuàng)設真實問題情境,有助于學生發(fā)展發(fā)散思維,更好地提高中學生化學學科核心素養(yǎng),提升中學化學課堂教學效果。

      關鍵詞:中學化學教學;核心素養(yǎng);真實問題情境;化學反應速率

      引言

      新課標倡導中學化學課程要以提高學生的核心素養(yǎng)為目的,以科學探索課程為改革突破口,著眼于學生和社會長期發(fā)展的需要。在中學化學課堂中,將生動的情境,深刻的哲學道理穿插在教育教學活動中創(chuàng)設真實問題情境,猶如在營養(yǎng)湯汁中撒入了調味料,使教學內容更加豐富[ 1 ]。創(chuàng)建基于化學學科核心素養(yǎng)的真實問題情境,需要正確把握素養(yǎng)、情境、問題和知識的關系。根據(jù)教學內容設置問題引導教學,促進學生思考,引導學生在真實問題情境下展開學習,獨立思考,闡述觀點。選擇真實有意義的情境素材,是培養(yǎng)學生化學學科核心素養(yǎng)的有效方法,也是化學課堂教學發(fā)展的需要。真實問題情境素材來源豐富,可用可塑性強,但在日常化學教學中的應用卻差強人意,原因是多方面的。應試教育背景下化學課堂任務繁重,很多教師仍根據(jù)傳統(tǒng)教學設計和教材既定情境素材進行授課,缺乏有效新穎的真實問題情境創(chuàng)設,難以培養(yǎng)學生的化學學習興趣、探究能力和創(chuàng)新能力[ 2 ]。 因此,如何在課堂教學中創(chuàng)設高效的真實問題情境,是值得我們深思的問題[ 3 ]。

      本研究在化學學科核心素養(yǎng)的基礎上,以“化學反應速率”為例,利用現(xiàn)實生活中的常見現(xiàn)象、探究性實驗和新舊知識聯(lián)想創(chuàng)設真實問題情境,讓學生作為主體觀察并分析,總結隱藏其中的科學規(guī)律。讓學生在真實問題情境中學會新知識,通過自我建構,形成清晰的思維導圖,為科學思維的建立奠定基礎[ 4 ]。

      1? 基于化學學科核心素養(yǎng)創(chuàng)設真實問題情境的教學設計——化學反應速率

      1.1? 教材分析

      “化學反應速率”是人教版高中化學選修四第二章“化學反應速率與化學平衡”第1節(jié)的內容。

      本課題的內容是通過學習影響化學反應速率的因素,從中得出對應答案,利用這些知識解決實際中的具體問題。通過本節(jié)知識的掌握,使學生更加深刻理解知識之間的關系,并且高效地把控學習方法。

      1.2? 教學目標分析

      有效的情景導入教學,能夠很大程度上提升學生的學習興趣,培養(yǎng)學生的綜合能力。在學習影響化學反應速率的因素時,通過課堂上的實證實驗,觀察實驗現(xiàn)象,高效利用大腦,分析和判斷,歸納和概括,最終得出結論。由此,本課題設計了如下三維教學目標。

      【知識與技能目標】理解化學反應速率的概念;了解化學反應快慢的決定性因素和影響因素;培養(yǎng)學生分析問題、聯(lián)系能力。

      【過程和方法目標】通過活動探究和感受學習化學的一般流程;通過活動探究,提高學生的分析、類比、移動及歸納能力。

      【情感態(tài)度和價值觀目標】通過活動探究,激發(fā)學習化學的興趣;通過分析影響化學反應速率的原因,培養(yǎng)學生嚴肅認真的科學態(tài)度和精神。

      1.3? 教學重點、難點分析

      本課程的重點是引導學生通過實驗探究影響化學反應速率的因素,采用做實驗的方法了解影響化學反應速率的因素。本課程的難點在于學生的抽象思維還不成熟,再加上對宏觀現(xiàn)象的微觀解釋不深刻,缺乏多角度的綜合分析實驗方案的能力。

      【教學重點】化學反應速率及其影響因素。

      【教學難點】化學反應速率的影響因素、實驗方案的設計。

      1.4? 教學思路

      本設計的教育指導思想從實際生活中的現(xiàn)象和實驗相關的概念和原理結構出發(fā),由表及里的創(chuàng)設真實問題情境,通過舉例,將理論和實踐相結合。本設計有利于培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的能力、實驗中自我保護的能力、分析判斷的能力和歸納總結的能力。

      1.5? 基于化學學科核心素養(yǎng)創(chuàng)設真實問題情境的教學設計過程

      【設計意圖1】通過生活中常見現(xiàn)象創(chuàng)設真實問題情境,比較炸藥爆炸、牛奶變質、鐵生銹、溶洞形成等,初步了解化學反應速率,引導學生用辯證的眼光理解化學反應速率,形成正確的化學觀。

      【PPT展示】不同化學反應過程。提示大家注意觀察,分析化學反應的快慢。

      【學生分析】牛奶變質、鐵生銹的速度非常慢;煙花、爆竹爆炸的速度很快。

      【教師補充】通過分析我們知道,化學反應快慢是不同的,術語表達即為化學反應速率。

      【設計意圖2】利用新舊知識的結合創(chuàng)設真實問題情境。教師提出符合實際的問題,讓學生思考哪些因素能改變化學反應速率,逐步使學生理解化學反應速率的概念;培養(yǎng)學生歸納總結的能力,幫助學生構建知識框架。

      【提出問題】思考:化學反應速率是不是越快越好?

