建构基于发展化学学科核心素养的教学单元-以人教版“电解质溶液”为例
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基于学科核心素养培养的高中化学课堂教学设计以 水的电离和溶液的pH 为例徐㊀璐(湖北省宜昌市第一中学ꎬ湖北宜昌443099)摘㊀要:以人教版高中化学必修一第三章 水的电离和溶液的pH 教学设计为例ꎬ展现了 变化观念与平衡思想㊁证据推理与模型认知 等学科核心素养在高中化学教学过程中的培养过程.通过以数字化实验为基础的探究活动来构建知识体系ꎬ促进学生建立宏微观念㊁认识物质变化㊁建构认知模型㊁感受学科价值ꎬ全面发展化学学科核心素养.关键词:水的电离ꎻ溶液酸碱性ꎻpHꎻ数字化实验中图分类号:G632㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2024)06-0128-03收稿日期:2023-11-25作者简介:徐璐(1990.9-)ꎬ女ꎬ湖北省宜昌人ꎬ硕士ꎬ中学一级教师ꎬ从事高中化学教学研究.基金项目:2021年湖北省教育协会 十四五 教育研究一般课题 基于学科核心素养的化学教学设计研究 研究成果(课题编号:A06-02)㊀㊀«普通高中化学课程标准(2017年版)»要求学生能从宏观和微观结合㊁定性与定量结合上收集证据ꎬ能依据证据从不同视角分析问题ꎬ并推出合理的结论[1].现以 水的电离和溶液的pH 一课为例ꎬ探讨学科核心素养的培养在中学教学中的具体实施.1教材分析水的电离和溶液的pH 是人教版高中化学选择性必修1第三章第二节第一课时的内容.本课时内容包括:水的电离ꎬ溶液的酸碱性与pH.本节内容是对 电解质的电离 学习的进一步深化ꎬ也是对 电离平衡 相关知识的巩固ꎬ同时为学习 盐类的水解 提供知识储备.2课时目标(1)学会书写水的电离方程式ꎬ理解水的离子积含义及适用范围ꎻ知道pH的意义及数学表达式ꎬ并能进行简单计算ꎻ(2)利用已有知识进行证据推理ꎬ理解温度㊁外加酸碱对水的电离平衡的影响ꎻ(3)通过分组实验培养动手能力和合作学习能力ꎬ进一步了解科学探究的一般方法ꎬ养成勤于实践ꎬ善于合作ꎬ勇于创新的科学探究精神ꎻ(4)了解pH在生活生产中的应用ꎬ体会化学科学的发展对提高人类生活质量的积极作用ꎬ培养科学态度和社会责任.教学重点:水的离子积常数㊁影响水的电离平衡的因素㊁溶液的酸碱性与pH.教学难点:水的离子积常数适用范围㊁影响水的电离平衡的因素.3教学用品NaOH溶液(0.01mol/L㊁0.1mol/L)㊁盐酸(0.1mol/L)㊁pH计㊁滤纸㊁磁力加热搅拌器㊁温度传感器㊁电导率传感器.希沃授课助手㊁LAB-PORT2数据采集器㊁Lab-Studio数据分析软件.8214教法学法教法:情境激学法㊁任务驱动法㊁推理归纳法等ꎻ学法:实验探究法㊁类比归纳法㊁合作学习法等.5教学过程环节一:创设情境ꎬ矛盾凸现.ʌ情境引入ɔ展示图1:蔚蓝色的波涛拍打着两岸的岩壁ꎬ在水面上扑腾起一簇簇浪花ꎬ这一望无际的海洋孕育了美丽富饶的宝岛台湾.图2:长江三峡滋养了一代代华夏儿女ꎬ孕育了璀璨的中华文明.以 共抓大保护㊁不搞大开发 为导向ꎬ推动长江经济带发展的战略部署ꎬ更是强调了 水 资源不容小觑的意义和价值.水不仅重要ꎬ水还有特殊的一面.让我们走上探索之旅ꎬ一起学习水的电离和溶液的pH.ʌ疑激导学ɔ水为何特殊?例如:水作为一种共价化合物在液态时却能导电ꎬ为什么?设计意图:通过介绍长江三峡的江水ꎬ使学生从多个角度认识水ꎬ了解水的重要性和 共抓大保护ꎬ不搞大开发 战略部署的重大意义ꎬ培养社会责任感.通过水的特殊性引发思维冲突ꎬ激发学习兴趣.环节二:科学史话ꎬ模型认知.ʌ科学史话ɔ1806年ꎬ化学家格罗特斯提出:水分子通过氧原子将质子从一个水分子传递给另一个水分子ꎬ如同分子接力赛.2016年ꎬ耶鲁大学化学教授马克约翰逊团队对水分子中发生的电子迁移拍摄了光谱快照ꎬ证实了格罗特斯理论ꎬ认为水发生了电离.ʌ知识建构ɔ水分子之间相互作用而电离出水合氢离子与氢氧根ꎬ可简写为水电离出氢离子和氢氧根.ʌ任务驱动ɔ请在学案上写出水的电离平衡常数表达式.ʌ学生书写ɔK电离=c(H+)ˑc(OH-)c(H2O)ʌ教师讲解ɔ常温下ꎬ1L水中只有1ˑ10-7mol水发生了电离.ʌ任务驱动ɔ请求出此时水中的c(H+)和c(OH-).㊀ʌ学生回答ɔ均为1ˑ10-7mol/L.