基于化学学科素养的初高中化学衔接教学实践探索

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  一、化学学科素养基本内涵
  化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”、“科学精神与社会责任”5个维度,其内涵分述如下:
  素养1宏观辨识与微观探析。能从不同层次认识物质的多样性,并对物质进行分类;能从元素和原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化,形成“结构决定性质”的观念。能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
  素养2变化观念与平衡思想。能认识物质是运动和变化的,知道化学变化需要一定的条件,并遵循一定规律;认识化学变化的本质是有新物质生成,并伴有能量的转化;认识化学变化是有一定限度的,是可以调控的。能多角度、动态地分析化学反应,运用化学反应原理解决实际问题。
  素养3证据推理与模型认知。具有证据意识,能基于证据对物质组成、结构及其变化提出可能的假设,通过分析推理加以证实或证伪;建立观点、结论和证据之间的逻辑关系;知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系,建立模型。能运用模型解释化学现象,揭示现象的本质和规律。
  素养4科学探究与创新意识。认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动;能发现和提出有探究价值的问题;能从问题和假设出发,确定探究目的,设计探究方案,进行实验探究;在探究中学会合作,面对“异常”现象,敢于提出自己的见解。
  素养5科学精神与社会责任。具有严谨求实的科学态度,具有探索未知、崇尚真理的意识;赞赏化学对社会发展的重大贡献,具有可持续发展意识和绿色化学观念,能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断。
  二、在初高中衔接教学过程中提升化学学科素养
  人教版九年级化学第十一单元的课题1《生活中常见的盐》首次向学生介绍了碳酸钠和碳酸氢钠这两种物质,基本要求是让学生了解它们的用途。人教版高中必修一第三章第二节《几种重要的金属化合物》中详细介绍了碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质,难度和要求大幅提升。教师在教学过程中,可以充分利用学生初中学习的零碎记忆,做好衔接工作,编织完整的知识网络。笔者在教学中设计三个环节,在各环节中落实化学学科素养的培养要求:(见表1)
  1.“苏打兄弟”本领大一一通过碳酸钠和碳酸氢钠的用途唤醒学生的记忆
  九年级学生主要学习碳酸钠和碳酸氢钠的用途。碳酸钠,俗名纯碱或者苏打,在工业上广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产等。碳酸氢钠,俗名小苏打,是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一;在医疗上,它是治疗胃酸过多症的一种药剂。在高中学习碳酸钠和碳酸氢钠相关知识时,可以设置“苏打兄弟本领大”的环节,不仅能让学生在回忆中收获新知识,而且有利于学生感受化学与实际生活的紧密联系,提升学生的化学学科素养。
  2.“苏打兄弟”比高下一一通过碳酸钠和碳酸氢钠性质探究激发学生学习兴趣学生在学习过程中经常把碳酸钠和碳酸氢钠弄混淆,我们是否可以比较一下这对“苏打兄弟”呢?
  (1)小苏打之小
  与苏打相比,小苏打“小”在何处呢?老师可以引导学生算算分子量,比比溶解性,测测PH……通过一系列活动的设计,学生不仅能区分碳酸钠和碳酸氢钠这两种物质,而且科学精神和创新意识也能得到提升。
  (2)小苏打之快
  苏打和小苏打的水溶液都有碱性,二者都可以与稀盐酸反应,谁反应速率更快呢?苏打兄弟可以比一比。如何设计实验证明呢?教师可以引导学生利用控制变量法,设计对比实验。实验证明,小苏打与盐酸反应更快,如何解释这个问题呢?此时,可以从微观角度去理解碳酸根结合氢离子是分步进行的,也可以借用技术让学生获得直观感知。此过程的设计不仅能培养学生宏观辨识与微观探析能力,而且有助于学生通过证据和推理揭示现象的本质和规律。
  3.“苏打兄弟”互转化通过物质间转化加深学生对碳酸盐和碳酸氢盐的理解
  小苏打和苏打之间可以相互转化,这其间隐含了多种知识:碳酸氢钠与碳酸钠热稳定性比较;固体碳酸钠中混有碳酸氢钠如何除杂;二氧化碳气体中有其他气体杂质选择什么溶液洗氣等等。在该环节的学习中,学生从个别物质的学习提升到对碳酸盐和碳酸氢盐的认识。物质间转化是神奇的,有趣的,教师应该借此契机激发学生多观察多思考,能多角度、动态地分析化学反应,运用化学反应原理解决实际问题。
  三、总结
  “碳酸钠和碳酸氢钠的性质”衔接教学是笔者的一次尝试,希望以此为基础,多多探索化学教学中的关于初高中衔接的方法和策略,帮助学生们进入高中之后能快速适应,快乐学习,提升化学学科素养。
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