前言:尋找寫作靈感?中文期刊網(wǎng)用心挑選的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展教學(xué)策略,希望能為您的閱讀和創(chuàng)作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
摘要:化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)引領(lǐng)下的化學(xué)教學(xué),彰顯著化學(xué)學(xué)科的育人價(jià)值,促進(jìn)著學(xué)生必備品格和關(guān)鍵能力的提升。以“鐵三角”的教學(xué)設(shè)計(jì)為例,分析了促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的五種教學(xué)策略,其分別為整體化策略、情境化策略、活動(dòng)化策略、自主化策略以及意義化策略,并提供了完整的“鐵三角”的教學(xué)設(shè)計(jì),以期為基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)策略提供具體的案例。
關(guān)鍵詞:中學(xué)化學(xué);化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng);教學(xué)策略
一、教學(xué)策略
高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是高中學(xué)生核心素養(yǎng)的重要組成部分,是化學(xué)學(xué)科育人的基本要求,為了更好地促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展,我們?cè)诮虒W(xué)中可以使用以下5種策略,其分別為整體化策略、情境化策略、活動(dòng)化策略、自主化策略以及意義化策略。
(一)整體化策略。整體化策略強(qiáng)調(diào)三個(gè)方面:第一是聯(lián)系,強(qiáng)調(diào)的是關(guān)聯(lián)而不是獨(dú)立;第二是組織,強(qiáng)調(diào)的是建構(gòu)而不是復(fù)制;第三是整合,強(qiáng)調(diào)的是“化學(xué)反應(yīng)”而不是“物理反應(yīng)”[1]。通過聯(lián)系、組織和整合,可以幫助學(xué)生更好地完成知識(shí)的結(jié)構(gòu)化,結(jié)構(gòu)化程度高的知識(shí)才能更好地轉(zhuǎn)化為素養(yǎng)。為了防止知識(shí)的碎片化,我們?cè)诮虒W(xué)過程中要幫助學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行歸納和梳理,在這一過程中可以使用知識(shí)樹、概念圖和思維導(dǎo)圖等方法。例如,在“鐵三角”的教學(xué)中,教師可以使用概念圖繪制出三種價(jià)態(tài)的鐵元素的轉(zhuǎn)化關(guān)系,從幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)相關(guān)知識(shí)的聯(lián)系、組織和整合。
(二)情境化策略。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,知識(shí)是學(xué)生在特定情境中建構(gòu)完成的,脫離真實(shí)情境的教學(xué),通常只會(huì)形成僵化的、惰性的知識(shí),這類知識(shí)難以轉(zhuǎn)化為素養(yǎng)[2]。合適的情境教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的興趣,引發(fā)情感的共鳴;可以使枯燥的知識(shí)找到切實(shí)的生長(zhǎng)點(diǎn),賦予其更深刻的意義;可以使學(xué)生在理論與實(shí)際的交融中,加深對(duì)知識(shí)的理解,并提升自身的能力。情境可以使虛擬的,也可以是現(xiàn)實(shí)的;可以是源于社會(huì)的,也可以是源于自然的,亦或是來源于日常生活的。例如,我們可以通過“硫酸亞鐵片外為什么裹上一層包衣”這一問題情境,學(xué)習(xí)亞鐵離子與氧化劑的反應(yīng);或是我們可以通過“為什么硫酸亞鐵片與維生素C同服有利于吸收”這一情境,學(xué)習(xí)鐵離子與還原劑的反應(yīng)。
