戚紅玲
摘 要:核心素養關系到學生未來的發展,從化學學科來看,是學生在長期的化學學習中掌握的解決問題的化學思維能力。因此化學教師在教學過程中除了需要傳授給學生基礎知識和基本技能外,還需要培養學生的學科思想,以提升學生的核心素養,這也是我國教育和課程改革發展與深化的需要。
關鍵詞:化學思想;核心素養;解題思路
核心素養已經成為我國基礎教育界關注的焦點?!皩W生發展核心素養體系”的構建成為我國全民深化課程改革的關鍵環節。進入21世紀以來,許多國家和地區都以核心素養為統領進行教育和課程改革。本文對核心素養提出的時代背景、化學學科素養的概念、化學學科思想觀念的培養進行介紹說明。
一、核心素養提出背景及化學學科素養的概念
隨著信息化、全球化時代的來臨,傳統知識與技能為本位的教育已無法適應人們日益復雜的工作環境,人們更需要具有面向未來工作與生活需要的素養,為了社會與個體的健全發展,人人都必須達到關鍵和重要的素養,即核心素養。在高中課程標準修訂過程中,主流意見主張用“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”五項內容來概括高中化學核心素養,這對于進行關于初中化學“核心素養”的深入思考具有一定的參照意義。按照學生身體和心理發展的特點,化學核心素養的要求從初中到高中不斷發展、螺旋上升。因此,我覺得初中化學核心素養是高中化學核心素養的稍低層次的要求,如物質微粒觀、化學元素觀、化學能量觀、物質結構觀等。化學學科思想是人們在認識化學的實踐活動中形成的一種思維方法,是對化學的本質、特征與學科價值的基本認識,如宏觀與微觀相結合的思想、綠色化學的思想、結構與性質的思想、物質變化與守恒的思想、量變與質變的思想等。
二、化學學科思想觀念在化學教學中的應用
1.宏觀與微觀的思想 感嘆世界的奧妙
通過宏觀現象推斷構成物質的微觀粒子的變化規律,是化學學科的重要特點。如“酒香不怕巷子深”和“空中生煙”魔術說明構成物質的微粒是不斷運動的;“熱脹冷縮”現象說明構成物質的微粒之間有空隙;酸堿中和反應的微觀本質是酸中的氫離子和堿中的氫氧根離子結合生成水分子的過程等?;瘜W必須架設從宏觀到微觀本質的橋梁,培養學生從宏觀到微觀的想象力及透過現象看本質的思維方法。
2.綠色化學的思想 感受自然的和諧
綠色化學又稱環境友好化學,理想的綠色化學生產應該采用無毒無害的原料、溶劑和催化劑,從源頭上消除污染,同時不生成或很少生成副產品或廢物,進而實現或接近廢物的“零排放”?!霸咏洕浴焙汀?R”原則是綠色化學的核心內容。因而在教學中,務必引導學生建立起綠色化學的思想觀念,培養愛護環境、與自然和諧相處的思想意識。例如用一氧化碳還原氧化鐵的實驗中,由于一氧化碳有毒,所以實驗過程中要注意安全,一定要安裝尾氣處理裝置。又如在選擇制取硫酸銅的方法時,若選用濃硫酸和銅反應,會產生有毒的二氧化硫氣體,不符合綠色化學的要求。
3.結構與性質的思想 探尋事物的本質
結構決定性質、性質反映結構是化學學科的核心觀念和思想方法,這一思想始終貫穿于各類元素、化合物性質的學習中,具體的物質的學習一般都是按照“組成、結構、性質、用途、制備”的基本思路展開。如在學習金剛石和石墨的性質時,兩者物理性質差異之大是由于兩種單質中碳原子排列方式不同即結構不同造成的(金剛石是立體網狀結構,石墨是片層排列方式)。兩者化學性質相似的原因是組成它們的碳原子排列方式相同。同時由于金剛石立體網狀結構使得其硬度較大,可以加工成鉆石,而石墨的層狀結構使得其滑膩、導電性好,可以做電極。這是結構決定性質、性質反映結構、性質決定用途很好的例子。
4.變化與守恒的思想 尋求解題的關鍵
化學反應千姿百態,判斷標準就是有新的物質生成。其本質都是作為反應物的原子重新組合形成新的微粒,即新的物質的過程。在化學反應前后原子的種類、數目和原子的質量都不發生變化,這些微觀上的特點決定了宏觀上元素的種類、元素的質量在化學反應前后都不會發生變化,即所有的化學反應都遵循“質量守恒”的定律。守恒的思想在化學學習中的應用十分廣泛,不單是質量守恒、原子守恒,化學變化中的能量也守恒,離子反應中的電荷也守恒,氧化還原反應中的電子得失總數也是守恒的,利用守恒的思想可以解決化學中的許多問題。
5.量變與質變的思想 控制發展的方向
量變和質變是兩個相互依存的過程,通過量的積累產生質的變化。量變是質變的前提,而質變是量變的結果。這一思想不僅在元素周期表中得到了最好的體現——比如同周期或同主族的元素的性質隨原子序數的遞增而發生周期性的變化,而且在一些化學反應中也得到了很好的體現,比如反應物用量的問題(如碳和氧氣的反應產物和氧氣的含量有關、二氧化碳與氫氧化鈣反應的產物與二氧化碳的含量有關)、物質的性質(如氧化性和還原性)與濃度的關系等。如濃硫酸具有強氧化性、脫水型、吸水性,而稀硫酸不具有;銅與稀硫酸不反應而可與濃硫酸反應;生鐵和鋼含碳量不同,導致其機械性能、加工性能差別很大。
綜上所述,化學學科思想是人們對化學知識和方法的提煉和升華,是化學學科的靈魂。只有真正理解了化學的規律,掌握了化學的本質,形成了化學的學科思想,才能夠正確掌握并應用化學知識和化學方法,才能夠深入地認識化學學習中的各種問題。學會利用這些方法和思想解決生活中出現的問題,適應社會的競爭,也是培養學生化學學科素養的意義所在。
參考文獻:
邵朝友,周文葉,崔允墎.基于核心素養的課程標準研制:國際經驗與啟示[J].全球教育展望,2015(8):14-22.
編輯 郭小琴