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      淺談核心素養(yǎng)發(fā)展視角下的高中化學(xué)概念教學(xué)

      2021-12-09 11:53:56周淑真
      考試周刊 2021年83期
      關(guān)鍵詞:氧化還原反應(yīng)學(xué)科核心素養(yǎng)概念教學(xué)

      摘?要:高中化學(xué)概念反映了化學(xué)知識(shí)本質(zhì),是化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的重難點(diǎn)。在新課程背景下,根據(jù)高一學(xué)生認(rèn)知水平,從“問(wèn)題創(chuàng)設(shè)”“實(shí)驗(yàn)探究”“概念關(guān)系圖構(gòu)建”“學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)”等方面,探索以發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為教學(xué)目標(biāo),促使學(xué)生深入理解氧化還原反應(yīng)概念的教學(xué)措施。

      關(guān)鍵詞:學(xué)科核心素養(yǎng);概念教學(xué);氧化還原反應(yīng)

      《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》中指出,學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人的集中體現(xiàn),是學(xué)生通過(guò)學(xué)科學(xué)習(xí)而形成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。如何將化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)貫穿教學(xué)過(guò)程,成為教師教學(xué)中重要的研究方向?!把趸€原反應(yīng)”這一核心概念作為高中化學(xué)教學(xué)的重難點(diǎn),涉及許多高中化學(xué)知識(shí)點(diǎn),具有培養(yǎng)化學(xué)核心素養(yǎng)的重要作用。文章以高一“氧化還原反應(yīng)”概念教學(xué)為例,探索高中化學(xué)概念教學(xué)的有效教學(xué)措施,進(jìn)而達(dá)到發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的教學(xué)目的。

      一、 依托真實(shí)情境的問(wèn)題創(chuàng)設(shè),獲得化學(xué)概念

      化學(xué)概念本身就相對(duì)抽象且枯燥,如果教師只是單一地進(jìn)行知識(shí)和技能的教學(xué),易使學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力,阻礙學(xué)生素養(yǎng)的發(fā)展。新課標(biāo)強(qiáng)調(diào)了創(chuàng)設(shè)真實(shí)且富有價(jià)值的問(wèn)題情境的重要性。教師應(yīng)積極創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境的問(wèn)題任務(wù),以發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的教學(xué)目的,引導(dǎo)學(xué)生利用已有的化學(xué)知識(shí)進(jìn)行知識(shí)的遷移和應(yīng)用,使學(xué)生在化學(xué)問(wèn)題解決中獲得化學(xué)概念。

      在2019版魯科版必修第一冊(cè)中,“氧化還原反應(yīng)”是初中學(xué)生較為熟悉的H2與CuO的反應(yīng)及Fe與CuSO4溶液的反應(yīng)。對(duì)學(xué)生而言,這一知識(shí)點(diǎn)沒(méi)有什么新鮮感,無(wú)法調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。有些教師選取情境時(shí)流于形式,他們只是通過(guò)圖片展示氧化還原反應(yīng)在社會(huì)、生產(chǎn)等領(lǐng)域的存在或應(yīng)用,這樣無(wú)法與“氧化還原反應(yīng)”概念的學(xué)習(xí)緊密結(jié)合。筆者認(rèn)為情境不僅是課堂引入和激發(fā)學(xué)生興趣的一種教學(xué)手段,同時(shí)也是整個(gè)化學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)內(nèi)容的重要載體。因此化學(xué)概念的學(xué)習(xí)應(yīng)依托真實(shí)情景的問(wèn)題創(chuàng)設(shè),將真實(shí)的教學(xué)情境轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)任務(wù),通過(guò)“問(wèn)題鏈”使學(xué)生深刻理解化學(xué)概念。

      問(wèn)題1:你能判斷古代煉銅方法涉及的反應(yīng)①~⑤所屬的基本反應(yīng)類型嗎?反應(yīng)③能否用四種基本反應(yīng)類型判斷該反應(yīng)的類型?

      問(wèn)題2:請(qǐng)分析反應(yīng)①~⑤中銅元素反應(yīng)前后的變化。你認(rèn)為還可以按什么標(biāo)準(zhǔn)對(duì)這些反應(yīng)進(jìn)行分類?

      問(wèn)題3:你知道什么是氧化還原反應(yīng)嗎?上述反應(yīng)①~⑤哪些屬于氧化還原反應(yīng)?

      問(wèn)題4:請(qǐng)認(rèn)真分析,這些反應(yīng)除了銅元素化合價(jià)發(fā)生變化,還有沒(méi)有其他元素化合價(jià)發(fā)生變化?如果有,分析這些元素化合價(jià)變化的特點(diǎn)。

      問(wèn)題5:你能判斷反應(yīng)②和⑤中的氧化劑和還原劑嗎?它們具有什么性質(zhì)?

