何昶

化學核心素養是學生在化學認知活動中發展起來并在解決與化學相關問題中表現出來的關鍵素養,反映了學生從化學視角認識客觀事物的方式與結果的水平。它包含“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認識”“實驗探究與創新意識”“科學精神和社會責任”等五個要素。
那怎么把化學核心素養具體融入教學中,這是每個高中老師在教學中必須面對的問題。現以《鹵代烴》這堂課為例,來談下化學核心素養如何應用在課堂中。
素養一:宏觀辨識與微觀探析
能通過觀察、辨析一定條件下物質的形態及變化的宏觀現象,初步掌握物質及其變化的分類方法,并能運用符合表征物質及其變化;能從物質的微觀層面理解其組成、結構和性質的聯系,形成“結構決定性質,性質決定應用”的觀念;能根據物質的微觀結構預測物質在特定條件下可能具有的性質和可能發生的變化。
在本課中,我們先設計了一系類的物質,(1.一氯甲烷 , 2. 1,2-二溴乙烷 , 3. 氯乙烯 , 4. 溴苯)然后叫學生運用以前所學的知識去分析它們的制備方程式,然后再叫學生依據這些物質的特點得出“鹵代烴”的定義及分類的方法,鍛煉了學生整合及總結歸納的能力。后面通過分析溴乙烷的結構特征,讓學生找到溴乙烷和乙烷的區別,從而得出鹵素原子是官能團,鹵素原子的吸引電子能力強,使共用電子對偏移,C—X鍵具有較強的極性,因此鹵代烴的反應活性較大的結論。通過上述鋪墊,讓學生形成了“結構決定性質,性質決定應用”的觀念。有利于學生思維的鍛煉和強化。
素養二:變化觀念與平衡思想
能認識物質是在不斷運動的,物質的變化是有條件的:能從內因和外因、量變與質變等方面較全面地分析物質的化學變化,關注化學變化中的能量轉化從不同視角對紛繁復雜的化學變化進行分類研究,逐步揭示各類變化的特征和律;能用對立統一、聯系發展和動態平衡的觀點考察、分析化學反應,預測在條件某種物質可能發生的化學變化。
本課中通過前面定義的鋪墊,結構的分析,而引出的鹵代烴的化學性質。通過研究探討溴乙烷在NaOH的水溶液和NaOH的醇溶液中得到不同產物,而得出了反應物相同,不同條件下有不同產物這一變化思想。突出了核心素養的變化觀念與平衡思想。后面也通過一系列類似的習題如:
素養三:證據推理與模型認知
能初步學會收集各種證據,對物質的性質及其變化提出可能的假設:基于證進行分析推理,證實或證偽假設:能解釋證據與結論之間的關系,確定形成科結論所需要的證據和尋找證據的途徑:能認識化學現象與模型之間的聯系,能用多種模型來描述和解釋化學現象,預測物質及其變化的可能結果;能依據物及其變化的信息建構模型,建立解決復雜化學問題的思維框架。
我們在給教學過程中為了給學生建模讓他們了解,設計了一些列問題。如在探討溴乙烷與NaOH的水溶液反應時,我們設計了這些問題:①:溴乙烷中存在的是溴原子還是溴離子?上述反應的斷鍵位置在哪?②:該反應是水解反應,為什么反應中加NaOH溶液?③:用何種波譜的方法可以方便地檢驗出溴乙烷的取代反應的生成中有乙醇成?為了更好作對比,在講解溴乙烷與NaOH的乙醇溶液反應時,設計了①消去反應時,乙醇起什么作用?②是不是所有的鹵代烴都能發生消去反應?通過這些問題或者情景的創設讓學生更好的理解了物質在不同條件下反應的原理及聯系和區別。
素養四:科學探究與創新意識
認識科學探究是進行科學解釋和發現、創造和應用的科學實踐活動;能發現和提出有探究價值的問題;能從問題和假設出發,確定探究目的,設計探究方案,進行實驗探究;在探究中學會合作,面對“異常”現象敢于提出自己的見解。
在本課的實際設計中,我們還設計了兩個科學探討的內容分別是①如何判斷CH3CH2Br已發生水解?②如何判斷CH3CH2Br發生了消去反應?要學生從問題和假設出發,通過學生自己設計裝置并選擇儀器和藥品來更深層次的探究鹵代烴的兩個化學性質。然后叫學生一起參與評價①這些設計能不能實現目的②需要做出那些改進③還有沒有其他方法等等,最終確定了幾個最優方案。通過學生一起思考并動手,真的能調動學生積極性,更有利于培養學生科學探究與創新意識。
素養五:科學精神與社會責任
具有嚴謹求實的科學態度,具有探索未知、崇尚真理的意識;贊賞化學對社會發展的重大貢獻,具有可持續發展意識和綠色化學觀念,能對與化學有關的社會熱點問題做出正確的價值判斷。
通過前面一系列的引導和思考,最終目的讓學生具備各種科學的精神。現在高考的高考非常具有貼近生活和綠色化學的觀念,本課在最后設計的哪兩個問題不只是對于學生能力的升華,更是要學生立足于這一要求去思考問題去設計實驗。
只有這樣才能把讓學生通過建構來習得知識;使頭腦中的知識,由淺表性本原性,由散點式結構化的。因此把化學核心素養應用在課堂中最終有利于老師的化學課堂教學及學生對知識的理解和運用。