ʌ教师讲解ɔ可见水的电离程度极其微弱ꎬc(H2O)可视为常数ꎬK电离也是常数ꎬ故c(H+)与c(OH-)的乘积为常数ꎬ称为水的离子积常数ꎬ用Kw表示ꎬ它与温度有关.常温Kw为1ˑ10-14.Kw不仅适用于纯水ꎬ也适用于稀的电解质水溶液ꎬ且Kw表达式中c(H+)与c(OH-)表示的是溶液中总的c(H+)与总的c(OH-).设计意图:科学史话拓展学生视野ꎬ使学生了解科学研究的重大意义.书写水的电离平衡常数表达式ꎬ回顾旧知并为引入Kw做铺垫ꎬKw的引入为后续微观探析中证据推理提供知识储备.环节三:微观探析ꎬ证据推理.ʌ教师提问ɔ根据影响弱电解质电离平衡的因素思考:水的电离平衡可能受什么因素影响?ʌ学生回答ɔ1.温度ꎻ2.c(H+)㊁c(OH-)ʌ微观探析一ɔ测定不同温度时蒸馏水的电导率ʌ教师提问ɔ观察到什么实验现象?得出什么结论?ʌ学生回答ɔ温度升高ꎬ蒸馏水的电导率呈增大趋势.升高温度ꎬ水的电离平衡正向移动ꎬ水的离子积常数增大.ʌ教师讲解ɔ请看表格ꎬ了解不同温度时水的离子积常数.已知纯水在某温度下的Kwꎬ将Kw开平方即可得此时纯水中的c(H+).这些数值很小ꎬ不方便表示ꎬ故引入pHꎬ即c(H+)的负对数表示溶液中c(H+)的大小来表示.ʌ教师讲解ɔ改变c(H+)或c(OH-)会使水的电离平衡如何移动?增大c(H+)或c(OH-)会使水的电离平衡中生成物浓度增大ꎬ此时平衡如何移动?ʌ学生回答ɔ逆向移动.ʌ问题凸现ɔ加入酸碱的浓度不同对水电离的抑制程度如何?ʌ微观探析二ɔ测量常温时一定浓度的盐酸或NaOH溶液的pH.ʌ教师讲解ɔ本实验使用到的实验仪器及用品有:pH计(精确度:0.1)ꎬ滤纸ꎬ小烧杯等.ʌ实验探究ɔ分组实验:用pH计平行测定三次ꎬ921计算平均值.ʌ数据分析ɔ第一组:c(H+)=c水(H+)=c水(OH-)=1ˑ10-12mol/Lꎬc(OH-)=1ˑ10-2mol/Lꎻ第二组:c(H+)=c水(H+)=c水(OH-)=1ˑ10-13mol/Lꎬc(OH-)=1ˑ10-1mol/Lꎻ第三组:c(H+)=1ˑ10-1mol/Lꎬc(OH-)=1ˑ10-13mol/L=c水(H+)=c水(OH-)=1ˑ10-13mol/L.ʌ教师提问ɔ对比第一㊁二组实验数据ꎬ思考问题1:向水中加入碱的浓度不同对水电离的抑制程度如何?ʌ学生回答ɔ碱的浓度越大ꎬ对水电离的抑制程度越大ꎻʌ教师追问ɔ问题2:向水中加入的酸中c(H+)或加入的碱中c(OH-)相等时ꎬ对水电离的抑制程度如何?ʌ学生回答ɔ对水电离的抑制程度相等.设计意图:数字化实验仪器可以将不易观察的实验现象进行数据呈现ꎬ可提高学生证据意识.环节四:迁移应用ꎬ归纳演绎.ʌ任务驱动ɔ结合所学知识完成迁移应用练习题.学生分组汇报练习题答案.ʌ教师提问ɔ只有酸溶液中才存在H+ꎬ碱溶液中才存在OH-ꎬ对吗?ʌ学生回答ɔ不对.任何水溶液中都存在H+和OH-.㊀ʌ教师追问ɔ溶液的酸碱性由什么决定?ʌ学生回答ɔc(H+)和c(OH-)的相对大小.ʌ教师追问ɔ能否根据pH判断溶液酸碱性?ʌ学生回答ɔ可以.ʌ教师讲解ɔ25ħ时ꎬpH<7溶液显酸性ꎬpH=7溶液显中性ꎬpH>7溶液显碱性.ʌ教师追问ɔ纯水显中性.为什么此时pH<7?ʌ学生回答ɔ因为温度不是25ħ.ʌ教师追问ɔ用pH判断溶液酸碱性时必须考虑什么外界条件?ʌ学生回答ɔ温度.ʌ模型认知ɔ1.溶液的酸碱性由c(H+)和c(OH-)相对大小决定c(H+)=c(OH-):中性ꎻc(H+)>c(OH-):酸性ꎻc(H+)<c(OH-):碱性.2.pH的大小与溶液酸碱性的关系(常温)pH<7酸性ꎻpH=7中性ꎻpH>7碱性设计意图:对比归纳总结判断溶液酸碱性的依据ꎬ强调 根据pH判断溶液酸碱性必须考虑温度 ꎬ培养学生严谨求实的科学态度.环节五:拓展视野ꎬ整合提高.ʌ教师讲解ɔpH在日常生活生产中应用也很广泛.阅读教材ꎬ回答问题:洗完头发后需要涂抹护发素ꎬ为什么?ʌ学生回答ɔ护发素具有调节头发pH使之达到适宜酸碱度的功能.ʌ知识建构ɔ组织学生进行知识整理.ʌ教师总结ɔ本节课通过科学史话认识了水的电离过程ꎻ进而通过微观探析探究影响水的电离的因素及不同浓度酸或碱对水电离的抑制程度ꎻ通过对比数据掌握判断溶液酸碱性的依据ꎻ通过拓展视野了解pH在生活生产中的应用.ʌ作业设计ɔ完成教材P68第1㊁2㊁3㊁6题6结束语本节课由自然界的水展开ꎬ了解水的重要性ꎬ引发学生共情ꎬ使学生从生活世界走进化学世界.了解pH在日常生活生产中的应用时ꎬ以学生熟悉的问题展开ꎬ激发学生学习欲望ꎬ并在这一过程中体会化学科学的社会价值.本节课通过科学史话㊁动画模拟等引导学生从宏观(水能导电)到微观(水能电离)ꎬ从理论(水的电离平衡移动方向)到实际(溶液酸碱性的变化)视角进行原理揭示ꎬ并用框图的形式对这一认识思路显性化ꎬ学生按此认识思路就能够进行迁移.参考文献:[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版)[M].北京:人民教育出版社ꎬ2018.[责任编辑:季春阳]031。
