优化教学设计培育核心素养

优化教学设计培育核心素养 桐乡市凤鸣高级中学周慧 314500 摘要：课堂教学是学生学习知识与技能的主要场所，也是培养化学核心素养的主渠道。本文结 合具体的教学案例，论述了以情景探索、实践检验、方案创新、问题讨论和学以致用五个层次入手， 打造全新的化学课堂的方法，以期高效实用地落实对学生化学核心素养的培养。 关键词：化学核心素养 教学设计 钠的性质与应用 2014 年 3 月教育部印发的《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》中，首次提 出“核心素养”概念。2016 年 9 月，在北京师范大学举行的中国学生发展核心素养研究成果发布会 上发布了中国核心素养的框架。 “核心素养”指学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品 格和关键能力，突出强调个人修养、社会关爱、家国情怀，更加注重自主发展、合作参与、创新实 践。化学核心素养包含“宏观辨识与微观探析” 、 “变化观念与平衡思想” 、 “证据推理与模型认知” 、 “科学探究与创新意识”和“科学精神与社会责任”五个维度，它是一个人能够从化学角度来观察 事物且运用化学技能来解决问题的内在涵养 。 然而，由于长期受应试教育的影响，当前课堂存在着“灌输式” 、 “填鸭式” 、 “一言堂”的教学 方法，缺乏合作、探究、自主学习的方式。只重成绩忽视教学过程，必然导致化学社会价值的迷失， 更谈不上化学核心素养的培育。因而，一线教学务必将“提出问题、预见猜测、讨论可行性、验证 假设、运用结论”提升为课堂教学的主线，以实现“体验科学的探究过程，发展创新精神和实践能 力，学会用化学的知识分析和解决生实际问题”的教学目标。教学中可从以下五个层次展开实践， 本文仅以《金属钠的性质与应用》为例加以说明。 一、创设情景，引入新课 [教学片段] 新闻视频《火光中的生死隔离》 ：正当救援人员准备对着火点进行扑救的时候，突然，救援人员 从厂方得到了一个更为可怕的消息， 就在离着火的第七车间不足8 米的冷冻车间，储存了约 10 吨的 易燃物品金属钠。 问题 1：记者从现场发回的照片，表明灭火的人力和物资都很充足。为什么火灾中金属钠的出 现会让消防员感到害怕？ 问题 2：并不是所有的反应都会让人感到害怕，钠遇到水会有什么危险呢？ [设计意图] 爱因斯坦说过“兴趣是最好的老师” 。结合高中生已有的生活经验，遇到火灾，往往用装有水或 者泡沫的消防车即可帮助灭火，但是金属钠的出现却让物资准备丰富的消防员害怕，激起学生的强 烈好奇心，促使学生主动思考，分析原因，激发学生的科学探究意识和社会责任感。 二、动手实验，验证猜测 [1] [教学片段] 问题 3：钠遇到水为什么会发生爆炸？ 学生实验：钠与水反应。 （提示学生：只要取绿豆大小的钠与水反应严格按照实验步骤是不会爆 炸的。 ） 问题 4：请学生描述钠与水反应的实验中观察到的现象，并根据现象推测钠具有的物理性质和 化学性质。 [设计意图] 化学核心素养要求学生能完成实验操作， 能对观察记录的实验信息进行加工并获得结论。 以前， 物质的教学往往以“物理性质—结构—化学性质—制备、保存和用途”为知识主线进行讲授式教学， 现转变为由学生自己动手实验，引导学生仔细观察实验现象，主动分析原因，自主归纳金属钠的物 理性质和化学性质，学会根据现象反推本质。 在此过程中，全面培养学生的核心素养，具体分析如下： 证据推理与模型认知：依据钠与水反应的现象推测钠的性质：用小刀切（质地软），钠沉在煤油 底部，而浮在水面上（密度比水小，比煤油大） ，切开金属钠的断面，看到金属银白色的光泽，但光 泽很快变暗，重新变成灰白色（钠银白色，会与氧气反应） ，熔成小球（钠熔点低且反应放热） ，四 处游动、发出“嘶嘶”的声音（有气体产生） ，滴有酚酞的溶液变红（有碱性物质生成）等。 