      通過(guò)上述真實(shí)情境,創(chuàng)設(shè)任務(wù)性的“問(wèn)題鏈”,可以讓學(xué)生在小組討論中發(fā)現(xiàn)并不是所有方程式都能用初中已學(xué)的四種基本反應(yīng)類型進(jìn)行分類,讓學(xué)生形成思維沖突引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。同時(shí)通過(guò)問(wèn)題的引導(dǎo)讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)在這五個(gè)化學(xué)方程式中+2價(jià)的銅元素反應(yīng)前后有些發(fā)生改變,而有些并沒(méi)有發(fā)生變化,進(jìn)而引出氧化還原反應(yīng)的概念。最后,引導(dǎo)學(xué)生觀察除銅元素之外,其他元素化合價(jià)是否發(fā)生變化。學(xué)生在對(duì)這幾個(gè)化學(xué)方程式進(jìn)行重新審視中,發(fā)現(xiàn)化合價(jià)有升必有降,從而引出氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)的概念。

      問(wèn)題與真實(shí)情境相結(jié)合,不僅可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)“氧化還原反應(yīng)”的興趣,又能與教材中銅元素有關(guān)的知識(shí)素材相呼應(yīng),避免學(xué)生對(duì)新情境問(wèn)題產(chǎn)生陌生感,使學(xué)生在解決問(wèn)題同時(shí)獲得概念,發(fā)展學(xué)生的“宏觀辨識(shí)”“變化觀念”“證據(jù)推理”“社會(huì)責(zé)任”的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

      二、 構(gòu)建概念關(guān)系圖,提升化學(xué)核心概念結(jié)構(gòu)化水平

      上述關(guān)系圖可再結(jié)合“升失氧還原劑,降得還氧化劑”的口訣,使易混淆的概念結(jié)構(gòu)化,提升了學(xué)生的氧化還原反應(yīng)概念認(rèn)識(shí)水平,同時(shí)發(fā)展了學(xué)生的“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的化學(xué)核心素養(yǎng)。

      三、 開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究,促進(jìn)化學(xué)概念的理解

      氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是一個(gè)微觀層面的知識(shí),對(duì)剛步入高一的學(xué)生而言,“電子轉(zhuǎn)移”是相對(duì)抽象、難理解的化學(xué)概念。因此教師在教學(xué)中可以通過(guò)充分利用魯科版高一新教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分組探究活動(dòng)。在實(shí)驗(yàn)探究中,學(xué)生可以清楚地看到電流計(jì)指針的偏轉(zhuǎn)。教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考:電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)說(shuō)明什么?電流是怎么產(chǎn)生的?哪種物質(zhì)提供電子?哪種物質(zhì)得到電子?在此教學(xué)環(huán)節(jié)中,讓學(xué)生真實(shí)感受到反應(yīng)中有電子發(fā)生了轉(zhuǎn)移,進(jìn)而增進(jìn)學(xué)生在微觀層面對(duì)概念的理解。

      對(duì)于物質(zhì)的“氧化性”和“還原性”這類核心概念進(jìn)行講解,如果只是根據(jù)物質(zhì)所含元素化合價(jià)升高或降低的可能性,運(yùn)用預(yù)測(cè)物質(zhì)可能具有還原性或氧化性這一常規(guī)方法,學(xué)生往往會(huì)感覺(jué)知識(shí)枯燥無(wú)味。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究,利用實(shí)驗(yàn)事實(shí)證明物質(zhì)所具有的性質(zhì),有助于學(xué)生對(duì)于“氧化性”和“還原性”有更為深刻的理解。例如,酸性KMnO4溶液和KI溶液分別是高一化學(xué)中重要的氧化劑與還原劑,如果只是單純讓學(xué)生進(jìn)行記憶,學(xué)生很難進(jìn)行知識(shí)遷移與應(yīng)用。教師可引導(dǎo)學(xué)生從核心元素錳元素+7價(jià)為最高價(jià)態(tài)及碘元素-1價(jià)為最低價(jià)態(tài),預(yù)測(cè)酸性KMnO4溶液具有氧化性和KI溶液具有還原性,再讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中觀察兩者反應(yīng)前后的顏色變化,體會(huì)氧化還原反應(yīng)的發(fā)生,并掌握預(yù)測(cè)陌生物質(zhì)是否具有氧化性與還原性的方法。教師通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué),達(dá)到發(fā)展學(xué)生“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)。

      基于實(shí)驗(yàn)探究的化學(xué)概念教學(xué)能降低化學(xué)概念的難度,促進(jìn)學(xué)生對(duì)化學(xué)概念的理解。教師應(yīng)積極組織學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中可增加感性認(rèn)識(shí),從而讓微觀問(wèn)題“宏觀化”,讓抽象、枯燥的化學(xué)概念“形象化”“生動(dòng)化”,進(jìn)而發(fā)展學(xué)生“宏觀辨識(shí)與微觀探析”和“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”的素養(yǎng)。