教育界/ JIAOYUJIE2023年第13期(总第525期)课例研究▲核心素养导向下的初中化学大单元教学—以“水和溶液”为例罗合宁【摘要】大单元教学是培养学生核心素养的重要途径。
在实施初中化学教学时,教师应整合教学内容,提取大概念,并以此为基础设定教学目标,设计教学活动,促使学生对化学形成整体的认知,同时发展化学学科核心素养。
鉴于此,本文将以“水和溶液”为例,从四个方面入手,详细阐述核心素养导向下的初中化学大单元教学策略。
【关键词】初中化学;核心素养;大单元教学;教学策略作者简介:罗合宁(1971—),男,甘肃省庆阳市合水县乐蟠初级中学。
化学学科核心素养是学生在学习化学的过程中,逐步形成的适应个人终身发展和社会发展所需要的正确价值观、必备品格和关键能力。
在新时代下,教师要以培养学生核心素养为己任。
根据钟启泉教授的观点,基于核心素养的大单元教学是推动课堂转型的重要支点。
所谓的“大单元教学”,是指以有联系的教学内容为基础,以大概念为核心,以大项目、大任务或大问题的形式进行的完整的教学活动。
大单元教学不但可以推动课堂转型,还可以助力学生发展核心素养。
因此,教师应把握核心素养培养时机,实施大单元教学。
一、整合教学内容整合教学内容是大单元教学的要求,也是实施大单元教学的基础[1]。
教材是教师实施化学教学的依据,介绍了诸多有联系的化学知识。
因此,在实施大单元教学时,教师要研读教材,把握知识联系,由此整合教学内容,生成大单元内容,夯实大单元教学基础。
人教版初中化学教材在第三单元“物质构成的奥秘”、第四单元“自然界的水”、第九单元“溶液”、第十单元“酸和碱”、第十一单元“盐 化肥”、第十二单元“化学与生活”等单元中分散地编排了关于水和溶液的内容。
如此编排虽然可以在一定程度上使学生从不同角度认知水和溶液,同时减轻学习负担,但难以使学生把握知识点之间的联系,不利于学生建构完整的知识结构。
如在学习第四单元“自然界的水”中“水的净化”的内容时,学生如果没能认识到不同物质在水中的溶解能力不同,将很难理解为什么可以依据物质的性质对混合物进行分离,这不利于他们进行科学探索,会直接影响他们核心素养的发展。
基于“学生发展核心素养”的教学设计与反思摘要:基于“学生发展核心素养”化学学科素养要求,化学课程的实施过程应培养学生乐学善学、勇于探究、批判质疑和问题解决的核心素养。
本文通过人教版《弱电解质的电离》的教学,探讨教学过程中怎样让学生从实验入手得出弱电解质的概念、运用已有知识解决新问题、实验探究验证等方式探讨弱电解质电离平衡的建立过程,培养学生热爱并尊重自然、学会学习的能力和严谨的理性思维。
关键词:弱电解质弱电解质的电离平衡化学学科素养一、教学设计化学学科素养要求学生树立变化观念与平衡思想,化学平衡、电离平衡、溶解平衡是研究电解质在溶液中发生各种变化的理论基础,而电离平衡又是联系化学平衡与溶解平衡的纽带,因此电离平衡是水溶液中的离子平衡一章的核心内容,对于后续章节的学习有着重要的指导作用。
本节重点是强弱电解质的概念和弱电解质的电离平衡。
在此之前,学生只有电解质和非电解质的概念,因此首先通过实验从感性观察和定性分析两个角度进行证据推理,厘清强弱电解质的概念。
强弱电解质的概念得出后,教学重点和难点是分析弱电解质电离平衡的建立过程,对电离平衡进行模型认知:一要突破可逆过程的,二要突破平衡的建立过程中微观粒子的变化,三是要从而认识化学现象与平衡模型之间的联系,至于电离平衡的特征和影响电离平衡移动的因素,完全可以让学生迁移并运用化学平衡模型进行解决。
二、教学过程1.情境导入[师]盐酸和醋酸是日常生活中常用的酸,盐酸常用于卫生洁具的清洗或除去水垢。
我们知道醋酸的腐蚀性比盐酸小,比较安全,洁厕灵为什么用盐酸而不用醋酸呢?[生]醋酸的除垢能力不如盐酸强。
设计意图:善于从生活情境中发现问题和提出问题,从而激发学生解决问题的兴趣和热情。
2.探究新知(1)强、弱电解质:[师]除了浓度的原因外,是否还有其他原因呢?让我们首先看一个资料:资料卡片:1887年瑞典化学家S·A·阿伦尼乌斯提出电离理论。