      【學生分析】牛奶變質和鐵生銹的速率越慢越好。

      【提出問題】相同條件下,鈉、鎂、鋁與水反應的速率為什么不同?

      【學生回答】鈉的化學性質活潑,所以反應劇烈;鎂和水反應,常溫下和加熱下比較,溫度高反應速率變快。

      【教師總結】內因:反應物的結構和化學性質;外因又涉及哪些因素呢?

      【設計意圖3】設計學生實驗創(chuàng)設真實問題情境,提高教學效率及效果。根據(jù)實驗結果,分析化學反應原理、實驗原理,使學生對知識的理解和印象更加深刻,便于培養(yǎng)學生的科學探究與創(chuàng)新意識。

      【實驗一】學生點燃小木條,分別在空氣中和在裝有氧氣的集氣瓶中燃燒,觀察現(xiàn)象并分析。

      【學生分析】燃著的小木條在氧氣中燃燒的更劇烈,說明反應物氧氣的濃度可以影響化學反應速率。

      【實驗二】PPT展示工業(yè)制硫酸過程,學生觀察現(xiàn)象。

      【提出問題】工業(yè)制硫酸過程反映了化學反應速率的哪些信息?

      【學生分析】當壓強增大時,制備硫酸的速度變快。有氣體參加的反應,增大壓強會使化學反應速率加快;反之化學反應速率減慢。說明壓強影響化學反應速率。

      【實驗三】學生將2支同樣裝有過氧化氫溶液和氯化鐵溶液的試管,貼上標簽1和2。分別放入裝有冷水和熱水的燒杯中,觀察現(xiàn)象并分析化學反應速率。

      【學生分析】過氧化氫在熱水中分解制氧氣更快。說明溫度影響化學反應速率。

      【實驗四】學生動手操作“雙氧水在自然條件下和在有二氧化錳催化劑下的分解實驗”,觀察現(xiàn)象并分析。

      【學生分析】雙氧水在有二氧化錳的條件下分解的速度更快,說明催化劑影響化學反應速率;

      【設計意圖4】復習鞏固本節(jié)課的知識,使知識系統(tǒng)化、結構化,培養(yǎng)學生養(yǎng)成自我總結和反思的好習慣。

      【小結思考】同學們回顧一下本節(jié)課學習的知識,小結化學反應速率和影響化學反應速率的因素。

      【學生小結】化學反應速率概念;影響化學反應速率的因素有濃度、壓強、溫度、催化劑。

      【設計意圖5】有助于學生提高運用所學知識來解決生活中實際問題的能力,將所學知識與實際聯(lián)系起來,幫助學生學以致用。

      【課后作業(yè)】根據(jù)本節(jié)課所學的內容,想一想生活中有哪些與化學反應速率相關的現(xiàn)象或者事物。

      【學生活動】聯(lián)系生活實際,舉例與化學反應速率相關的現(xiàn)象。教師簡要點評。

      2? 反思及展望

      2.1? 發(fā)揮學生的主體性,體現(xiàn)新的教學理念

      本研究選用的“化學反應速率”內容抽象、理論性強,利用真實問題情境創(chuàng)設進行教學活動,幫助學生更好理解化學反應速率的意義,培養(yǎng)學科思維能力,自主分析探究、完成學習任務。教師引導,學生主動積極參與,收獲新知識,接受并喜歡化學,促進有效學習,體現(xiàn)學生學習的主體性。

      2.2? 教師關注自身教學設計思維的發(fā)散性

      教學是目的性很強的活動,缺乏目的性和價值性的教學活動無法顧及學生的個體差異性。教師應根據(jù)課堂實際情況,傾聽不同的聲音并適時改變教學方法和教學思路,依據(jù)真實問題情境培養(yǎng)學生化學思維的發(fā)散性。

      2.3? 根據(jù)實際情境創(chuàng)設真實問題情境

      新課程提倡根據(jù)教學內容創(chuàng)建真實問題情境,并不意味著將傳統(tǒng)的接受式學習方式打入“冷宮”,而是因材施教,因課設問,以期獲得最佳教學效果。

      3? 結論

      本文以“化學反應速率”為例,分析了基于化學學科核心素養(yǎng)的真實問題情境創(chuàng)設模式。這種模式有助于教師挖掘情境素材的教育價值,有助于教師教學理念的形成并將真實問題情境與知識深度相融合,有助于學生在作操中促進對知識點的理解和掌握,有助于學生學習化學實驗安全知識。通過真實問題情境創(chuàng)設,實實在在地落實以素養(yǎng)為本的新課標,為學生的長期發(fā)展提供空間和保證。

      參考文獻:

      [1]孫敏. 基于真實情境開展化學學科核心素養(yǎng)為本的教學案例[J]. 化學教育(中英文), 2019, 40(11): 41-47.

      [2]馮洪明. 真實問題情境在發(fā)展學生化學核心素養(yǎng)中的價值初探[J]. 教學月刊·中學版(教學參考), 2017(5): 42-45.

      [3] 姜建文, 吳俊杰. 基于“真實情境與實際問題”的化學試題命制——以“碳九泄漏事故”為例[J]. 化學教育(中英文), 2019, 40(23): 5-10.

      [4] 王換榮, 何銀華, 肖中榮. 從真實情境到驅動性問題鏈的素養(yǎng)為本的教學——以“溶液的酸堿性”單元復習課教學為例[J]. 化學教與學, 2020(03): 2-6.

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