田 濤
(寧夏六盤山高級中學(xué) 寧夏 銀川 750002)
化學(xué)核心素養(yǎng),包括“宏觀辨識與微觀探析”、“變化觀念與平衡思想”、“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”、“科學(xué)探究與創(chuàng)新精神”、“科學(xué)精神與社會責(zé)任”五個維度[1],這是基于2014年3月教育部印發(fā)的《關(guān)于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務(wù)的意見》中提出的發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)這一要求,結(jié)合化學(xué)學(xué)科特點制定出的化學(xué)學(xué)科培養(yǎng)目標(biāo)和方向。
《探究鐵及其化合物的氧化性和還原性》[2]是山東版化學(xué)1中一個重要的教學(xué)內(nèi)容。本節(jié)教學(xué)內(nèi)容站在發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的角度進(jìn)行課堂提問,一方面使學(xué)生認(rèn)識鐵及其化合物間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,另一方面培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)化學(xué)用化學(xué)的熱情,利于學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的發(fā)展,有重要的現(xiàn)實作用。
在這個維度上,學(xué)生要從分類、結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)、變化等方面認(rèn)識物質(zhì)。提問也就自然而然地要從上述方面展開,緊扣結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、用途三者之間的聯(lián)系,體現(xiàn)出化學(xué)學(xué)科的微粒觀。
比如在介紹自然界存在的含鐵元素的物質(zhì)時,教師可以提問學(xué)生“鐵元素有哪些價態(tài)?相應(yīng)的有哪些物質(zhì)?從組成上看,分別屬于哪類物質(zhì)?”這個提問引導(dǎo)學(xué)生從鐵元素的價態(tài)和類別兩個方面認(rèn)識鐵及其化合物,學(xué)生很容易認(rèn)識到:物質(zhì)分類無處不在,而且分類是多層次多角度的,可以從物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、所含元素的價態(tài)展開;其次,物質(zhì)分類是有用的,對物質(zhì)分類可以化繁為簡,在提高認(rèn)識物質(zhì)的效率和速度方面,分類法有其不可替代性。顯然,上述提問抓住了物質(zhì)分類的角度和組成影響物質(zhì)性質(zhì)這兩個關(guān)鍵點,提問針對性強,目標(biāo)明確。
化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)是新物質(zhì)生成。在這一前提下,化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)就得讓學(xué)生認(rèn)識哪些物質(zhì)之間可以發(fā)生怎樣的反應(yīng)?需要什么樣的反應(yīng)條件?生成什么物質(zhì)?有什么現(xiàn)象?該反應(yīng)有何種用途?此處的教師的提問完全可以從上述問題展開,就具體的問題發(fā)問,引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注化學(xué)變化中涉及的質(zhì)量守恒、電荷守恒、得失電子守恒以及平衡轉(zhuǎn)化的思想。
比如對于鐵與鹽酸這一反應(yīng),教師的提問可以包含但不限于以下問題“反應(yīng)需要什么條件?有什么現(xiàn)象?如何確定反應(yīng)產(chǎn)物?”等。對于Fe、Fe2+、Fe3+與各個物質(zhì)的反應(yīng)都可以用類似的方法提問。此外,站在氧化還原反應(yīng)和離子反應(yīng)的角度識別各個反應(yīng)中氧化劑、還原劑、氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)和所發(fā)生的離子反應(yīng)有必要成為教師提問的問題之一。這一系列的提問可以起到加深學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)的理解和認(rèn)識的作用。
證據(jù)推理和模型認(rèn)知這個維度的提問重在培養(yǎng)學(xué)生透過反應(yīng)現(xiàn)象看本質(zhì)和構(gòu)建化學(xué)模型的能力。提問要針對性地引導(dǎo)學(xué)生思考某個反應(yīng)現(xiàn)象背后蘊藏什么樣的反應(yīng)原理,以及如何用化學(xué)語言表示這個反應(yīng)。本節(jié)課證據(jù)推理在于:對Fe、Fe2+、Fe3+氧化性和還原性作出推測后,由具體的反應(yīng)現(xiàn)象結(jié)合Fe3+與SCN-之間的反應(yīng),判斷預(yù)測的正確與否,達(dá)到探究的目的。
例如,F(xiàn)e具有還原性,可以和稀硝酸發(fā)生反應(yīng)。學(xué)生通過鐵與稀硝酸反應(yīng)后的溶液滴加KSCN溶液變紅的現(xiàn)象確定反應(yīng)確實可以發(fā)生,而且生成了Fe3+。緊接著,教師可以提出問題:“鐵與稀硝酸反應(yīng)只能生成硝酸鐵嗎?能不能生成硝酸亞鐵?”帶著這個問題,學(xué)生們由氯化鐵與鐵粉的反應(yīng)作出合理推測,并以實驗驗證,寫出反應(yīng)方程式,就可以得到鐵與稀硝酸反應(yīng)的另一種情況。這樣的一個提問豐富了學(xué)生對鐵性質(zhì)的認(rèn)識,有著畫龍點睛的妙處。
科學(xué)探究與創(chuàng)新精神這個維度的提問力求讓學(xué)生以發(fā)散性思維面對知識點,解決某個問題后引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新的問題,再解決新問題,再發(fā)現(xiàn)問題,形成“有問題→探究問題→獲得知識和能力→發(fā)現(xiàn)新問題→探究問題→獲得新知識和能力→……”的有益循環(huán)中。
《探究鐵及其化合物的氧化性和還原性》這一節(jié)內(nèi)容本就是一節(jié)探究課,探究貫穿始終。面對Fe、Fe2+、Fe3+的氧化性和還原性問題,教師可以拋出類似“如何證明某物質(zhì)具有還原性或氧化性?預(yù)期有什么實驗現(xiàn)象?”的發(fā)問,學(xué)生們自然也會想到要驗證某物質(zhì)具有還原性就該找個氧化劑與之反應(yīng),同理,找到某個還原劑與之反應(yīng)來證明該物質(zhì)具有氧化性。可以想象,學(xué)生一定會通過這樣的提問完成Fe、Fe2+、Fe3+的氧化性和還原性探究。
從培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感,利用所學(xué)知識理論聯(lián)系實際來看,“科學(xué)精神與社會責(zé)任”這個維度的提問要求學(xué)生能從自身知識水平出發(fā),提出符合實際的有關(guān)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面的意見和措施。結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)的輔助,本節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容相關(guān)提問可以從資源利用、節(jié)能減排、醫(yī)藥衛(wèi)生等方面入手,例如;“我國的鋼鐵生產(chǎn)、消費情況如何?如何治理煉鐵過程中的污染問題?”、“市售補鐵劑有哪些?成分是什么?療效如何?”等。
囿于高中階段學(xué)生的認(rèn)知水平,學(xué)生們不可能全面而系統(tǒng)地認(rèn)識了解鋼鐵領(lǐng)域和補鐵劑領(lǐng)域的各種生產(chǎn)流程、工藝等問題,但這不重要,能從高中生的視角尋找和發(fā)現(xiàn)問題,勇于思考敢于探索,注重理論與實踐的結(jié)合是最重要的。
值得一提的是,在化學(xué)學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生對教師的提問也是培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的一個契機。針對學(xué)生的提問,教師盡可以挖掘題目中化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的線索進(jìn)行解答。畢竟教師的提問和學(xué)生的提問,內(nèi)容不同但目的相通,在發(fā)展核心素養(yǎng)這一點上目標(biāo)是相同的。