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摘要:文章以“金屬礦物鐵的冶煉”教學(xué)內(nèi)容為載體,基于目前關(guān)于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的要求,深度審視教材,挖掘其中的核心素養(yǎng)培養(yǎng)價(jià)值,指出教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)生活化的學(xué)習(xí)情境,深度剖析教學(xué)重點(diǎn),巧妙改良教材實(shí)驗(yàn),提升學(xué)生的學(xué)科認(rèn)同感和社會責(zé)任感,培養(yǎng)學(xué)生的宏觀辨識與微觀探析能力,強(qiáng)化學(xué)生的科學(xué)探究與創(chuàng)新意識。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);化學(xué)課堂;教學(xué)實(shí)踐;生活;教學(xué)重點(diǎn);實(shí)驗(yàn)
教育部在《關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》中明確提出了“各級各類學(xué)校要從實(shí)際情況和學(xué)生特點(diǎn)出發(fā),把核心素養(yǎng)和學(xué)業(yè)質(zhì)量要求落實(shí)到各學(xué)科教學(xué)中去”的指導(dǎo)意見?;瘜W(xué)是與生產(chǎn)、生活有著緊密聯(lián)系的重要學(xué)科,教師應(yīng)在課堂教學(xué)中創(chuàng)設(shè)生活化的教學(xué)情境,深度剖析核心重點(diǎn)知識,創(chuàng)造性地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),滿足學(xué)生的發(fā)展需要。本文以“金屬礦物鐵的冶煉”教學(xué)為例,對基于核心素養(yǎng)的化學(xué)課堂教學(xué)進(jìn)行探討。
一、對化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的認(rèn)識和思考
關(guān)于核心素養(yǎng),北京師范大學(xué)林崇德教授說:“核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受相應(yīng)學(xué)段的教育過程中,逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終生發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格與關(guān)鍵能力。”而化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)主要包含以下方面:在研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及變化規(guī)律的過程中,通過觀察和思考學(xué)會宏觀辨識與微觀探析;建立變化觀念與平衡思想,關(guān)注化學(xué)變化中的能量轉(zhuǎn)化,預(yù)測在一定條件下某種物質(zhì)可能發(fā)生的化學(xué)變化;能發(fā)現(xiàn)和提出有探究價(jià)值的化學(xué)問題,設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究并有創(chuàng)新意識;能深刻理解化學(xué)、技術(shù)、社會和環(huán)境之間的關(guān)系,認(rèn)同化學(xué)并贊賞它在人類發(fā)展中的作用,認(rèn)識環(huán)境保護(hù)和資源合理開發(fā)的重要性,有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神與高度的社會責(zé)任感。毋庸置疑,發(fā)展和提升學(xué)生核心素養(yǎng)是社會和時(shí)代對教育的訴求,化學(xué)教師理應(yīng)在課堂教學(xué)中注重對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng),使他們在接受相應(yīng)學(xué)段的教育過程中逐步發(fā)展、完善自己,提高分析問題、解決問題的能力,成為社會需要的有用之才。
