趙大泉
(無錫市吳風實驗學校江蘇無錫214001)
基于核心素養的有效教學策略初探
——以“酸堿鹽單元復習”為例
趙大泉
(無錫市吳風實驗學校江蘇無錫214001)
文章介紹核心素養的內涵,以“酸堿鹽單元復習”一課為例,提出培養化學學科核心素養的方法:在目標設計上,形成有用的化學觀,涵育“科學態度與社會責任”;課堂教學中,追求思維與能力提升;建立課堂教學評價的生態系統,以評價促進“學科思維”的形成。
核心素養;單元復習;有效教學;教學策略
筆者聽課中發現,酸堿鹽單元復習課中常出現這樣的現象:①復習課變成簡單的知識回顧課,對知識的考查傾向于知識的回顧和記憶,如默寫俗名、性質、方程式、用途等,以低層次訓練為主,重復練習,增加學生的學習負擔;②復習課變成習題課,無視學生基礎,對所學習的內容肆意拔高,直接進行中考綜合題的訓練,提高學習的難度,讓學生無所適從。這兩種復習方式都不利于學生化學學科素養的培養。
2014年3月30日,《教育部關于全面深化課程改革,落實立德樹人根本任務的意見》提出核心素養的體系。研究提出各學段學生應發展核心素養體系,明確學生應具備的適應終身發展和社會發展需要必備品格和關鍵能力,突出強調個人修養、社會關愛、家國情懷,更加注重自主發展,合作參與和實踐創新。科學素養的培養是深化課程改革,落實立德樹人目標的基礎,是新一輪課程改革的關鍵[1]。
傳統的化學教學受到應試教育的影響,教學目的更多傾向于教師如何教,如何讓學生獲得更高的分數,而忽略了學生的學和學生的主體性。初中化學作為啟蒙學科,同時也是中考學科,為了在短期內實現中考效益,經常會出現這樣的狀態:教師默寫,學生背誦,師生苦不堪言,學生漸漸失去學習興趣,將化學歸入文科的范疇。新課改中,化學教學開始關注學生的主體性,但在我國基礎教育改革大步前進的過程中,缺乏強有力的跟進措施等原因,使實施的效果產生些偏差。
課改以來,素質教育成效顯著,但與“立德樹人”的要求還有差距。“重智輕德,單純追求分數、升學率,社會責任感、創新精神和實踐能力較為薄弱。”基礎教育二司鄭富芝教授認為“培養什么人,怎樣培養人”是我們要思考的問題。杭州師范大學張華教授認為“引導教學評價從單純考查基本知識和基本技能轉向考查學生的綜合素質是最關鍵、最必要的共同素養。”
化學是一門歷史悠久的自然科學,在漫長的發展過程中,不僅積累了豐富的知識,更積淀了化學家們認識物質、改造物質和應用物質的思想觀點、學科方法和思維方式。這些豐富的思想、觀點、方法彰顯化學學科的魅力和特征[2]。王云生教授認為,中學化學核心素養通常包括以下幾個方面:“宏觀辨識與微觀探析”、“變化觀念與平衡思想”、“證據推理與模型認知”、“實驗探究與創新意識”、“科學態度與社會責任”等五項內容來概括。
本文以“酸堿鹽單元復習”為例,談談在課堂實施過程中培養學科素養的策略。
1.目標設計:形成有用的化學觀,涵育“科學態度與社會責任”
諾貝爾化學獎獲得者西博格博士說:“化學是人類進步的關鍵”。人類的發展與化學發展息息相關,人類的發展史就是一部化學發展史。化學是一把“雙刃劍”,在化學發展的過程中,出現了環境問題、添加劑濫用等,導致人們對化學聞之色變,認為化學危害人類的生存與發展。酸、堿、鹽部分知識與人們的生產和生活息息相關,在教學過程中,滲透其重要作用有利于學生形成正確的化學價值取向。在設計過程中,我們應正面、積極地進行引導學生,形成正確的化學觀,幫助學生養成科學態度,培養社會責任感。因此,本節復習課的目標為:
①通過醋酸性質的探究實驗,體驗科學探究過程,歸納研究物質的一般方法。
②通過歸納酸、堿、鹽之間的轉化關系,培養分類觀與物質變化觀。
③通過梳理酸、堿、鹽在生活中的用途,體會化學是人類進步的關鍵。
④通過對牙膏中碳酸鈣含量的探究實驗及實驗改進,培養實驗探究與創新意識。
⑤通過對不同酸的微觀結構與性質分析,提升宏觀辨識與微觀探悉能力。
2.課堂教學:追求思維與能力提升
化學課程應當幫助學生形成看待和研究物質及其變化的基本觀念、價值取向、方法和化學科學倫理,即形成正確看待化學變化過程的世界觀和方法論。這對學生終身發展都是至關重要的[3]。
(1)巧設情境培養實驗探究與創新能力
情境教學的倡導者Brown,Collin,Duguid認為:知識只有在它們產生及應用的情境中才能產生意義。知識絕不能從它本身所處的環境中孤立出來,學習知識最好的方法就是在情境中進行。化學與人們的生活息息相關,在課堂中充分利用化學在生活中的應用創設情境,在情境中解決問題,激發學生的學習興趣。
【情境1】提出問題:食醋是生活中常用的調味劑,其化學式為CH3COOH,推測其可能具有哪些化學性質?并依據所給儀器和藥品,進行實驗驗證。
提供藥品:蒸餾水、紫色石蕊溶液、鎂條、銅片、氧化銅粉末、硫酸銅溶液、氫氧化鈉溶液、飽和碳酸鈉溶液、澄清石灰水等。(學生可依據需要添加試劑)
學生依據醋酸屬于酸,可能有酸的通性,設計出醋酸與石蕊溶液、鎂條、氧化銅粉末、新制氫氧化銅懸濁液、碳酸鈉粉末等反應,并進行實驗驗證。在實驗中驗證猜想,體驗科學探究的過程,深化對知識的理解,提高問題解決能力。
【情境2】牙膏摩擦劑的主要成分是CaCO3,如何設計實驗測定牙膏中(展示牙膏)CaCO3的質量分數?

