秦有才 蔣開亮 周永衛

摘 要:隨著以核心素養為核心的教育改革浪潮不斷高漲,教師將教書育人的思想融入其中勢必有著非同一般的意義。化學學科的核心素養包括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、科學精神與社會責任。文章提出了從化學學科核心素養五個方面聯系教書育人,表達一些在教育改革浪潮下結合教書育人思想的個人觀點。
關鍵詞:教育改革;核心素養;教書育人
中圖分類號:G633.8
文獻標識碼:A
收稿日期:2017-11-01
作者簡介:秦有才(1964—),男,湖南寧鄉人,湖南省長沙市周南梅溪湖中學教科室主任、督導室主任,湖南省特級教師,正高級教師,研究方向:化學、綜合實踐活動、科技創新。
一、從宏觀辨識與微觀探析方面聯系教書育人
宏觀辨識與微觀探析是指依據觀察、辨識物質的形態及變化,初步掌握并利用符號表征物質及其變化;從微觀層面理解“結構決定性質,性質決定應用”的觀念;依據物質的微觀結構預測物質可能具有的性質和發生的變化等。
在講解人教版九年級上冊第三單元《物質構成的奧秘》課題1——《分子與原子》時,教師可以這樣幫助學生去理解微觀和宏觀:從宏觀來講,你所看到的物質所處的狀態,如固體、液體和氣體,分別稱為固態、液態和氣態。從微觀來講,其實就是分子間距的不同,氣體的分子間距很大,液體的分子間距較小,固體的分子間距最小。但是等質量的液態水和固態水——冰在其他條件都相同的情況下,冰的體積明顯比液態水要大,這是不是與液體的分子間距較固體的分子間距大相矛盾呢?教師講解時一定要從宏觀辨識與微觀探析方面去思考,幫助學生去理解。只能說一般情況下,氣體的分子間距很大,液體的分子間距較小,固體的分子間距最小。其實這與生活中很多事情也是一樣的。比如我們往往用宏觀的形式粗略看人,但是你要真正了解一個人,要從微觀細節去觀察了解。這樣通過從宏觀與微觀概念的認識辨析去學習化學知識,同時學會應該怎么去待人處事。
二、從變化觀念與平衡思想聯系教書育人
變化觀念與平衡思想是指認識物質是相對不變而變化是有條件的;根據內因和外因、量變與質變等方面的不同影響比較分析物質所發生的化學變化,以及化學變化中的能量轉化;從不同方向對化學變化進行分類研究,找到各類變化的特征和規律;利用聯系發展、對立統一和動態平衡的觀點考察、分析化學反應,推測某種物質可能在一定條件下發生化學變化等。
如2011年湖南省長沙市中考理綜卷47題:某興趣小組利用家中的材料研究影響物質溶解性的因素,實驗步驟設計如下:①稱取六份冰糖和一份食鹽,每10g為一份,并將其中五份冰糖研磨成粉末。②按照下表進行實驗(實驗所需儀器略),請你對他們的實驗設計進行分析:
(1)根據上述設計,你認為他們準備研究的影響因素是 ,其中不影響物質溶解性的因素是 。
(2)根據第四組實驗與前三組實驗的比較,你可以得到的結論是 。
教師講解這類實驗題時,一定要幫助學生建立一個變量的觀念。通過對比自變量和因變量得出實驗結論,這個題的答案就簡單了,答案:①固體種類、溶質顆粒的大小、溶劑質量;溶質顆粒的大小、溶劑質量、溫度、溶劑種類;②溫度升高,物質溶解速率加快等(言之有理即可)。在初中階段主要還是變化觀念,關于平衡思想的知識比較少,但是現在中考有種傾向于考查關于化學平衡的趨勢,主要從溶液濃度和催化劑的質量等方向出題,這樣既不超出考試范圍,又便于初高中化學知識的銜接,因為這確實是中學階段最難的知識,這樣做對以后學習高中化學非常有幫助。通過這樣對試題的分析,充分彰顯了變化與平衡兼顧的思想,同時教會學生做人做事同樣也應如此,這也體現中國傳統思想“中庸”之道。其實,利用這一點的還有很多,比如對比實驗,這也是中考近些年常考的幾個難點,非常值得深究。
三、從證據推理與模型認知聯系教書育人
證據推理與模型認知是指學會收集證據,提出物質的性質及其變化的各種可能的假設;基于證據進行分析推理,證實或推翻假設;解釋證據與結論之間的關系、確定證據和尋找證據的途徑;認識現象與模型之間的聯系,通過模型來描述和解釋化學現象,預測可能結果;依據相關信息建構模型,建立思維框架等。
講解人教版九年級上課題2《原子的結構》時,教師可以引用原子結構的化學史。1897年,湯姆遜在一次實驗探究中,無意間發現了原子中電子的存在。但是原子中除電子外還有什么東西?電子又位于原子哪里呢?原子中什么東西帶正電荷?正電荷是如何分布的?帶負電的電子和帶正電的東西是怎樣相互作用的?一大堆新問題擺在科學家的面前。根據實驗探究,科學家發揮了他們豐富的想象力,提出了各種不同的原子模型,比如土星模型、葡萄干蛋糕模型、中性原子模型、太陽系模型等不同模型,但是玻爾模型是目前科學界所接受的。而實際上玻爾是在盧瑟福模型的基礎上加以改進,解決了原子結構的穩定性問題,描繪出了完整而令人信服的原子結構學說。而他的動力也不過是對于盧瑟福模型的堅信和年輕人特有的巨大熱情。雖然玻爾當時對問題一無所知,但是他有著堅強的毅力,既然研究的方向已經確定,就堅持到最后。從這里我們可以看出證據推理與模型認知對新領域的開發是多么的重要。如果玻爾沒有借用盧瑟福的棗糕模型,相信他的研究也不會這么順利。這也驗證了牛頓說過的一句名言:“我只是站在巨人的肩膀上。”如果你要去做好一件事,特別是未知領域的事,需要大家共同努力,單干是不行的,團隊很重要,同時也需要具備堅強的毅力和堅韌不拔的精神。