这一理论提出后得到J·H·范托夫和W·奥斯特瓦尔德的支持,也遭到许多著名科学家的反对,因为这一理论与当时流行的观点不同。
基于棋型建构落卖桔心素|——以“发现电解质溶液的数据之美”复习为例孔祥斌1王双全2(1.泉州市厦门外国语学校石狮分校福建泉州262700:2.泉州实验中学福建泉州36200)摘要:高三“二轮复习”大多以小专题为主,化学学科核心素养得以升华与发展是高三学年复习课中的重要构成 要素.化学观念的形成对学生的终身发展和学习意义重大.本文以“发现电解质溶液的数据之美”的复习为例,旨在转 变学生“二轮复习”方式,提高复习效率,对素养建构为本的复习教学策略做了一些探讨.关键词:模型建构;核心素养;教学设计;教学策略1问题的提出教育部考试中心副主任于涵对2019高考的考试定 调:高考试卷中应包含一定比例的基础性试题,引导学 生打牢知识基础;试题之间、考点之间和学科之间相互 关联,交织成网,对学生素质进行全面考查;使用贴近 时代、贴近社会和贴近牛活的素材,鼓励学牛理论联系 实际,关心日常生活和生产活动中蕴含的实际问题,体 会课堂所学内容的应用价值;合理创设情境,设置新颖 的试题呈现方式和设问方式,促使学生主动思考,善于 发现新问题、找到新规律和得出新结论[1].高中化学学科核心素养是学生发展核心素养的 重要组成部分,是指学生通过高中化学课程的学习,在深人理解化学学科特征的基础上,所获得的适应终 身发展和社会发展需要、具有化学学科特质的关键能 力和必备品格.主要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 创新意识和科学态度与社会责任等五个维度[2].这里,以二轮复习“发现电解质溶液的数据之美”的教学为例,就如何落实学生建构思维模型进行一些探讨. 2基于核心素养的教学内容和教学目标分析化学学科必备知识和关键能力是学生发展化学核 心素养的关键,那么高中化学学科核心素养的本质就 应为化学学科思想方法.在高中化学学习中,涉及到的 学科思想有守恒思想和微粒思想、变化思想、辩证思 想、绿色化学思想和数形结合思想等|2). “发现电解质 溶液的数据之美”属于高三二轮复习中的题型复习.笔者对2014到2019年高考选择题中电解质溶液的命题 角度及图象进行了汇总(见表1和表2),通过上述对本题型高考统计分析可见“数形结合曲线分析”角度是高 考命题专家的喜好,如2017年全国卷三套试卷均有涉及,其余每年均有涉及,而且都是以坐标轴的形式出现, 其中考査含坐标轴的单对数问题有=次,考查含坐标轴的双对数问题也有三次,可见数形结合思想对高三学年化学学科核心素养的落实具有很好的推动作用.表1高考题2014 -2019六年大数据——电解质溶液命题角度设项方向频数1.溶液的酸碱性及酸碱中和滴定溶液pH的计算4考査滴定管的使用及滴定误差分析酸、碱稀释过程中pH的变化特点酸碱中和滴定曲线2.弱电解质的电离强酸(碱)与弱酸(碱)的比较4电离平衡影响因素借助滴定图象计算乙或心3.盐类的水解盐类水解的影响因素3盐类水解的应用粒子大小关系4.数形结合曲线分析通过某一点(一般为起点)计算K或心8曲线上某一点酸碱性的判断随着横坐标的变化对水电离程度的影响曲线上某一点的粒子关系5.溶解度及溶度积根据图象计算3判断溶液的性质(“饱和”还是“不饱和”)外界条件对溶解平衡的影响基金项目:泉州市教育科学“十三五”规划(第二批)立项课题“基于‘变化观念与平衡思想’素养下培养高中生化学学习能力 的研究与实践”(课题批准号:QG1352-061).作者简介:孔祥斌(丨987 -),男,福建宁化人,本科,中学一级教师,研究方向:教学研究;王双全(1983 -),男,湖北武汉人,本科,中学一级教师,研究方向:教学研究.培养学生独立思考、归纳总结能力,学会建构知识体系,幻导学生运用思维模髮解 决问题。
核心素养视角下的高中必修化学单元整体教学实践 -以《电解质的电离离子反应》为例注:本文系福建省教育科学“十三五”规划2020年课题“基于核心素养培育的高中化学单元整体教学研究”(项目编号:FJJKXB20-609)的研究成果。
摘要:在高中化学教学中,为了培养学生综合素质的全面提升,现提出以核心素养为指导,以“电解质的电离离子反应”为案例,贯彻单元整体教学的思路,通过优化教学设计来落实教学实践,达成教学目标,发展学生学科核心素养。