圖1 學生設計方案

圖2 學生改進方案
學生設計方案:設計如圖1所示實驗裝置,稱取10g牙膏樣品,加足量稀硫酸,稱量反應前后堿石灰的質量變化進行計算。學生通過對實驗方案的分析與評價,認為圖1的實驗方案誤差較大,改進的方案如圖2所示,提高實驗的準確性。通過給學生創造更多的動手機會,使學生進一步體會科學探究的過程,在評價與優化實驗方案的過程中,培養學生質疑精神,提高學生創新能力和實踐能力,激發學生更深層次的思考,促進學生化學學科素養的提升。
(2)歸納性質培養學生分類觀和轉化觀
對種類繁多的物質進行分類,然后逐一展開研究,特別是選擇代表性物質,研究各類物質的通性以及重要物質的個性(特殊性質)相結合,這是化學研究的重要方法之一,是化學應對物質種類繁多的有效策略,也是化學研究的一個特點[4]。
物質可以在一定條件下轉化,化學變化多種多樣,物質世界充滿了化學變化。正是由于化學變化,包括地球在內的宇宙中的物質才形形色色、豐富多彩;正是由于化學變化,人類才能開發和利用自然界中的物質,甚至創造新物質來滿足人類的需要、提高生存質量、保證生存安全。
【歸納1】通過對醋酸性質的探究,Cu(OH)2(CuSO4與NaOH的反應)獲得、碳酸鈉與醋酸產生二氧化碳的檢驗等實驗,請同學們歸納酸、堿、鹽之間的轉化關系,如圖3所示。

圖3 酸堿鹽部分轉化關系圖
【歸納2】NaOH在空氣中容易變質,請用盡可能多的方法檢驗,寫出方程式,完善轉化關系圖。
(學生用稀鹽酸、氯化鈣溶液進行檢驗,并補充鹽和鹽的反應,完善關系圖,如圖4)。

圖4 酸堿鹽轉化關系圖
【應用】教師:觀察各試劑瓶的瓶塞,有什么發現?
學生:堿性溶液NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3等使用橡膠塞,其它是玻璃塞。(異口同聲,興奮并困惑)
教師:為什么堿性溶液不用玻璃塞而用橡膠塞呢?有問題問“度娘”吧。
師生:百度結果:玻璃中含有SiO2,與CO2一樣屬于非金屬氧化物,會與堿性物質發生反應。
解決問題:嘗試寫出SiO2與氫氧化鈉溶液、SiO2與澄清石灰水反應的方程式。
方法的習得比知識的獲得更為重要,通過歸納酸堿鹽的性質,在新情境中演繹性質應用,在解決具體問題的過程中,學生形成解決問題的思路與方法,不僅能激發學生學習興趣,更能有效提升化學學科素養。
(3)梳理用途樹立社會責任感
化學科學與生產、生活以及科技的發展有著密切聯系,它對社會發展、科技進步和人類生活質量的提高有著廣泛而深刻的影響。教師要幫助學生充分接觸和認識社會,了解化學與人們生活、社會發展的密切關系,樹立社會責任感。
【梳理】教師:酸堿鹽是生產和生活中重要的物質,它們與我們的生活息息相關,你了解它們的哪些用途?反映它們哪些性質?
生:用鐵鍋炒菜可以補鐵,與食醋的酸性有關。
生:吃面和吃皮蛋的時候放醋更好吃,體現食醋酸性。
生:葉脈書簽用NaOH溶液制作,與堿的腐蝕性有
生:奶奶清洗餐具時用堿面,體現碳酸鈉的堿性……(學生非常興奮,積極踴躍發言)。
【化學史】碳酸鈉俗稱“純堿”,我國著名化學家侯德榜經過5年艱苦的摸索,在1926年生產出合格的純堿,使純堿工業和氮肥工業得到發展。后來,這種新工藝被命名為“侯氏制堿法”(以化學史激發學生的愛國情懷,樹立社會責任感)。
(4)分析結構建構“宏觀-微粒-符號”觀
只有在正確、合理的化學物質結構觀的指引下,人們才能自覺地開展對物質結構的探索,進而逐步認識物質的結構,認識物質結構跟性質的關系,加深對化學反應的物質基礎的認識,進一步認識化學反應的規律性[6]。
【提問】醋酸與鹽酸、硫酸性質相似的微觀實質是什么?
生:在溶液中都能解離出相同的微粒:氫離子(H+)。
【追問】醋酸和鹽酸性質是否有不同?設計實驗證明。
生:設計實驗,鹽酸能夠與AgNO3反應,醋酸不能與AgNO3反應。
【追問】從微觀上分析原因,并用符號表示。
生:鹽酸中有氯離子,發生反應Ag++Cl-====AgCl↓,而醋酸根不發生類似反應。
歸納:鹽酸與醋酸都含有氫離子,都有酸的通性;但由于酸根離子不同,性質也略有差異。
3.建立課堂教學評價的生態系統,以評價促進“學科思維”的形成
試題(作業)是教學評價的基本形式(當然還有課堂表現性評價等),試題(作業)設計要遵循課程標準的要求,準確地反映該學科對學生知識、技能的要求,進行最優化設計。課堂中,一是要關注過程的形成性評價策略。此點可以采用問題鏈的方式,在解決問題的過程中逐步形成“學科思維”,這是一種“為學習”的評價,同時也是對認知過程的一種評估。二是建立課堂評價的生態系統,以評價促進學習,實現思維的遷移和內化,逐漸習得化學學科特定的認識世界和改造世界的世界觀和方法論。
課后評價:①硫酸銅是一種重要的鹽,課后查閱資料,它在生產生活中有哪些重要用途?關。

