化学核心素养在教学中的具体应用

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  化学核心素养是学生在化学认知活动中发展起来并在解决与化学相关问题中表现出来的关键素养,反映了学生从化学视角认识客观事物的方式与结果的水平。它包含“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认识”“实验探究与创新意识”“科学精神和社会责任”等五个要素。
  那怎么把化学核心素养具体融入教学中,这是每个高中老师在教学中必须面对的问题。现以《卤代烃》这堂课为例,来谈下化学核心素养如何应用在课堂中。
  素养一:宏观辨识与微观探析
  能通过观察、辨析一定条件下物质的形态及变化的宏观现象,初步掌握物质及其变化的分类方法,并能运用符合表征物质及其变化;能从物质的微观层面理解其组成、结构和性质的联系,形成“结构决定性质,性质决定应用”的观念;能根据物质的微观结构预测物质在特定条件下可能具有的性质和可能发生的变化。
  在本課中,我们先设计了一系类的物质,(1.一氯甲烷 , 2. 1,2-二溴乙烷 , 3. 氯乙烯 , 4. 溴苯)然后叫学生运用以前所学的知识去分析它们的制备方程式,然后再叫学生依据这些物质的特点得出“卤代烃”的定义及分类的方法,锻炼了学生整合及总结归纳的能力。后面通过分析溴乙烷的结构特征,让学生找到溴乙烷和乙烷的区别,从而得出卤素原子是官能团,卤素原子的吸引电子能力强,使共用电子对偏移,C—X键具有较强的极性,因此卤代烃的反应活性较大的结论。通过上述铺垫,让学生形成了“结构决定性质,性质决定应用”的观念。有利于学生思维的锻炼和强化。
  素养二:变化观念与平衡思想
  能认识物质是在不断运动的,物质的变化是有条件的:能从内因和外因、量变与质变等方面较全面地分析物质的化学变化,关注化学变化中的能量转化从不同视角对纷繁复杂的化学变化进行分类研究,逐步揭示各类变化的特征和律;能用对立统一、联系发展和动态平衡的观点考察、分析化学反应,预测在条件某种物质可能发生的化学变化。
  本课中通过前面定义的铺垫,结构的分析,而引出的卤代烃的化学性质。通过研究探讨溴乙烷在NaOH的水溶液和NaOH的醇溶液中得到不同产物,而得出了反应物相同,不同条件下有不同产物这一变化思想。突出了核心素养的变化观念与平衡思想。后面也通过一系列类似的习题如:
  素养三:证据推理与模型认知
  能初步学会收集各种证据,对物质的性质及其变化提出可能的假设:基于证进行分析推理,证实或证伪假设:能解释证据与结论之间的关系,确定形成科结论所需要的证据和寻找证据的途径:能认识化学现象与模型之间的联系,能用多种模型来描述和解释化学现象,预测物质及其变化的可能结果;能依据物及其变化的信息建构模型,建立解决复杂化学问题的思维框架。
  我们在给教学过程中为了给学生建模让他们了解,设计了一些列问题。如在探讨溴乙烷与NaOH的水溶液反应时,我们设计了这些问题:①:溴乙烷中存在的是溴原子还是溴离子?上述反应的断键位置在哪?②:该反应是水解反应,为什么反应中加NaOH溶液?③:用何种波谱的方法可以方便地检验出溴乙烷的取代反应的生成中有乙醇成?为了更好作对比,在讲解溴乙烷与NaOH的乙醇溶液反应时,设计了①消去反应时,乙醇起什么作用?②是不是所有的卤代烃都能发生消去反应?通过这些问题或者情景的创设让学生更好的理解了物质在不同条件下反应的原理及联系和区别。
  素养四: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。
  在本课的实际设计中,我们还设计了两个科学探讨的内容分别是①如何判断CH3CH2Br已发生水解?②如何判断CH3CH2Br发生了消去反应?要学生从问题和假设出发,通过学生自己设计装置并选择仪器和药品来更深层次的探究卤代烃的两个化学性质。然后叫学生一起参与评价①这些设计能不能实现目的②需要做出那些改进③还有没有其他方法等等,最终确定了几个最优方案。通过学生一起思考并动手,真的能调动学生积极性,更有利于培养学生科学探究与创新意识。
  素养五: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。
  通过前面一系列的引导和思考,最终目的让学生具备各种科学的精神。现在高考的高考非常具有贴近生活和绿色化学的观念,本课在最后设计的哪两个问题不只是对于学生能力的升华,更是要学生立足于这一要求去思考问题去设计实验。
  只有这样才能把让学生通过建构来习得知识;使头脑中的知识,由浅表性本原性,由散点式结构化的。因此把化学核心素养应用在课堂中最终有利于老师的化学课堂教学及学生对知识的理解和运用。
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