《普通高中化學課程標準(2017年版)》明確指出:學科核心素養(yǎng)是學科育人價值的集中體現(xiàn),是學生通過學科學習而逐步形成的關(guān)鍵能力、必備品格與價值觀念。高中化學學科核心素養(yǎng)是學生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分,是高中綜合素質(zhì)的具體體現(xiàn),反映了社會主義核心價值觀下化學學科育人的基本要求,全面展現(xiàn)了化學課程學習對學生未來發(fā)展的重要價值。如何讓課堂成為核心素養(yǎng)培養(yǎng)的主戰(zhàn)場,是現(xiàn)代高中化學課堂教學中必須要解決的問題。[1]
化學學科的核心素養(yǎng)是在對現(xiàn)今強調(diào)的三維目標“知識與技能”“過程與方法”和“情感態(tài)度與價值觀”的基礎(chǔ)上進行整合與提升,主要包括以下內(nèi)容:宏觀認識與微觀探究、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知、科學精神與社會責任、科學探究與創(chuàng)新意識。
化學課程教學是培養(yǎng)學生化學核心素養(yǎng)的重要載體。筆者以“蘇教版”高二有機化學基礎(chǔ)中的“苯酚”為例,談?wù)勛约夯诎l(fā)展學生化學學科核心素養(yǎng)的收獲,在這堂課中首先通過實驗,培養(yǎng)學生進行科學探究的精神;再通過模型認知發(fā)展學生的科學思維,通過解決生活中的實際問題培養(yǎng)學生的學科價值觀;最后通過從性質(zhì)到結(jié)構(gòu)的過程,培養(yǎng)學生宏觀、微觀、符號三重表征化學基本觀念。[2]
在以學科核心素養(yǎng)為本的教學實踐中,無論哪種教學思路和教學模式,都要引導學生轉(zhuǎn)變學習方式,鼓勵學生獨立思考、相互探討,激發(fā)學生積極的認知。同時,在真實的情境問題教學中,還可以培養(yǎng)學生的化學核心素養(yǎng)。
[教學片段一]以生活中常用的對苯二酚作為情景進行設(shè)計。對苯二酚是常見的照相顯影劑,它在起作用的時候發(fā)生如下變化:對苯二酚電離出氫離子,對苯二酚離子與銀離子反應生成銀單質(zhì)。請學生從中推測出苯酚的性質(zhì),讓學生在貼近生活的情境中獲取信息、解決問題,準確把握“素養(yǎng)”“情景”“問題”“知識”4個要素在情境設(shè)計中的作用,提高學生讀取信息、加工信息的能力,引導他們建立利用圖表信息解題的思維模型。同時,信息以符號表征為主,讓學生從符號表征中推導出物質(zhì)的宏觀性質(zhì),這一過程聯(lián)系了化學學習中的三重表征:微觀表征、宏觀表征、符號表征,三重表征思維是被國際公認的化學學科特有的思維方式。
[教學片段二]實驗探究可以為學生從具觀現(xiàn)象走進抽象事實提供一條最好的途徑,筆者設(shè)計了下列教學活動:讓學生在2分鐘時間內(nèi)設(shè)計出多種方案來證明苯酚的性質(zhì)。在設(shè)計方案的前提下,請學生選擇合適的實驗藥品動手完成實驗。在此過程中,學生提出用酸性高錳酸鉀來檢驗其易被氧化的性質(zhì),用酸堿指示劑或pH計來測定其酸堿性。此時,筆者拿出密閉保存的苯酚和空氣中放置一段時間的苯酚進行比較,然后提問:“如何測定苯酚的酸性呢?”于是,筆者設(shè)計如下問題組:
問題1:如何溶解苯酚?
目的:讓學生了解苯酚的溶解性。解決這個問題后,讓學生自己測定其酸堿性。
問題2:能否用NaOH來檢驗苯酚的酸性?