      四、 重視堂課學(xué)習(xí)評(píng)價(jià),提高化學(xué)概念教學(xué)的有效性

      《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)》中指出,應(yīng)積極倡導(dǎo)“教、學(xué)、評(píng)”一體化,使每個(gè)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)得到不同程度的發(fā)展。在氧化還原反應(yīng)概念教學(xué)中,除了采用有效教學(xué)措施以促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展外,學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)也是進(jìn)一步提高學(xué)生化學(xué)核心概念學(xué)習(xí)能力的另一關(guān)鍵環(huán)節(jié)。教師對(duì)課堂提問(wèn)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)并針對(duì)學(xué)生的回答情況進(jìn)行及時(shí)的點(diǎn)評(píng),是開(kāi)展化學(xué)學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)的重要環(huán)節(jié)。具有指導(dǎo)性的課堂評(píng)價(jià)能提高化學(xué)教學(xué)的有效性。例如,教師設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)任務(wù):畫出氧化還原反應(yīng)與四種基本類型的關(guān)系圖,通過(guò)白板展示幾位學(xué)生的典型作答情況,并讓這些學(xué)生說(shuō)說(shuō)他們對(duì)氧化還原反應(yīng)與四種基本反應(yīng)類型關(guān)系的理解。該教學(xué)環(huán)節(jié)中,教師應(yīng)側(cè)重從“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”這個(gè)素養(yǎng)發(fā)展的角度進(jìn)行引導(dǎo)和點(diǎn)評(píng)。這種課堂學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)重在評(píng)價(jià)學(xué)生在課堂上對(duì)知識(shí)的理解與掌握程度,也是課堂激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的一種途徑,這樣有助于提高化學(xué)概念教學(xué)有效性的目的。

      另外,通過(guò)精心編制課堂練習(xí)題目,讓學(xué)生在課堂上獨(dú)立完成或進(jìn)行小組討論,同時(shí)教師進(jìn)行適時(shí)的提問(wèn)與必要的點(diǎn)評(píng)等方式,是提高學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)概念質(zhì)量和發(fā)展化學(xué)核心素養(yǎng)的一個(gè)有效措施。課堂練習(xí)應(yīng)根據(jù)學(xué)生已掌握的知識(shí)水平進(jìn)行分層設(shè)計(jì),側(cè)重考查在新情境背景下,學(xué)生利用已有知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

      [課堂練習(xí)]:營(yíng)養(yǎng)學(xué)專家告誡大家:不要同時(shí)大量食用海鮮(如蝦、蟹、牡蠣等,其體內(nèi)含有無(wú)毒的+5價(jià)砷(As)元素)和某些蔬菜水果(如西紅柿、土豆等,其富含維生素C),否則它們之間容易發(fā)生反應(yīng),生成有劇毒的As2O3。

      (1)As2O3中As元素的化合價(jià)為? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?;

      (2)含有無(wú)毒的+5價(jià)砷(As)元素的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成劇毒的As2O3的過(guò)程中,發(fā)生砷(As)元素發(fā)生? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 反應(yīng),該過(guò)程體現(xiàn)含有+5價(jià)砷(As)元素的物質(zhì)具有? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?性。

      (3)產(chǎn)生As2O3的過(guò)程,體現(xiàn)維生素C具有 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 性。

      上述課堂練習(xí)通過(guò)設(shè)計(jì)層層遞進(jìn)的問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生判斷陌生物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì),同時(shí)評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)“氧化性”和“還原性”的掌握情況,從而達(dá)到提高化學(xué)概念教學(xué)有效性的目的。

      在高一化學(xué)概念教學(xué)中,教師應(yīng)兼顧高一學(xué)生認(rèn)知水平,注意化學(xué)概念的廣度與深度以及承上啟下、螺旋上升的知識(shí)體系特點(diǎn),切忌“一竿子插到底”。真正有效的教學(xué)措施不能只看到課堂的“熱鬧”,忽視學(xué)生起點(diǎn)和真正的困惑點(diǎn),而應(yīng)更多地關(guān)注學(xué)生收獲多少及學(xué)科素養(yǎng)是否得到發(fā)展。曾經(jīng)看到某教師讓學(xué)生朗讀化學(xué)概念,看起來(lái)似乎很“土”的教學(xué)方法卻能引起學(xué)生對(duì)化學(xué)概念的關(guān)注和重視,這也是一種有效的教學(xué)措施。

      總之,在新課程標(biāo)準(zhǔn)背景下,有效的化學(xué)概念教學(xué)應(yīng)以發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為主旨,注重真實(shí)情境的問(wèn)題設(shè)計(jì)和解決,采用適合學(xué)生實(shí)際情況的有效教學(xué)措施,以促使學(xué)生深刻理解化學(xué)概念。

      參考文獻(xiàn):

      [1]中華人民共和國(guó)教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版2020年修訂)[S].北京:人民教育出版社,2020.

      [2]周仁鴿.論化學(xué)概念的結(jié)構(gòu)與教學(xué)組織[J].中學(xué)化學(xué)教與學(xué),2015(2):3-6.

      [3]吳星,呂琳,劉金麗.發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)的化學(xué)課堂教學(xué)變革[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2020(9):1-4.

      [4]曹滿莉.中學(xué)化學(xué)“氧化還原反應(yīng)”核心概念的提取與研究[J].中學(xué)化學(xué)教與學(xué),2019(5):42-46.

      作者簡(jiǎn)介:

      周淑真,福建省廈門市,廈門市國(guó)祺中學(xué)。

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