四、從實驗探究與創新意識聯系教書育人
實驗探究與創新意識是指發現和提出化學問題,依據實驗目的設計并優化方案,完成實驗操作,對實驗觀察記錄后的實驗信息進行加工并獲得結論;和同學交流實驗成果,提出進一步探究或改進實驗思路;尊重事實和證據,獨立思考,具有敢于挑戰權威的創新精神等。
講解人教版九年級上冊第一單元課題2《化學是一門以實驗為基礎的科學》中“對人體吸入的空氣和呼出的氣體的探究”時,教師通過以下步驟組織學生進行實驗。
(1)組織探究,分小組進行,每4人為一組。
(2)學生準備實驗器材:集氣瓶、水槽、火柴、吸管、石灰水、玻璃片、木條等。
(3)收集氣體。
(4)驗證氣體。
學生通過上述步驟用吸管向盛滿水的集氣瓶中呼氣,收集到了呼出的氣體,在收集的集氣瓶中加入少許澄清的石灰水并振蕩,結果發現澄清石灰水變渾濁,由此可得出結論:人們呼出的氣體中含有較多的二氧化碳。通過燃著的木條比較氧氣的濃度和對著玻璃片哈氣比較水蒸氣的多少,同樣可以得知人們呼出的氣體中含有較多的水蒸氣、較少的氧氣。教師還可以讓學生發散思維,自由地去選擇器材,自由地去進行探究實驗,使學生在獲得化學知識的同時,既培養實驗能力、觀察能力,又在探究中學會互助協作,學會增強安全意識、愛護財產的意識等,最主要的是培養了學生團結合作的團隊意識和積極向上的創新熱情。這種自主實驗的方式很值得去推廣,把實驗交給學生,教師只做實驗的指導和“助手”,幫助引導學生完成實驗。
五、從科學精神與社會責任聯系教書育人
科學精神與社會責任是指具有終身學習的科學意識和求實務真的科學態度;崇尚真理、不畏權威的意識;關注關于化學的社會熱點,樹立可持續發展觀念和綠色化學觀念;深刻理解STS的相互關系,傳達化學對社會發展的重大貢獻,綜合分析化學過程對自然帶來的潛在影響,權衡利弊,勇于承擔責任,積極參與社會決策等。
講解人教版第十單元《酸和堿》課題1《常見的酸和堿》第一課時《鹽酸的性質》時,教師可以通過演示一瓶濃鹽酸打開瓶塞,引導學生觀察瓶口有什么現象產生。學生通過認真細致的觀察可看到“白霧”,教師提問為什么會產生此現象,其原因是什么。這樣學生自然會領會其中原因:由于濃鹽酸揮發出HCl,HCl溶于空氣中的水蒸氣形成鹽酸小滴液。這說明如果將裝濃鹽酸的試劑瓶長期打開,會使得鹽酸越來越稀,同時也會污染環境,從而讓學生樹立起熱愛環境、保護環境的思想意識。
講鹽酸化學性質時,通過演示硝酸銀滴入稀鹽酸實驗,引導學生觀察液體顏色發生了怎樣的變化,這說明了濃鹽酸的性質是什么。在做實驗的前提下,教師巧妙地提出疑問,這樣往往能激發學生的求知欲和對學習化學知識的興趣。學生觀察到白色沉淀,分析出是AgNO3跟HCl反應。這樣不僅培養了學生的觀察能力,也體現了科學精神的嚴謹務實。其實為人處世也應該這樣,如果一個人好高騖遠,不能夠踏踏實實做事,往往會一事無成。如果將化學核心素養和教書育人都融入其中,相信我們的化學課堂將會擁有不一樣的味道。這也是將社會責任感與教學相融合,充分體現教書育人在化學教育中的意義。
講解人教版第十單元《鹽 化肥》課題1《生活中常見的鹽》第二課《碳酸鈉》時,教師可以講述我國化學家侯德榜實業救國的故事。通過歷史背景的介紹,使學生認識到科學技術落后必然受人家欺負,科學技術的不斷發展才能促進國家的繁榮富強。作為和平年代的學生,必須從小就樹立起遠大的理想,努力學習科學文化知識,長大后要像科學家侯德榜那樣報效祖國,為祖國服務。“候氏制堿法”的探究過程其實就是科學家通過千百次實驗不斷優化改良,將氨氣通入到飽和食鹽水中后,再通入二氧化碳得到碳酸氫鈉晶體和氯化銨氮肥,之后又煅燒碳酸氫鈉得純堿,該方法能夠緩解溫室效應,吸收氨氣,減少對環境的污染。因此,通過對碳酸鈉的化學史學習,將核心素養融入其中,教會學生化學專業知識,并讓學生做到做事踏實穩重,做人擔負社會責任,熱愛祖國。
總之,不管教育怎么改革,教書育人依舊是我們化學教學的重中之重。社會在進步,教育自然也不會落下,必須改革,但教書育人的中心依然沒變。新課改的五點充分體現了這一點:教育重在育人,其次才是教知識。
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