少量钠与水剧烈反应，会产生气体且放出大量热，认识到化学变化的本质是新物质的生成，并 伴有能量的变化。若十吨钠遇上水，后果不堪设想，难怪消防员会感到害怕。 科学探究与创新意识：结合初中已学的爆炸的概念及生活经验对钠与水反应会爆炸的原因作出 预测：产生气体和反应放热。通过动手实验，学生观察到了明显的实验现象：钠熔成小球，游来游 去，发出“嘶嘶”响声，验证了猜测。 宏观辨识与微观探析： 表面变暗←钠被氧化←钠性质活泼←IA 族金属元素易失电子。从分子 水平认识物质的结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念。 变化观念与平衡思想： 根据现象分析钠变暗，是由于钠被空气中的氧气氧化，再根据质量守恒 和得失电子守恒思想，分析得知产物为氧化钠：4Na+O2=2Na2O。 科学精神与社会责任：通过钠与水的实验，帮助学生理解消防员的恐惧，同时也让学生体会到 化学知识在生活中的重要性，学好化学可以化解危险，挽救生命。消防员救火不是只需要水就可以， 而应根据不同物质的燃烧，选用不同的灭火物质，若消防员不懂化学，这场救火将变成灾难，因此 对化学知识的学习显得尤为重要。 学生通过亲自动手操作验证自己的猜测，从而得出令人信服的结论，深刻体验成功的喜悦，也 使学生逐步领会科学的本质，乐于探究，热爱化学，学会用化学的思维方式解决自身学习和生活中 遇到的问题。 三、优化方案，创新思维 [教学片段] 问题 5：碱性物质是什么？ 问题 6：钠与水反应产生什么气体，怎样证明呢？ 问题 7：如何设计实验来验证产物是氢气？ 改进实验：在老师的提示和学生的共同努力下，选择了如图一的装置：在锥形瓶中放大半瓶水， 再放入一颗绿豆大小的金属钠，将产生的氢气通入泡泡液中，反应结束后，用火柴点燃泡泡液，听 到爆鸣声，以此验证气体为氢气。 图一：钠与水反应装置图 [设计意图] 化学核心素养要求培养学生的科学探究与创新意识，能依据探究目的设计并优化实验方法，能 和同学交流实验探究的成果，提出进一步探究或改进实验的设想。探究中采用师生互动的启发式教 学方法，利用“假设—分析—实验”的教学手段开展教学，既培养了学生严谨求实的科学研究态度， 还发挥了学生的主观能动性，激发了学生的创新意识，让学生团结协作，共享实验成果。 在此过程中，进一步培养学生的核心素养，具体分析如下： 证据推理与模型认知：学生从质量守恒和化合价角度分析推测气体为氢气，气体成分讨论的过 程让学生学会从多角度分析问题，寻找证据进行推理分析，在不断辨析中学习化学知识，提升逻辑 思维能力。 宏观辨识与微观探析：酚酞变红推测有碱性物质生成，实质是生成了氢氧根离子。酚酞变红← 碱性物质←NaOH 生成←Na 性质活泼←IA 族金属元素易失电子，形成“结构决定性质”的观念。 变化观念与平衡思想：根据质量守恒和得失电子守恒，分析得出钠与水反应生成氢氧化钠和氢 气：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。少量钠与水剧烈反应，会产生气体且放出大量热，使学生认识到化学变 化的本质是新物质的生成，并伴有能量的变化。若十吨钠遇上水，必定会发生爆炸，后果不堪设想。 科学探究与创新意识：实验的优化方案解决了金属钠与水反应“氢气难收集”的困境，同时验 证了钠与水反应生成的气体是氢气。化学是一门以实验为基础的学科，学生不仅要会操作，也要会 分析和改进实验，学以致用，提高自身的化学素养。 科学精神与社会责任：通过