目的:解決苯酚的酸性,同時請學生寫出苯酚與氫氧化鈉的反應方程式。
問題3:設(shè)計實驗證明苯酚為弱酸。
提供藥品:鹽酸,CaCO3,苯酚鈉
目的:層層推進,讓學生了解苯酚酸性的強弱程度。
問題4:根據(jù)H2CO3的電離平衡常數(shù)K1=4.30×10-7,K2=5.61×10-11, 苯酚的電離平衡常數(shù)為 1.10×10-10, 寫出苯酚鈉與二氧化碳反應的方程式。
目的:提供理論數(shù)據(jù),讓學生從實踐過程中回歸理論。既加深了學生對苯酚弱酸性的認識,又可以解決苯酚與碳酸鈉能否反應這個難點。
在實驗過程中,筆者通過探究苯酚的弱酸性,讓學生了解苯酚的物理性質(zhì),然后從苯酚的酸性逐步入手,層層推進到探究苯酚的弱酸性,可以提高學生的邏輯思維能力、遷移思維能力。同時,以信息形式告知學生其碳酸與苯酚的電離平衡常數(shù),從定量上讓學生了解其弱酸性的程度,通過證據(jù)推理等積極的思維過程,層層滲透“宏觀現(xiàn)象和微觀本質(zhì)相結(jié)合”的思想。
[教學片段三]當今社會,對化學總有這樣或那樣的誤解,水污染怪化學,空氣污染也是化學的錯。在這樣的背景下,培養(yǎng)學生求真務(wù)實的探究精神勢在必行,讓學生勇于探索未知世界,學會做出正確的價值選擇和判斷,從小樹立綠色化學、環(huán)保化學的概念?;诖?,筆者設(shè)計了以下教學環(huán)節(jié):廢水中的酚類物質(zhì)有毒,可通過皮膚進入體內(nèi),使細胞失去活性;水中酚含量達到5~10mg/L時,會引起魚類大量死亡;用含酚廢水灌溉農(nóng)田,也會使農(nóng)作物減產(chǎn)或枯死。筆者設(shè)計了以下問題組:
問題1:如何檢驗此廢水中含有苯酚?請看書自學。
問題2:動手實踐后,請寫出苯酚與溴水的反應方程式。
問題3:請根據(jù)以上所學內(nèi)容設(shè)計實驗方案去除廢水中的苯酚。
問題4:認真觀察去除苯酚的工業(yè)流程圖,分析自己的方案與其不同之處。
因為化學知識煩瑣和抽象,學生會產(chǎn)生畏懼心理,從而失去學習這些知識的動力和興趣。所以,在課堂上,筆者認為應以日常生活為基礎(chǔ)學化學,將化學知識融入生活,讓知識貼近孩子的生活,同時讓學生可以通過所學的知識去解決生活中的問題。這里通過所學知識來對廢水進行處理,不僅僅可以讓學生感受到知識給他們帶來的成就感,也可以在學生心中種下綠色化學的理念,從而對化學這門學科產(chǎn)生認同感。
[教學片段四]在化學教學中,引領(lǐng)學生建立模型認知。從理論出發(fā)建立模型,其模型的建構(gòu)過程是“理論·模型·實踐”,這一過程同樣是雙向的,其中模型是溝通實踐和理論的橋梁,起到由下而上和由上而下的作用。筆者希望在實踐的基礎(chǔ)上,經(jīng)概括、歸納、綜合而提出模型,再通過驗證,最終形成理論,在這一過程中要用到概括、假設(shè)、演繹等多種科學方法,培養(yǎng)學生的推理能力和模型建構(gòu)的能力。
總結(jié)提升:
問題1:請總結(jié)今天所學的苯酚知識。
問題2:回想苯的性質(zhì),請分析苯酚和苯的異同點。
問題3:請從結(jié)構(gòu)上分析苯和苯酚性質(zhì)不同的本質(zhì)原因。
在這三個問題中,一方面讓學生對當天所學的知識進行整合,同時請學生收集證據(jù),證明苯酚和苯具有不同的性質(zhì),再在此基礎(chǔ)上通過苯和苯酚的結(jié)構(gòu)分析,拓展有機化學的中心學科思想“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”。通過苯酚的結(jié)構(gòu),結(jié)合以前所學的苯和甲苯性質(zhì)的區(qū)別,建立一個取代基和苯環(huán)相互影響的模型,從而探討哪些取代基可以使苯環(huán)更活潑,更容易被取代,而苯環(huán)對這些取代基又是如何影響的。
愛因斯坦說過,教育就是人們遺忘了所有學校灌輸?shù)闹R后,仍能留存的東西。學科核心素養(yǎng)要求教師給學生該學科最精華、最有獨特學科價值的東西。通過學科素養(yǎng)的培養(yǎng),才能讓學生學到化學的精髓,這是可以讓學生終身受益的。總而言之,在課堂這個戰(zhàn)場上,只有將傳統(tǒng)的“以知識技能為核心”的教學方式,轉(zhuǎn)化為“以核心素養(yǎng)為導向”的教學模式,才能真正達到育人的目的。