談素梅
摘要:以硫及其化合物為例,對比新舊教材,分析新教材新增內容在培養學生核心素養方面的價值。
關鍵詞:新教材;新增內容;核心素養
文章編號:1008-0546(2021)10-0024-02中圖分類號:G632.41文獻標識碼:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2021.10.006
高中化學必修教材(人民教育出版社2019年6月第1版)[1](下面簡稱新教材)相比高中化學必修教材(人民教育出版社2007年3月第3版)(下面簡稱舊教材),有很多地方新增了一些內容。下面以硫及化合物為例,研究新增內容在培養學生學科核心素養方面的價值。
一、從培養科學精神和社會責任角度呈現知識
硫及其化合物在舊教材必修1第四章“非金屬及其化合物”,在新教材必修2第五章“化工生產中重要非金屬元素”。從章名稱的改變就能看出新教材強調知識學習的意義,為什么非金屬要選擇硫元素,因為其在化工生產中占有重要作用。在正文內容增加了工業制硫酸的原理示意圖(見圖1)也體現了章名稱。
章引言,舊教材提到“人類活動所產生的影響大氣質量的氣態氧化物主要是非金屬氧化物:SO2、NO2、CO”,引出本章非金屬元素。新教材是這樣引入的:“非金屬元素在化工生產中扮演著重要角色,在眾多的化工原料和產品中,都見到硫和氮元素的蹤跡”;“通過控制條件,遵循生態文明思想,可以獲得相應的化工產品,實現環境保護和資源利用的和諧統一。”新教材的引入再次強調了為什么要學硫元素,強調知識的應用價值。同時滲透獲得化工產品時要具有可持續發展的意識和綠色化學觀念。
關于二氧化硫用于食品中,舊教材就是一句話“二氧化硫和某些含硫化合物的漂白作用也被一些不法廠商非法用來加工食品,以使食品增白等,食用這類食品,對人體的肝、腎臟等有嚴重危害,并有致癌作用”。新教材用專門的“資料卡片:食品中的二氧化硫”,介紹了適量的二氧化硫可以起到防腐、抗氧化作用,詳細介紹了葡萄酒中二氧化硫的作用。強調二氧化硫在蜜餞、干果、食糖果酒等食品加工中的重要作用,同時指出如果使用不當,可能造成二氧化硫的殘留量超標,從而對人體健康造成不利影響。介紹了食品添加劑中二氧化硫的使用范圍和最大使用量,如葡萄酒中不超過0.25g/L。關于食品中的二氧化硫新教材增加了篇幅進行描述,表述更全面,更具有嚴謹求實的科學態度。讓學生能對與化學有關的社會熱點問題作出正確的價值判斷。
關于硫酸鹽,舊教材簡單介紹了化合態硫主要以硫化物和硫酸鹽形式存在,介紹了石膏CaSO4·2H2O和芒硝Na2SO4·H2O的化學式。新教材利用“資料卡片:硫酸鹽”介紹了熟石膏、生石膏在工業和醫療上的用途,硫酸鋇在醫療上的用途,膽礬在農業上的用途,無水硫酸銅的用途。
我們會發現,同樣的知識點呈現,新教材中,更多的是從培養學生科學精神和社會責任,從贊賞化學對社會發展的重大貢獻角度出發。
二、從證據推理和模型認知、宏觀辨識和微觀探析角度理解知識
新教材章引言中增加了這樣一句話:“從物質類別和元素價態的視角研究硫和氮及其化合物的性質和用途可以深化對物質的轉化關系的認識”,這是一種學習方法的指導,也是核心素養的滲透。宏觀上認識物質的多樣性,對物質進行分類。微觀上抓住這一類物質具有的組成、結構特點,從而認識其性質。從元素價態的視角研究元素,是具有證據意識,基于元素所具有的價態,推測其可能發生的反應。
關于硫元素的存在,新教材提出了這樣兩個問題:為什么在化學反應中硫容易形成-2價硫的化合物?為什么在富含氧氣的地表附近找到的含硫化合物中,硫常常為+4價或+6價,而氧為-2價?解決的思路是從硫元素在周期表中的位置,推出其最外層的電子數。宏觀辨識與微觀探析相結合。
對于硫單質性質,舊教材介紹了一個反應(見圖2),新教材介紹了四個反應,(見圖3)
雖然與舊教材比,只是多呈現了幾個反應,但提供了更多的反應事實,證據更加全面,更有利于建立模型認知:從元素化合價角度分析硫單質既可以發生氧化反應,也可以發生還原反應。這點在理解SO2的性質中也同樣呈現出來,新教材增加了SO2與H2S的反應。
三、從變化觀念和平衡思想、科學探究和創新意識角度深化知識
新教材增加了不同價態含硫物質的轉化,從自然界中硫的存在和轉化這一事實(見圖4),提出有探究價值的問題:這種轉化在人工條件下也能發生。給出不同價態硫元素的轉化關系,盡可能多地列舉每種價態的硫元素所對應的物質,并根據硫元素化合價的變化,分析各種物質表現氧化性還是還原性(見圖5)。這一設計多角度動態地分析了硫及其化合物間的化學反應。
接著新教材提出了從上述轉化關系中選擇感興趣的一種或幾種設計實驗(見圖6)
讓學生從問題和假設出發,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、根據發現的問題提出自己的見解,培養了學生科學探究和創新意識。同時需要靈活運用本節所學知識。教材新增的這部分內容在變化觀念和平衡思想、科學探究和創新意識的培養中深化了本節的知識。
在剛剛過去的教學實踐中,教完硫及其化合物這一內容,常聽周圍的老師感嘆:新教材增加了那么多反應、那么多內容,課時那么緊,學生哪記得住。其實新教材增加的內容絕不是為了讓學生多記幾個反應,多記幾個知識點,在培養學生核心素養方面,教材編寫者有其良苦用心。如果我們用心體會,不僅不會給學生增加負擔,反而能幫助學生更深刻地理解知識,而且能更好地提升學生學科核心素養。硫及其化合物這塊的知識如此,新教材其他新增內容也是如此。
參考文獻
[1]王晶,鄭長龍.普通高中教科書·化學(必修第一冊)[M].北京:人民教育出版社,2019:1-9