(三)活動(dòng)化策略。杜威曾提出“做中學(xué)”的教學(xué)理論,他強(qiáng)調(diào),學(xué)生要有機(jī)會(huì)通過實(shí)踐去證實(shí)或證偽自己的想法,從而使這些想法意義明確。化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成離不開化學(xué)實(shí)驗(yàn),因此我要重視化學(xué)實(shí)驗(yàn)這一活動(dòng)的重要價(jià)值,精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)。例如在“鐵三角”的教學(xué)中,我們可以精心安排硫酸亞鐵片的性質(zhì)實(shí)驗(yàn),檢驗(yàn)燕麥中是否鐵粉的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)以及點(diǎn)紙成金的趣味實(shí)驗(yàn)。
(四)自主化策略。自主化策略是指引導(dǎo)學(xué)生以自主的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,學(xué)習(xí)是一個(gè)具有主動(dòng)性和建設(shè)性的過程,每個(gè)人的知識(shí)必須由自己主動(dòng)建構(gòu),別人無法代替。因此,我們需要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí),最終學(xué)會(huì)閱讀和學(xué)會(huì)思考。例如在“鐵三角”的教學(xué)中,教師僅僅是提供“硫酸亞鐵片外為什么裹上一層包衣”這一問題情境,接下來的提出猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、開展實(shí)驗(yàn)以及得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論等一系列過程都由學(xué)生自主完成,教師在這一過程只是起到指導(dǎo)和幫助的作用。
(五)意義化策略。奧蘇伯爾曾提出“有意義學(xué)習(xí)理論”,其意義的最高層次是指精神意義,即知識(shí)不僅僅只涉及學(xué)生的認(rèn)知活動(dòng),它還能夠促進(jìn)人的思想和精神的發(fā)展,滋養(yǎng)人的內(nèi)心,促進(jìn)其必備品格的形成。為了更好地實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)的意義化,在“鐵三角”的教學(xué)中,我們通過硫酸亞鐵藥片的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)和燕麥中添加超細(xì)鐵粉的求證,激勵(lì)學(xué)生能對(duì)與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問題作出正確的價(jià)值評(píng)價(jià),能參與有關(guān)化學(xué)問題的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)。幫助學(xué)生感受化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系,培養(yǎng)其對(duì)化學(xué)學(xué)科的熱愛,樹立正確的學(xué)習(xí)觀,并體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的樂趣,提升合作意識(shí)。
二、教學(xué)設(shè)計(jì)
(一)教學(xué)目標(biāo)。1.認(rèn)識(shí)二價(jià)鐵和三價(jià)鐵的重要化合物的化學(xué)性質(zhì),并能寫出相關(guān)反應(yīng)方程式。2.知道Fe3+的檢驗(yàn)方法。3.在二價(jià)鐵還原性和三價(jià)鐵氧化性的學(xué)習(xí)中,初步體會(huì)運(yùn)用氧化還原反應(yīng)知識(shí)學(xué)習(xí)變價(jià)元素化合物知識(shí)的一般方法和步驟。4.通過硫酸亞鐵藥片說明書的閱讀,培養(yǎng)獲取信息和初步加工信息的能力,初步形成設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)的能力。5.過求證燕麥中是否添加鐵粉這一社會(huì)熱點(diǎn)討論,培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識(shí),建立觀點(diǎn)、結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系。6.