二、基于發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)的化學(xué)課堂教學(xué)實(shí)踐的幾點(diǎn)探索
1.創(chuàng)設(shè)生活化的學(xué)習(xí)情境,提升學(xué)生的學(xué)科認(rèn)同感和社會責(zé)任感
著名的教育家杜威說過:“教育即生活,即生長,即經(jīng)驗(yàn)改造。”化學(xué)在人類生活中有著舉足輕重的作用,教師在教學(xué)中把學(xué)生身邊鮮活的現(xiàn)象和事例巧妙地帶入課堂,可以讓學(xué)生在熟悉的情境中愉快高效地學(xué)習(xí)。基于學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)的教學(xué),可以成為學(xué)生學(xué)習(xí)的動力和興趣的激發(fā)點(diǎn)。例如,由于鐵制品在生活中使用廣泛,張家港也有沙鋼集團(tuán)和永剛集團(tuán)兩家大型鋼鐵企業(yè),教師可向?qū)W生展示從香山風(fēng)景區(qū)滴血巖上采集的赤鐵礦樣品,讓學(xué)生認(rèn)識到身邊就有鐵礦石;通過來自沙鋼車間的磁鐵礦和粗制鐵樣,讓學(xué)生直觀看到原料和產(chǎn)品“母子相會”;通過冶金工程師錄制的煉鐵現(xiàn)場視頻,讓學(xué)生了解煉鐵的設(shè)備、原料、流程和尾氣處理系統(tǒng),以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。這一課,教師通過構(gòu)建生活化的學(xué)習(xí)情境,加強(qiáng)了課程內(nèi)容與學(xué)生生活以及現(xiàn)代社會、科技發(fā)展的聯(lián)系,提升了學(xué)生的化學(xué)認(rèn)知,也增強(qiáng)了學(xué)生要認(rèn)真學(xué)習(xí),長大后為社會造福的強(qiáng)烈的社會責(zé)任感。
2.深度剖析教學(xué)重點(diǎn),強(qiáng)調(diào)宏觀辨識與微觀探析
教學(xué)重點(diǎn)是依據(jù)教學(xué)目標(biāo),在對教材進(jìn)行科學(xué)分析的基礎(chǔ)上而確定的最基本、最核心的教學(xué)內(nèi)容,一般是一門學(xué)科所闡述的最重要的原理、規(guī)律,是學(xué)科思想或?qū)W科特色的集中體現(xiàn)。對教學(xué)重點(diǎn)的深度剖析,挖掘其中蘊(yùn)含的學(xué)科素養(yǎng),是一節(jié)課必須要達(dá)成的目標(biāo),既有利于學(xué)生對教材內(nèi)容的理解和運(yùn)用,提高學(xué)習(xí)效率,又能起到促進(jìn)學(xué)生用心觀察、啟迪思維、提升能力的良好效果。例如,在講授一氧化碳與氧化鐵反應(yīng)原理這一教學(xué)重點(diǎn)時(shí),教師可這樣開展教學(xué):對比Fe2O3與Fe的宏觀組成,參考教材的“拓展視野”進(jìn)行討論,請同學(xué)們大膽假設(shè),討論如何實(shí)現(xiàn)從Fe2O3到Fe的轉(zhuǎn)變。學(xué)生從Fe2O3與Fe的組成上發(fā)現(xiàn)它們都含有鐵元素,不同之處在于Fe少了氧元素,要使Fe2O3轉(zhuǎn)變?yōu)镕e,可從下列方面入手:在一定條件下,F(xiàn)e2O3失氧轉(zhuǎn)變?yōu)殍F;加入某類物質(zhì),讓其與Fe2O3中的氧元素結(jié)合,主動奪取Fe2O3中的氧元素,使Fe2O3轉(zhuǎn)變?yōu)榻饘貴e。教師可引導(dǎo):我們以前所學(xué)過的物質(zhì)中,哪些可以和氧結(jié)合,形成新的物質(zhì)?學(xué)生回答:Mg、H2、C、CO等物質(zhì)可以實(shí)現(xiàn)以上變化。教師再順勢引導(dǎo):一氧化碳有“順手牽氧”的能力,從經(jīng)濟(jì)效益及安全角度出發(fā),我們一般選擇CO?,F(xiàn)以CO為例,結(jié)合反應(yīng)物和生成物的微觀構(gòu)成談?wù)勥@個(gè)化學(xué)方程式該怎么配平。學(xué)生回答:從Fe2O3的化學(xué)式中我們可以發(fā)現(xiàn)它的一個(gè)“分子”中含有3個(gè)氧原子,所以需要有三個(gè)一氧化碳分子來“牽”走這三個(gè)氧原子,配平時(shí)就需要在一氧化碳和二氧化碳前面加個(gè)化學(xué)計(jì)量數(shù)3,在鐵前面加個(gè)2。教師:非常好,請大家寫出這個(gè)化學(xué)方程式。在教學(xué)過程中,教師注意引導(dǎo)學(xué)生辨識物質(zhì)的宏觀組成,使學(xué)生利用課本所給的信息成功預(yù)測出Fe2O3在某一特定條件下可以和其他物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成Fe。教師再因勢利導(dǎo)從物質(zhì)的微觀層面理解其構(gòu)成和發(fā)生變化的聯(lián)系,讓學(xué)生運(yùn)用符號表征物質(zhì)及其發(fā)生變化的化學(xué)方程式,從而達(dá)到了利用這個(gè)教學(xué)重點(diǎn)的深度剖析鍛煉學(xué)生思維,提升他們的宏觀辨識與微觀探析能力的目的。