关键词:核心素养;高中化学;单元整体教学课堂是学生提升学科核心素养的主阵地,新高考改革及新版课程标准都要求教师必需研究课堂教学,而单元整体教学在促进学生深度学习、发展学生学科核心素养、促进课堂教学转型的一个重要抓手,以高中化学必修1(鲁科版)课程中概念原理类的内容"电解质的电离离子反应"教学单元为例,来阐述在课堂落实发展学生核心素养的单元教学设计思想、学习活动的设计等实践探索发展学生核心素养的教学。
1.核心素养在高中化学教学实践中的重要意义学科核心素养是学科育人价值的集中体现,具有学科特点。
从“三维目标”到核心素养,体现了教育从学科本位到人本位的转变。
三维目标主要从学科的视角来实现课程教学的内容和要求;而素养是从人的视角来界定课程与教学的内容和要求。
指导着教学实践的开展,尤其是核心素养着重于对学生受用终生和社会需要的重要能力培养上,能够帮助学生在日后的学习和生活中取得更好的成果[1]。
同时,高中化学学科在核心素养中的涵盖范围也是较为宽泛的,如证明推理的能力、探索创新的能力等,这些能力的培养需要高中化学学科对其进行系列的培养,也能够为学生学习化学知识时提供充足的动力,所以在教育改革的当下,核心素养的培养同高中化学教学实践是相辅相成的。
1.核心素养下高中化学单元整体教学的重要意义在核心素养的视角下,高中化学单元整体教学可以较好地兼顾课程整体目标和知识结构,可以合理理顺课时之间的教学逻辑,具有较好生本性、整体性、进阶性等特征。
基于核心素养的 教学设计以钠与溶液反应复习课为例胡世丰1㊀张㊀雨2(1.广东省珠海市广东实验中学金湾学校㊀519090ꎻ2.广东省开平市第一中学㊀529367)摘㊀要:基于学生化学素养为基础ꎬ通过设计有效的问题序列ꎬ建构反应原理模型ꎬ落实宏观辨识与微观探析ꎻ通过设置一系列的模型和数据将相关知识串成知识网络ꎬ强化学生变化观念与平衡思想.本案例发展了学生科学探究与创新思维等核心素养.关键词:核心素养ꎻ钠与溶液反应ꎻ高中化学中图分类号:G632㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀㊀㊀㊀文章编号:1008-0333(2020)30-0077-02收稿日期:2020-07-25作者简介:胡世丰(1986.4-)ꎬ男ꎬ广东省揭阳市惠来人ꎬ本科ꎬ中学化学一级教师ꎬ从事高中化学教学研究.张雨(1978.6-)ꎬ女ꎬ河南省鲁山人ꎬ本科ꎬ中学高级教师ꎬ从事高中化学教学研究.㊀㊀一㊁问题的提出«2017年版普通高中课程标准»从化学观和思维模式对学科思维进行阐述ꎬ确定证据推理与模型认知是化学核心素养的思维核心ꎬ如何利用化学学科特点来孕育学生的核心素养和培养其理性思维是教学的重点?高三一轮复习教师培养学生的化学素养ꎬ教师得基于对整个高中化学教材的理解和把握ꎬ结合学情以及自己的理解创造性的使用高中教材.发展心理学家皮亚杰的图式理论认为:思维间接性是以原有化学知识为媒介(模型)来认识(类比)客观事物ꎬ借助已有的知识和经验理解或把握那些没有感知过的事ꎬ预见和推知化学反应现象和原理ꎻ思维的概括性就是把同一类化学知识的共同特征和本质特征抽取出来加以概括ꎬ形成化学反应原理模型.认知规律受维果斯基的最近发展区理论影响.因此高三复习重点在于创设情境ꎬ创设情境有利于学生理解和掌握化学的基本原理和模型ꎻ通过引导学生观察实验现象ꎬ提高学生的实证意识和逻辑思维ꎻ培养学生运用科学的思维方式认识事物㊁解决问题㊁指导行为等素养.㊀㊀二㊁课前设想在化学教学情景的创设中ꎬ劳顿认为要根据对学生已有知识的了解作为基础ꎬ设计出有针对性㊁有效性的教学设计.创设情境能帮助学生有效地整合㊁同化所学内容ꎬ形成知识体系.让学生运用已有知识在阅读㊁比较㊁分析㊁讨论的基础上解决化学问题ꎬ在此基础上培养学生的化学学科素养ꎬ提升高三学生解决实际问题的能力.其次ꎬ泰勒的目标模式认为在高三的教学中ꎬ教师要深入研究高考试题及命题趋势ꎬ通过师生双边活动ꎬ将学生的问题分解成小问题㊁小专题ꎬ化解知识难点逐个突破.以上理论也为本节课提供了三条线索:一是知识线ꎬ二是能力线ꎬ三是认知能力.可以构建出以下的教学设计思路如图1.图1㊀㊀三㊁课堂教学过程与设计意图课堂活动1.引入:联系旧知ꎬ创设情境.西汉时期记载的 曾青得铁ꎬ则化为铜 ꎬ描述的化学反应是什么?该反应能发生是因为铁比铜的什么性质强?那么我们在高一学习过一种金属性很强的物质ꎬ把它丢到水里可以剧烈反应ꎬ该物质是什么?它与水反应的现象如何描述?