在硫酸亞鐵性質(zhì)的學(xué)習(xí)中體驗(yàn)提出猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)探究、得出結(jié)論的科學(xué)探究過程;認(rèn)識(shí)到科學(xué)探究是進(jìn)行科學(xué)解釋和發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造和應(yīng)用的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng);能發(fā)現(xiàn)和提出具有探究?jī)r(jià)值的問題;能從問題和假設(shè)出發(fā),依據(jù)探究目的,設(shè)計(jì)探究方案,運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)、調(diào)查等方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。7.通過硫酸亞鐵藥片的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)和燕麥中添加超細(xì)鐵粉的求證,激勵(lì)學(xué)生能對(duì)與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問題作出正確的價(jià)值評(píng)價(jià),能參與有關(guān)化學(xué)問題的社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)。并進(jìn)一步感受化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系,培養(yǎng)對(duì)化學(xué)學(xué)科的熱愛,樹立正確的學(xué)習(xí)觀;體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究的樂趣,提升合作意識(shí)。
(二)教學(xué)過程。結(jié)合前面的學(xué)情分析、重難點(diǎn)分析,本節(jié)課的教學(xué)總體包括四個(gè)思考,以四個(gè)值得思考的問題為線索,逐步深化教學(xué)內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考。1.創(chuàng)設(shè)情境,導(dǎo)入新課(1)以資料卡片的形式向?qū)W生呈現(xiàn)鐵元素對(duì)人體的重要性。鐵是人體內(nèi)必需的微量元素之一,它在體內(nèi)的含量雖然甚微,但相比于其它微量元素,其含量卻是最多的。成年人體內(nèi)約含4克鐵元素,相當(dāng)于一根小鐵釘?shù)闹亓浚m僅占人體總重量的6/1000000,但其作用不容忽視。(2)展示血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)圖,讓學(xué)生了解Fe2+是血紅蛋白分子的重要組成部分,若是人體缺鐵會(huì)導(dǎo)致缺鐵性貧血。(3)展示硫酸亞鐵片藥品,讓學(xué)生了解缺鐵性貧血可以使用該藥品進(jìn)行治療。2.Fe2+與Fe3+的相互轉(zhuǎn)化(1)Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+[情境]展示藥品說明書中的性狀:“本品為包衣片,除去包衣片后呈淡藍(lán)綠色”。[思考]為什么要在硫酸亞鐵晶體外裹上一層包衣呢?[資料卡片]硫酸亞鐵晶體又名綠礬,化學(xué)式為FeSO4•7H2O,為淡藍(lán)綠色晶體顆粒或粉末。在干燥的空氣中會(huì)風(fēng)化,在潮濕的空氣中易氧化為棕黃色的堿式硫酸鐵。[學(xué)生猜想]Fe2+易被空氣中的O2氧化,包衣可以阻隔O2。[學(xué)生探究]驗(yàn)證亞鐵離子(Fe2+)易被空氣中的O2氧化。實(shí)驗(yàn)藥品:硫酸亞鐵片、1mol/L鹽酸溶液實(shí)驗(yàn)步驟:①取硫酸亞鐵片,除去外層的包衣,研碎,轉(zhuǎn)移到試管中。②向試管加入適量的稀硫酸,使硫酸亞鐵片溶解,觀察溶液顏色。③滴加硫氰化鉀溶液,觀察溶液顏色變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:Fe2+易被空氣中的O2氧化。[實(shí)驗(yàn)延伸]具有還原性的Fe2+還可以被哪些常見的試劑氧化呢?請(qǐng)同學(xué)們嘗試用KMnO4、H2O2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。從而開展學(xué)生實(shí)驗(yàn)。[歸納總結(jié)]學(xué)生在教師的幫助下進(jìn)行總結(jié),F(xiàn)e2+具有還原性,可以被O2、KMnO4、H2O2等氧化劑氧化為Fe3+。(2)Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+[情境]展示說明書上的:本品與維生素C同服,有利于吸收。[思考]為什么硫酸亞鐵片與維生素C同服,有利于吸收?[資料卡片]①維生素C,其化學(xué)分子式為C6H8O6,其又名抗壞血酸,外觀為白色晶體,無臭,味酸,易溶于水,具有較強(qiáng)的還原性。②一般來說,二價(jià)鐵比三價(jià)鐵更易于被人體吸收。