②根據酸堿鹽轉化關系圖,硫酸銅可以與哪些物質反應?各反應的微觀實質?③如何理解硫酸銅的性質與用途之間的關系?課后,我們通過問卷、訪談、紙筆測驗等方式對學生學習結果分析。結果表明,與傳統的課堂相比,基于核心素養的教學方式不僅在雙基(基礎知識和基本技能)上效果更顯著,更有利于培養學生興趣,提升學生化學學科素養,提高學習的有效性。參考文獻
[1]施久銘.核心素養:為了培養全面發展的人[J].人民教
(3)把鐵片放在管口火焰上方,鐵片被燒紅,說明氫氣在空氣中燃燒火焰溫度不高。
(4)通入氧氣,產生氫氧焰,鐵片被切割;調節活塞增大氫氣流量,還能將一根鐵絲焊接成圓環(如圖6所示),說明氫氣在純氧中燃燒,產生的火焰溫度更高,可用于金屬的切割和焊接。
(備注:焊接金屬時,氫氧比例控制在2∶1時火焰溫度最高,利用火焰放出的巨大熱量將金屬熔化,從而達到焊接的目的;切割金屬時,適當增大氧氣用量,利用高溫火焰和金屬與氧氣發生氧化反應放出的熱量,熔化割縫金屬,同時還可以利用氣流強度吹開熔化的金屬,從而達到切割的目的。)
該套實驗裝置除了完成以上實驗外,還可以完成教材(滬教版2013年版九年級上冊)第31頁“鐵絲在氧氣中燃燒的實驗”和下冊第56頁“加熱石灰石的實驗”,相比較教材中原實驗,操作簡單,耗時短、現象更明顯。
總之,將該套裝置在課堂上呈現在學生面前,學生有一種耳目一新的感覺,興趣一下子被激發,學習就變得更主動了。尤其進行氫氣和氧氣的相關知識復習時,該實驗的優點就更多了,如:實驗涉及知識點多,現象對比強烈,操作安全方便,實驗成功率高,切割和焊接金屬時的現象更能打動學生,使學生復習積極性高漲,復習效果非常好,值得推廣和應用。
[1]義務教育教科書化學(九年級上冊)[M].上海:上海教育出版社,2013:33-34
[2]李為才.氫氧焰裝置[J].中學化學教學參考,2012(4):59育,2014(10):13-15
[2]王寶斌.阿基米德支點”:發展學生化學核心素養的最佳切入點[J].中學化學教學參考,2016(1-2):9-11
[3]王云生.基礎教育階段學科核心素養及其確定[J].福建基礎教育研究,2016(2):7-9
[4]吳俊明.分類觀是化學學科的基本觀念嗎[J].化學教學,2015(4):3-552
[5]張嘉同.化學哲學[M].南昌:江西教育出版社,1994:35-42,257
[6]吳俊明,吳敏.芻議化學物質結構觀的內涵與形成——關于科學觀念和科學觀念教育的思考之四[J].化學教學,2014(11):9-15
1008-0546(2017)09-0051-03
G633.8
B
10.3969/j.issn.1008-0546.2017.09.015