这些现象分别对应了它的哪些性质?能否写出相应的化学方程式?图2[学生活动]回顾必修1教材ꎬ根据图2回忆实验现象并完成学案.[师生活动]请各学习小组代表对钠与水反应实验现象进行汇总ꎬ对学生的表现进行鼓励和评价ꎬ请学生代表根据表1在黑板上写出简要的现象跟本质.77表1㊀钠与水反应的现象及其对应的本质原因现象本质浮ρNa<ρH2O熔ΔH<0ꎻ钠熔点低游F合ʂ0有气体生成响反应剧烈红c(H+)<c(OH-)有碱性物质㊀㊀[师生活动]大家宏观上的现象描述的很好ꎬ化学方程式也写的很好.那是否能够利用实验现象㊁质量守恒和氧化还原分析产物是如何确定的?学生思考回答ꎬ师生共同总结.①反应物有Na㊁H㊁O三种元素ꎬ生成的气体可能氢气或氧气ꎬ溶液变红说明有碱性物质生成.②钠具有还原性易失电子生成钠离子ꎬ钠化合价升高.根据有升价必有降价ꎬ氧为-2价最低价不能再得电子.所以氢离子得电子降为0价产生氢气.氢离子来源于水的微弱电离ꎬH2O OH-+H+ꎬ氢离子被钠置换浓度减小ꎬ电离平衡正向移动ꎬ氢氧根浓度增大溶液呈碱性.得到化学方程式:2Na+2H2O 2NaOH+H2ʏ.由此可知钠与水反应的本质是与水电离出来的氢离子反应.设计意图:通过传统文化ꎬ由熟悉的铁衍生到钠性质的复习ꎬ从宏观辨识迁移到微观探析.依据学生对钠与水反应的了解及化学反应原理的理解程度ꎬ讲学评一体化提升学生思考分析的能力ꎬ并捕捉学生思维中的不足ꎬ引导学生发散思维将化学反应原理与元素化合物的知识相结合ꎬ让学生充分认识到元素化合物反应现象实际上就是化学原理的应用.课堂活动2.根据金属的活泼性顺序表ꎬ铁可以将硫酸铜溶液中的铜离子置换出来生成铜.那么将钠投入硫酸铜溶液是得到单质铜了吗?为什么没有得到单质铜呢?在微观上反应如何进行?哪些实验现象可以证明你的结论呢?[教师活动]启发学生从得失电子守恒㊁质量守恒的角度分析产物.强调观察实验重点现象ꎬ猜测原因ꎬ讨论实验设计方案.实验探究前思考:要从哪些方面进行描述ꎬ才能全面准确描述现象?可以借鉴哪个实验?[学生活动]引导各小组讨论ꎬ综合得出描述实验现象从 视觉㊁听觉㊁嗅觉㊁味觉㊁肤觉 等角度进行观察.利用钠与水反应的现象:浮㊁熔㊁游㊁响㊁红作为模板进行有序的描述实验现象.汇集整理得出将钠投入硫酸铜溶液中的现象:浮㊁熔㊁游㊁爆㊁蓝:爆鸣声ꎬ有蓝色沉淀生成.[学生活动]钠的密度比水小ꎬ所以Na漂浮在水上ꎬ先和水接触ꎬ置换出氢气ꎬ溶液中氢氧根离子浓度增大ꎬ与Cu2+结合生成蓝色絮状沉淀氢氧化铜ꎬ并使得氢氧化铜的沉淀溶解平衡一直向沉淀方向移动.设计意图:钠与硫酸铜溶液反应的现象明显知识内涵丰富.通过对实验现象的观察㊁描述和分析ꎬ培养学生的证据推理能力ꎬ能基于证据对物质变化提出可能的假设ꎬ通过分析推理加以证实或证伪ꎬ能基于实验设计与结果分析ꎬ对实验进行评价ꎬ培养学生的学科素养.利用集中思维引导学生将化学反应原理与元素化合物的知识相结合ꎬ让学生充分认识到元素化合物反应现象实际上就是化学原理的应用.课堂活动3.钠与醇反应回顾必修2教材ꎬ请学生代表根据图2描述钠与乙醇反应实验现象并用化学方程式表示.[师生活动]模仿钠与水反应现象答题模板回忆总结出:钠沉到试管底部ꎬ缓慢冒泡.并完成反应方程式:CH3CH2OH+Naңꎻ通式:ROH+Naң.[教师活动]总结现象:沉到乙醇底部㊁冒泡.追问:与钠反应ꎬ醇和钠哪个反应更剧烈?说明理由.[学生活动]回忆实验现象得出钠与乙醇反应速率慢ꎬ类比钠与硫酸铜溶液反应分析思路ꎬ可知是乙醇中的氢离子浓度比水的少ꎬ浓度小使反应速率变慢.[师生活动]乙醇能电离出氢离子吗?提示乙醇是属于非电解质ꎬ但是绝对不电离的物质是不存在的ꎬ说明乙醇电离能力比说小.利用反应原理中电离度知识可知ꎬ电离度越大电离氢离子的越容易ꎬ即对应酸的酸性越强ꎬ而等浓度溶液中ꎬ氢离子浓度越大与钠反应越剧烈:醋酸>碳酸>水>乙醇.[学生活动]完成化学方程式:H2O+CH3CH2ONaң.另一小组代表用盐类的水解进行分析ꎬ越弱越水解:酸性越弱ꎬ对应酸根离子结合溶液中的氢离子能力越强ꎬ即 抢亲(H+) 能力越强.也就是我们常说的强酸制弱酸.课堂活动4.有没有比乙醇还难电离出氢离子的物质?哪些物质不与钠反应ꎬ可以跟钠共存?如何保存钠?[师生活动]将钠用煤油油封ꎬ煤油来源于石油ꎬ主要成分是烷烃ꎬ说明烷烃的氢与钠不反应ꎬ由此可知烷烃的氢比乙醇更难电离.设计意图:创设问题情景ꎬ将知识线索回归到生活化学情境中ꎬ激发学生的求知欲.培养发散思维和集中思维相结合的思维方式ꎬ呈现创造性思维活动的全过程ꎬ过程发散结果集中抽象概括ꎬ提升学生的判断能力.