這是一個變化迅猛的世界。從知識經濟時代到全球數字化時代,從發微博到發微信,從2G通信到5G通信,從現金支付到微信、支付寶支付,社會的轉型使我們每個人必須樹立終身學習的理念。在這樣的社會背景下,學生應該具備哪些素養才能面對未來?學生應該怎樣學習才能具備這些素養?教師應該怎樣教學幫助學生具備這些素養?這些問題成為一線教師所必須思考的。
新一輪課程改革提出了核心素養的理念。學生發展核心素養,主要是指學生應具備的、能夠適應個人終生發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。核心素養有三個基本特征,一是根基性即核心素養是每個人發展與完善自我、融入社會及勝任工作起基礎作用的共同素養,是適用于一切情境和所有人的最關鍵的、有益于學生終身發展的DNA;二是整合性即核心素養是一種跨學科素養, 是知識、能力和態度的綜合表現;三是發展性即核心素養是天性和習性的結合,可教可學,具有發展的連續性和階段性。化學學科的核心素養是指學生通過學習化學學科的知識與技能、思想與方法養成重要的觀念、關鍵的能力與必備的品格,是化學學科育人價值的集中體現?;瘜W學科核心素養包括“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”,涵蓋化學學科觀念、學科思維、學科實踐及學科價值四個方面。
真實、具體的問題情境是學生化學學科核心素養形成和發展的重要平臺,為學生化學學科核心素養提供了真實的表現機會。因此,教師在教學中應重視創設真實且富有價值的問題情境,促進學生化學學科核心素養的形成和發展。這要求我們在教學設計時將教學目標、內容、方法和學習任務融合在特定的情境中,讓學生在真實問題的解決過程中理解學習內容,建構知識,發展學科核心素養。下面以“強、弱電解質的教學”為例談談如何基于真實的問題培養學生的核心素養。
一、以日常生活為情境提出問題,引發認知沖突
我們知道,酸、堿、鹽都是電解質,在水中都能電離出離子,那么不同電解質的電離程度是否有區別呢?鹽酸和醋酸是我們日常生活中經常用到的酸。鹽酸常用于衛生潔具的清潔,我們知道醋酸的腐蝕性比鹽酸小,比較安全,為什么不用醋酸代替鹽酸呢?
二、實驗探究
1.用pH計測定濃度均為0.1mol/L的鹽酸與醋酸溶液的pH,記錄實驗結果。
2.測定濃度均為0.1mol/L的鹽酸與醋酸溶液與相同鎂條的反應情況,記錄實驗結果。
三、分析實驗結果
0.1mol/L的鹽酸的pH為1,而醋酸溶液的pH大于1。0.1mol/L的鹽酸與鎂條反應比醋酸更劇烈。這兩方面都說明兩溶液中的氫離子濃度是不同的。鹽酸中氫離子濃度大于醋酸,即兩者的電離程度不同。鹽酸在水中完全電離,醋酸在水中部分電離,因此,等濃度的鹽酸的酸性大于醋酸,這就是不用醋酸代替鹽酸用于衛生清潔的原因。用動畫微觀探析鹽酸與醋酸在水中的電離過程,抽象出強弱電解質的概念。
我們把在水溶液中完全電離的電解質稱為強電解質,包括強酸、強堿、大多數鹽;把在水溶液中部分電離的電解質稱為弱電解質,包括弱酸、弱堿、水。
四、鞏固提高
第一階段:
給學生提供資料:弱電解質部分電離,寫電離方程式用可逆符號。類似可逆反應存在的化學平衡,弱電解質也存在著電離平衡,平衡的移動規律與化學平衡相似,如弱電解質加水稀釋向右移動,減少弱電解質電離出的離子濃度,平衡向右移動。
第二階段:
學生思考論,從多個角度比較強、弱電解質。比較法是對事物從不同側面,不同角度進行比較分析的方法,人們認識問題、分析問題、解決問題離不開比較。在課堂上運用比較法進行教學,可以幫助學生理解所學內容,揭示知識內在聯系,從而使學生在比較中獲取知識,發展思維能力,形成技能,從而提高學習效率。
1.比較1L 0.01mol/LCH3COOH溶液與1L 0.01mol/LHCl溶液
(1)比較c(H+)大小
CH3COOH為弱電解質,在水中發生部分電離,而HCl為強電解質,在水中發生完全電離。故CH3COOH溶液中c(H+)小,與金屬的反應速率小。
(2)比較中和堿的能力
在教學中,很多學生對此問題存在疑惑。我采用舉例的方式解決此問題。我們將1molCH3COOH與1molHCl比作都有10本書的兩個人,假設兩人都在賣這10本書,CH3COOH賣的方式是的10本書一部分放在書包內,一部分擺在地上,隨著地上書的賣出,書包內的書也會不斷拿出來。而HCl賣的方式是的10本書全部擺在地上。故1molCH3COOH與1molHCl所能提供的H+總量是相同的,故中和堿的能力相同。
(3)比較加水稀釋
CH3COOH是弱電解質,稀釋前CH3COOH溶液中c(H+)小,故若稀釋相同的倍數,稀釋后CH3COOH溶液中c(H+)小,若使稀釋后溶液中c(H+)相同,CH3COOH溶液中應少加一些水。
2.比較1L pH=2的CH3COOH溶液與1L pH=2的HCl溶液
(1)比較c(H+)大小
pH均為2,故CH3COOH溶液與HCl溶液中c(H+)相等,開始時與金屬的反應速率相同,但隨著反應的進行,CH3COOH的電離平衡向右移動,CH3COOH會不斷電離出H+,故反應過程中CH3COOH溶液中c(H+)大,與金屬的反應速率大。
(2)比較中和堿的能力
CH3COOH為弱電解質,當其溶液中c(H+)與HCl溶液相同時,CH3COOH溶液的物質的量濃度大于HCl溶液,兩者體積相同,故CH3COOH的物質的量大于HCl,中和堿的能力CH3COOH大。
五、結語
鹽酸常用于衛生潔具的清潔,而不用醋酸。這是一個真實的生活情境,借助這一事實能讓學生感知真實的化學,從而打通知識世界或符號世界與生活世界的關聯,把它們搭起橋來。本節通過提出問題——實驗探究——微觀探析,抽象出概念——遷移運用、比較辨析的方法,對強、弱電解質的理解得到提升。通過鹽酸與醋酸的探究實驗,體會實驗探究的一般思路,體現“宏觀辨識與微觀探析”的學科觀念和“實驗探究與創新意識”的學科思維。通過學生從多角度對強、弱電解質的討論,充分調動學生的思維,讓學生真實的體會比較法對學習知識的指導作用,同時培養學生積極探索問題的科學精神。
天津市靜海區第六中學?張娜肖