[學(xué)生猜想]Fe2+易被空氣中的O2氧化為Fe3+,F(xiàn)e3+不易被人體吸收,而維生素C可以將Fe3+還原為Fe2+。[學(xué)生探究]驗(yàn)證Fe3+可被維生素C還原為Fe2+。實(shí)驗(yàn)藥品:被氧化的硫酸亞鐵片溶液、維生素C。實(shí)驗(yàn)步驟:將維生素C藥片放入上一組實(shí)驗(yàn)留下的試劑中,即被氧化的且含有KSCN的硫酸亞鐵溶液中,溶解,觀察溶液顏色的變化實(shí)驗(yàn)結(jié)論:Fe3+可被維生素C還原為Fe2+。[實(shí)驗(yàn)延伸]具有氧還性的Fe3+還可以被哪些常見的試劑還原呢?請(qǐng)同學(xué)們嘗試用Fe、I—進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。[歸納總結(jié)]學(xué)生在教師的幫助下進(jìn)行總結(jié),F(xiàn)e3+具有還原性,可以被維生素C、Fe、I—等還原劑還原為Fe2+。3.Fe與Fe2+的相互轉(zhuǎn)化[情境]展示社會(huì)熱點(diǎn)新聞,“燕麥中發(fā)現(xiàn)鐵粉,引起人們廣泛熱議。”[思考]如何檢驗(yàn)燕麥中是否含有鐵粉?[學(xué)生討論]學(xué)生討論后,發(fā)表自己的看法,如使用磁鐵檢驗(yàn)。[演示實(shí)驗(yàn)]教師將某品牌燕麥研磨碎后,用水沖泡,裝入密封袋內(nèi),用磁體貼緊密封袋,然后晃動(dòng)密封袋使磁體盡可能多的吸引鐵粉。幾分鐘后,能觀察到密封袋內(nèi)有較多地黑色粉末物質(zhì)隨磁鐵的移動(dòng)而移動(dòng)。[思考]除了服用硫酸亞鐵片,在食物中加入鐵粉是否也能達(dá)到補(bǔ)鐵效果?[學(xué)生討論]Fe在胃酸里被溶解為Fe2+。[教師解讀]現(xiàn)今,有許多種鐵劑可用于食物加鐵,估計(jì)其中有一半為鐵粉。這主要是因?yàn)殍F粉的穩(wěn)定性較高。在美國(guó),鐵粉在加鐵面粉和面包中用量最大,其加鐵量分別為37mg/kg和29mg/kg。添加到食物中的鐵在胃酸里被溶解,然后在小腸中被吸收。[問題延伸]通過燕麥中添加鐵粉,讓我們回想起Fe可以轉(zhuǎn)化為Fe2+,請(qǐng)同學(xué)們寫出已經(jīng)學(xué)過的Fe轉(zhuǎn)化為Fe2+的化學(xué)反應(yīng)方程式以及Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe的化學(xué)反應(yīng)方程式。4.Fe與Fe3+的相互轉(zhuǎn)化[思考](1)Fe可以被氧化成Fe2+,F(xiàn)e2+又可以被氧化成Fe3+,那么Fe能否直接被氧化為Fe3+?(2)Fe3+可以被還原為Fe2+,F(xiàn)e2+又可以被還原成Fe3+,那么Fe3+能否直接被還原為Fe?[演示實(shí)驗(yàn)]“點(diǎn)紙成金”的實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)材料:將浸泡了飽和氯化鐵溶液濾紙?zhí)崆傲栏桑镁凭珶酎c(diǎn)燃,得到黑色的塊狀固體。用磁鐵檢驗(yàn)黑色固體的磁性;用音樂盒檢驗(yàn)黑色固體的導(dǎo)電性;將黑色固體加入稀硫酸溶液中觀察有無氣泡。實(shí)驗(yàn)結(jié)論:三價(jià)鐵可以直接被還原成鐵單質(zhì)。[教師總結(jié)]通過“點(diǎn)紙成金”的實(shí)驗(yàn),我們知道了三價(jià)鐵可以直接被還原成鐵單質(zhì),在后續(xù)的學(xué)習(xí)中我們會(huì)學(xué)習(xí)到鐵單質(zhì)直接被氧化為三價(jià)鐵。[課堂總結(jié)]師生一起對(duì)鐵三角的相互轉(zhuǎn)化進(jìn)行總結(jié)。[課后學(xué)習(xí)任務(wù)]除了硫酸亞鐵片,還有哪些藥物可以治療缺鐵性貧血?硫酸亞鐵片不可與哪些食物同食,這又是為什么呢?燕麥片中的鐵粉需要符合哪些要求呢?
三、結(jié)束語(yǔ)
基于學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)對(duì)教師提出了更高的要求,我們不僅要有促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的教學(xué)理念,還得進(jìn)一步把理念轉(zhuǎn)化為可實(shí)際操作的策略,這樣核心素養(yǎng)才能在中學(xué)課堂落地生根。
參考文獻(xiàn)
[1]余文森.核心素養(yǎng)導(dǎo)向的課堂教學(xué)[M].上海:上海教育出版社有限公司.2017(7).
[2]周成海.現(xiàn)代教學(xué)理論與有效教學(xué)模式[M].長(zhǎng)春:東北師范大學(xué)出版社,2014.
作者:郭潤(rùn) 單位:安徽省淮南第二中學(xué)