课堂活动5.根据本节课的分析方法ꎬ利用逻辑推导完成下列实验习题.(1)设计实验证明:丙三醇分子中有三个羟基.(2)现象和化学反应方程式:钠与饱和石灰水ꎬ钠与饱和氯化铵溶液.设计意图:讲学评一体化检测学生ꎬ引导小组描述㊁比较㊁分类㊁发散思维㊁集中思维得出结论.培养学生由典例到一般的归纳与迁移能力ꎬ练习定性定量分析物质的科学方法.㊀㊀参考文献:[1]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版)[M].北京:人民教育出版社ꎬ2018.[2]戴立先.高中男女生数学思维能力差异的实证研究[D].长春:东北师范大学ꎬ2011.[3]郑长龙.2017年版普通高中化学课程标准的重大变化及解析[J].化学教育(中英文)ꎬ2018ꎬ39(9):41-47.[责任编辑:季春阳]87。
在学科观念的建构中发展学生的核心素养——以“离子反应”教学为例广东清远市第一中学(511500)马长燕苏捷[摘要]文章以“离子反应”的教学为例,通过联系生活实际创设情境,设置驱动性问题,以知识为载体,借助数字化实验探究复分解反应的本质,从实验现象和图表数据分析入手,采用“宏观—微观—符号”三重表征等方法,运用动画模拟等手段帮助学生自主建构概念,发展学生的微粒观、实验观、变化观、化学价值观等化学学科基本观念,实现情境、知识和素养的高度融合。
[关键词]学科观念;核心素养;离子反应[中图分类号]G 633.8[文献标识码]A [文章编号]1674-6058(2023)05-0076-04化学学科观念是人们基于已有知识和认知水平,对化学科学知识和学习过程的不断概括和总结,进而形成的总观性认识,为我们提供了认识物质的化学视角和思路方法。
化学学科观念的建构以具体化学知识作为载体,通过学习不断积累和提炼知识,深入思考核心概念,进而形成解决化学问题的基本思路和方法,这些思路和方法具有可迁移性。
以化学学科基本观念(元素观、变化观、微粒观、实验观、分类观、化学价值观等)为指导方向,选择能促进学生形成学科观念的具体知识内容进行教学,以帮助学生建构化学学科观念,发展化学学科核心素养。
“离子反应”是人教版高中化学必修第一册第一章第二节的内容。
本文结合学科观念建构教学的基本理论,设计探究实验,基于实验现象对离子反应进行分析和推理,引导学生从微观角度解释宏观现象,认识电解质在溶液中的反应本质,建构离子反应概念,逐步形成研究水溶液体系的思维方法,同时形成化学学科观念,发展化学学科核心素养。
一、教学思路“离子反应”这节课的教学思路如下:首先,通过创设真实的问题情境——硫酸废水的处理,以及设计学习任务,让学生带着明确的问题和任务去探索;通过试剂的选择和小组实验探究,让学生在探索中体验物质的转化;通过分析实验现象及其微观本质,让学生学会从微观视角来思考化学反应的本质,形成认识化学反应的新视角;通过构建和应用离子反应的概念模型,引导学生了解中和反应的实质,深度理解微粒观及离子方程式的意义。
基于发展化学学科核心素养的教学设计案例分析完整版(完整版资料,可直接使用,可编辑,推荐下载)基于发展化学学科核心素养的教学设计案例分析周业虹摘要:核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中,逐步形成的适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格与关键能力.它是关于学生知识、技能、情感、态度、价值观等多方面要求的综合体.核心素养不是先天遗传,而是经过后天教育习得的,它不是各门学科知识的总和。
发展核心素养的重要载体是学科教学内容。
结合具体的教学案例详细论述,如何进行合理的化学教学设计发展学生的核心素养,同时强调发展核心素养必须依托教学内容,要整体性认识化学学科的各种核心素养。
关键词:学科核心素养;教学设计;教学内容;整体认识文章编号:1005–6629(2016)8–0036–04中图分类号:G633。
8文献标识码:B1关于化学学科核心素养在2014年4月的《我国学生核心素养指标体系总框架论证报告》中指出,“从现行课程标准来看,为培养未来具有竞争力的公民,需要根据党和国家对学生德智体美全面发展总体要求和新时期立德树人目标进一步明确各素养的内涵界定,建立系统化的素养结构体系,基于学生核心素养加强不同学段、不同学科课程目标之间的垂直衔接和横向整合,更加注重培养跨学科的、与社会适应相关的素养"。
