李留芳
“核心素養(yǎng)”的提出是時(shí)代的需求的一種間接表達(dá),在學(xué)生身上得以實(shí)現(xiàn),其內(nèi)涵為“學(xué)生應(yīng)具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力”。
化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括“宏觀辨識(shí)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)新意識(shí)”“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”5個(gè)維度。
每一個(gè)高中生不僅要學(xué)好化學(xué)知識(shí),更要能依據(jù)化學(xué)方法探究未知世界,這也是化學(xué)核心素養(yǎng)的體現(xiàn)。這一背景下,結(jié)合化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的五個(gè)維度,高中化學(xué)教師應(yīng)積極更新教學(xué)思想,樹(shù)立全新的教學(xué)觀念,在以學(xué)生為本的前提下創(chuàng)新化學(xué)課堂教學(xué)活動(dòng),最終實(shí)現(xiàn)對(duì)高中生化學(xué)思維、反思意識(shí)及社會(huì)責(zé)任的有效培養(yǎng)。
一、宏觀辨識(shí)與微觀探析
化學(xué)從物質(zhì)的微觀層面研究物質(zhì)其組成、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的聯(lián)系,使學(xué)生形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定應(yīng)用”的觀念;同時(shí)能根據(jù)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)預(yù)測(cè)物質(zhì)在特定條件下可能具有的性質(zhì)和可能發(fā)生的變化。
例如,在學(xué)習(xí)元素周期律的過(guò)程中,指導(dǎo)學(xué)生能從元素和原子、分子水平認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化,形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念,能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析元素周期律的遞變性。如在解決元素周期律題目時(shí),先根據(jù)題目確定元素種類,進(jìn)而確定元素在周期表中的位置及原子結(jié)構(gòu)示意圖,最后根據(jù)元素的位置及原子結(jié)構(gòu)確定相關(guān)的性質(zhì)。
二、變化觀念與平衡思想
學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)是在不斷運(yùn)動(dòng)的,物質(zhì)的變化是有條件的:能從內(nèi)因和外因、量變與質(zhì)變等方面較全面地分析物質(zhì)的化學(xué)變化,關(guān)注化學(xué)變化中的能量轉(zhuǎn)化。從不同視角對(duì)紛繁復(fù)雜的化學(xué)變化進(jìn)行分類研究,逐步揭示各類變化的特征和規(guī)律;能用對(duì)立統(tǒng)一、聯(lián)系發(fā)展和動(dòng)態(tài)平衡的觀點(diǎn)考察、分析化學(xué)反應(yīng),預(yù)測(cè)在一定條件下某種物質(zhì)可能發(fā)生的化學(xué)變化。
例如,在進(jìn)行化學(xué)平衡的學(xué)習(xí)時(shí),讓學(xué)生知道化學(xué)變化需要一定的條件,并遵循一定規(guī)律;認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)存在一定的限度,而這個(gè)限度是可以調(diào)控的。能多角度、動(dòng)態(tài)地分析化學(xué)反應(yīng),并能運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理解決實(shí)際問(wèn)題。
如在工業(yè)合成氨中,為了提高氨的產(chǎn)率,需考慮壓強(qiáng)、溫度、催化劑三方面的影響。壓強(qiáng)超過(guò)200MPa時(shí),不使用催化劑,氨便可以順利合成,但在實(shí)際生產(chǎn)中,太大的壓強(qiáng)需要的動(dòng)力就大,對(duì)材料要求也會(huì)增高,這就增加了生產(chǎn)成本,因此,受動(dòng)力材料設(shè)備影響,目前我國(guó)合成氨廠一般采用20MPa∽50MPa。從理想條件來(lái)看,氨的合成在較低溫度下進(jìn)行有利,但溫度過(guò)低,反應(yīng)速率會(huì)很小,并且在500℃時(shí)催化劑鐵觸媒的活性最大,故在實(shí)際生產(chǎn)中,一般選用500℃。
三、證據(jù)推理與模型認(rèn)知
學(xué)生能認(rèn)識(shí)化學(xué)現(xiàn)象與模型之間的聯(lián)系,能用多種模型來(lái)描述和解釋化學(xué)現(xiàn)象,預(yù)測(cè)物質(zhì)及其變化的可能結(jié)果;并能依據(jù)物質(zhì)及其變化的信息建構(gòu)模型,建立解決復(fù)雜化學(xué)問(wèn)題的思維框架。
例如,在學(xué)習(xí)電化學(xué)的過(guò)程中,學(xué)生能利用課本所學(xué)的典型的原電池裝置和電解池裝置,構(gòu)建原電池和電解池工作原理的模型,并能利用自己構(gòu)建的模型分析題目所給的裝置,進(jìn)而解決問(wèn)題。同時(shí),在構(gòu)建模型之后,學(xué)生能夠根據(jù)所學(xué)知識(shí),理解電化學(xué)原理在生活和生產(chǎn)中的應(yīng)用,如氯堿工業(yè)、電鍍、電解精煉、電冶金、金屬的電化學(xué)防護(hù)等。
四、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任
化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)。研究化學(xué),要求學(xué)生具有終身學(xué)習(xí)的意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度;崇尚真理,形成真理面前人人平等的意識(shí);關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題,認(rèn)識(shí)環(huán)境保護(hù)和資源合理開(kāi)發(fā)的重要性,具有可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和綠色化學(xué)觀念;深刻理解化學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境之間的相互關(guān)系,贊賞化學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的重大貢獻(xiàn),能運(yùn)用已有知識(shí)和方法綜合分析化學(xué)過(guò)程對(duì)自然可能帶來(lái)的各種影響,權(quán)衡利弊,勇于承擔(dān)責(zé)任,積極參與有關(guān)化學(xué)問(wèn)題的社會(huì)決策。
比如,在學(xué)習(xí)氮及其化合物時(shí),在掌握氮及其化合物性質(zhì)的同時(shí),也要關(guān)注氮及其化合物涉及的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題,認(rèn)識(shí)環(huán)境保護(hù)的重要性,使學(xué)生具有可持續(xù)發(fā)展意識(shí)和綠色化學(xué)的理念,深刻理解化學(xué)和環(huán)境之間的相互關(guān)系。
但是,由于高中課程教學(xué)內(nèi)容較多,加上學(xué)校實(shí)驗(yàn)條件的限制,我們?cè)趯W(xué)生的“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”這一學(xué)科核心素養(yǎng)方面引導(dǎo)有較多欠缺。學(xué)生實(shí)驗(yàn)及對(duì)實(shí)驗(yàn)的探究、質(zhì)疑有很大的發(fā)展空間,而這也是我們?cè)诤笠浑A段教學(xué)中工作的重點(diǎn)。