3.巧妙改良教材實(shí)驗(yàn),強(qiáng)化科學(xué)探究與創(chuàng)新意識
在“金屬礦物鐵的冶煉”這節(jié)課的學(xué)習(xí)中,學(xué)生要從煉鐵實(shí)驗(yàn)原理的體驗(yàn)過渡到工業(yè)煉鐵的學(xué)習(xí)中,因此做好一氧化碳還原氧化鐵實(shí)驗(yàn)就顯得非常重要。然而,在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)教材里的這個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有一些不盡人意的地方,例如在反應(yīng)前和反應(yīng)后都要通入一氧化碳,導(dǎo)致一氧化碳消耗量較大,可能會造成泄漏,危害健康,污染環(huán)境;存在一氧化碳在高溫反應(yīng)和尾氣處理時(shí)發(fā)生爆炸的安全隱患;實(shí)驗(yàn)裝置操作費(fèi)時(shí)費(fèi)力,只能教師做演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生難以獨(dú)立完成。因此,教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行改良,將教材上多儀器連接的復(fù)雜實(shí)驗(yàn)改良成在一個(gè)集氣瓶中就能完成的簡單實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:(1)準(zhǔn)備氧化鐵粉末、澄清石灰水、CO、集氣瓶、短石英玻璃管、表面皿、酒精燈、藥匙、磁鐵、水槽等。(2)用排石灰水法收集占瓶容積90%的一氧化碳(瓶內(nèi)剩下的石灰水留用準(zhǔn)備檢驗(yàn)二氧化碳),蓋上玻璃片備用。(3)用打孔器在一只大小合適的橡膠塞上打孔,再把短石英玻璃導(dǎo)管的一端牢固地插入到橡膠塞中(不能露頭),然后把玻璃管另一端在紅棕色氧化鐵粉末中用力按下去,使管內(nèi)較緊地壓入一小段氧化鐵固體,擦凈玻璃管外表面。實(shí)驗(yàn)過程:(1)將氧化鐵粉末在酒精燈上灼燒較長時(shí)間后快速伸入到集氣瓶中并擰緊橡膠塞;待冷卻后快速取下橡皮塞,在集氣瓶口蓋上玻璃片并振蕩,觀察到石灰水變渾濁,說明有CO2生成。(2)用火柴梗將玻璃導(dǎo)管中的固體戳出來,放入表面皿中用磁鐵靠近,發(fā)現(xiàn)有黑色粉末被吸住,再取固體于試管加入稀鹽酸,產(chǎn)生小氣泡,說明有鐵生成。(3)將瓶內(nèi)剩余的CO氣體點(diǎn)燃作尾氣處理。教師帶領(lǐng)學(xué)生完成的這個(gè)改良實(shí)驗(yàn)減少了加熱前和反應(yīng)后都要通一氧化碳這個(gè)環(huán)節(jié),在一個(gè)集氣瓶中就達(dá)到一氧化碳還原氧化鐵、檢驗(yàn)生成物二氧化碳和處理尾氣中的一氧化碳這三個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模裙?jié)約了藥品,又縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間,還能有效減少環(huán)境污染,有利于培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識。
三、結(jié)束語
總之,學(xué)生的核心素養(yǎng)不是天生的,而是在后天學(xué)習(xí)中獲得的。教師在化學(xué)教學(xué)中應(yīng)堅(jiān)持立德樹人,立足課堂教學(xué),著力培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng),使學(xué)科獨(dú)特的教育價(jià)值在學(xué)生身上得到體現(xiàn)。
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作者:李勝軍 單位:江蘇省張家港市南沙中學(xué)