什么是核心素养呢?核心素养是指学生借助学校教育所形成的解决问题的素养与能力。
北京师范大学林崇德教授指出:“核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中,逐步形成的适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格与关键能力.它是关于学生知识、技能、情感、态度、价值观等多方面要求的综合体;它指向过程,关注学生在其培养过程中的体悟,而非结果导向;同时,核心素养兼具稳定性与开放性、发展性,是一个伴随终生可持续发展、与时俱进的动态优化过程,是个体能够适应未来社会、促进终生学习、实现全面发展的基本保障。
[1]”核心素养不是先天遗传,而是经过后天教育习得的。
基于化学核心素养的大概念单元教学设计理念与实践--以九年
级“溶液”主题为例
单媛媛;郑长龙
【期刊名称】《天津师范大学学报(基础教育版)》
【年(卷),期】2024(25)1
【摘要】《义务教育化学课程标准(2022年版)》倡导基于大概念的建构,整体设计和合理实施单元教学。
如何抽提凝练主题大概念,并结构化地进行单元教学设计,是实施大概念单元整体教学的关键。
结合“溶液”主题,系统性结构化地呈现大概念单元教学的设计理念与实践。
研究认为:通过基于学科理解探寻大概念、基于学习进阶明确大概念、基于单元整体落实大概念可以系统抽提、持续聚焦特定主题的大概念;通过逻辑拆解总目标为课时学习目标、本原性问题驱动挑战性学习任务、持续性开展目标导向的学习评价,可以进行指向学生核心素养发展的单元教学设计。
【总页数】7页(P31-37)
【作者】单媛媛;郑长龙
【作者单位】东北师范大学化学教育研究所
【正文语种】中文
【中图分类】G633.8
【相关文献】
1.基于学科核心素养的化学单元教学设计
——以"酸和碱"主题为例2.基于核心素养的主题式单元教学设计与实践——以生
态系统的稳态、平衡与可持续发展主题为例3.核心素养导向下的初中化学大单元教学——以“水和溶液”为例4.学科核心素养视域下中学化学大单元作业设计——以“水溶液中的离子反应与平衡”单元为例5.基于核心素养的大单元视角下概念课教学实践——以“生活中的轴对称”为例
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化学学科核心素养引领下的水溶液大单元教学设计与实践一、概述随着教育改革的不断深化,学科核心素养的培养已成为教育教学的核心目标。
在化学学科中,学科核心素养的培养更是重中之重。
水溶液作为化学学科中的重要内容,其教学设计与实践对于培养学生的化学学科核心素养具有重要意义。
本文旨在探讨如何在化学学科核心素养的引领下,进行水溶液大单元的教学设计与实践,以期能够更好地培养学生的化学学科核心素养,提高学生的化学学习水平和兴趣。
具体来说,本文将首先阐述化学学科核心素养的内涵与重要性,明确水溶液在化学学科中的地位和作用。
结合具体的教学案例和实践经验,探讨如何在水溶液大单元的教学中融入化学学科核心素养的培养目标,设计具有针对性、系统性和实践性的教学活动。
同时,本文还将分析当前水溶液教学中存在的问题和不足,提出相应的改进策略和建议,以期能够为广大化学教师提供一些有益的参考和启示。
通过本文的研究和探讨,我们期望能够推动化学学科核心素养在水溶液大单元教学中的有效落实,为学生的化学学习和未来的科学研究奠定坚实的基础。
1. 水溶液在化学学科中的重要性水溶液是化学学科中一个至关重要的概念,其重要性体现在多个方面。
水溶液是自然界和实验室中最常见的物质形态之一,从人体内的体液到工业废水,从海水到矿泉水,无处不体现着水溶液的存在。
对水溶液的研究不仅有助于我们理解这些实际问题的化学本质,还能为解决实际问题提供理论支持。
水溶液在化学反应中扮演着至关重要的角色。
许多重要的化学反应,如酸碱反应、沉淀反应、氧化还原反应等,都是在水溶液中进行的。
水溶液的离子状态使得反应物之间更容易接触和反应,从而加速了反应的进行。
同时,水溶液的性质,如酸碱性、溶解度等,也对化学反应的方向和程度有着重要影响。
再者,水溶液在化学分析和工业生产中也具有重要地位。
例如,在化学分析中,我们经常需要通过测量水溶液中的离子浓度、pH值等参数来了解物质的性质在工业生产中,水溶液的制备、处理和应用也是许多工艺流程的关键环节。