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基于“宏观辨识与微观探析”的高中化学教学实践
课程教育研究杂志

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期刊类别:纯教育、G4
国际标准刊号 ISSN 2095-3089
国内统一刊号 CN 15-1362/G4
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我刊投稿论文
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2019-04-14 | 所属栏目:我刊投稿论文 | 阅读次数:

作者:莫蕙伊
  【摘要】本文以《盐类的水解》的教学实践为例,探讨如何实现基于“宏观辨识与微观探析”这一化学核心素养的教学,阐述了通过真实情境提出问题,整合教材,呈现实验的宏观认知价值,从微观的角度寻找本质原因,完成概念的构建等方面帮助学生从具体知识的学习到实现“宏观-微观-符号-本质”学生学习的化学核心观念的构建。
  【关键词】“宏观辨识与微观探析” 高中化学 教学实践
  【基金项目】本文系广东省教育科研“十三五”规划教育科研一般项目“基于学生学习的高中‘问题式’化学课堂教学设计研究”(课题批准号2017YQJK006)阶段性成果之一。
  【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2019)07-0144-02
  一、问题的提出
  高中化学课程标准修订组根据“中国学生发展核心素养(征求意见稿)”和高中化学课程特点,提出包含“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”等五个要素的高中化学核心素养,其中把“宏观辨识与微观探析”放在高中化学核心素养的首位。“宏观辨识与微观探析”是从不同的角度去认识物质的多样性,可以从物质微观角度对其组成、性质、结构进行分析和理解,揭示宏观现象和微观变化的内在联系;还可以在微观结构基础上进行预测,猜测物质在特定条件下有可能会发生的变化以及具备的性质,并能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。
  在我们的实际教学中,由于不少教师对化学核心素养了解和认识不够深刻,在自己的课堂上不知如何实施有关核心素养的教学,课堂教学设计难以实现“从具体性知识的传授到核心观念的建构,从以知识解析为本转变为基于学生认识发展为本”的转变。本文将以《盐类的水解》的教学实践为例,探讨如何实现基于“宏观辨识与微观探析”这一化学核心素养的教学,帮助学生从具体性的知识学习到实现“宏观-微观-符号-本质”学生学习的化学核心观念的构建。
  二、基于“宏观辨识与微观探析”的高中化学教学实践的构想
  高中教材中无论是必修1的元素化合物知识部分,还是选修四的化学原理和选修五的有机化合物部分,都有很多涉及“宏观辨识与微观探析”的教学。在教学过程中,教师可以通过精心设计问题,组织实验探究活动、小组讨论等活动,并把它们有效地结合起来,让学生进行类比归纳、推理演绎完成自主学习,从而实现发展学生“宏观辨识与微观探析”的核心素养。课堂教学构想主要从这三方面出发:(1)学生核心知识的掌握;(2)学生核心能力的培养;(3)学生核心素养的形成。通过学习,学生要能从较为繁杂的知识体系中归纳出核心知识的基本框架,形成整体性知识,从而掌握核心知识。学生在学习过程中,通过问题的解决、实验探究和归纳讨论等逐渐形成“宏观到微观,微观到符号表征”,最后揭示内在联系或本质,形成概念,从而促进学生核心素养的形成。
  三、基于“宏观辨识与微观探析”的高中化学教学实践
  1.基于真实情境提出问题,凸显化学的社会价值
  学生的核心素养的形成程度会影响问题解决的能力,问题的解决过程也是学生形成化学核心素养的重要途径。我们要重视教学实践过程中问题的设计以及问题的解决对学生化学核心素养形成的过程发挥的作用。化学是一门与社会生产、生活有着广泛而密切联系的学科,在教学实践中,我们倡导创设真实的问题情境,选取学生生活中常见的生产生活的例子作为创设问题情境的素材,有利于激发学生的学习兴趣和认知冲突,调动学生学习的积极性和主动性。例如:在《盐类的水解》教学实践的第一个环节,我们可以联系生产生活实际,创设问题情境,引入课题。
  【教学片段】设问引入:你知道泡沫灭火器(NaHCO3溶液和Al2(SO4)3溶液)的灭火原理吗?为什么NH4Cl溶液能除铁锈、Na2CO3溶液能除油污呢? 学生推理提出假设:NH4Cl溶液能除铁锈说明溶液显酸性,Na2CO3溶液能除油污说明溶液显碱性,盐溶液可能呈酸碱性。
  好的问题情境的创设不仅能结合现实生活中的实际问题,还能让学生运用化学知识和化学的思维方式去看待、分析与解决问题,从而使学生体验到化学的价值,进一步感受到化学与现实生活的紧密联系,激活学生的思维,引发学生的认知冲突,为学生核心素养的形成和发展,提供实践基础。
  2.整合教材,呈现化学实验的宏观认知价值
  化学的科学认知即“宏观辨识”,是从研究物质及其变化规律开始的,根据对宏观现象的观察、宏观性质的推测与验证,推理出物质的组成、内在联系和规律。化学实验不仅可以给学生提供宏观感受和体验,也是开启学生微观推理的源泉。教师在教学实践中,要利用好课本的实验素材,与核心知识整合,创设有利于学生思维发展和核心知识建构的实验探究活动,让学生从宏观的现象和性质的学习,转入对物质组成,概念本质的探讨,让课堂教学充满魅力,促进学生核心素养的形成和发展。在《盐类的水解》教学实践的第二个环节,我们可以根据环节一学生对盐溶液可能呈酸碱性的判断,结合人教版选修四教材的第54页的科学探究设计以下问题和实验探究。
  【教学片段】问题1:NH4Cl溶液能除铁锈说明溶液显酸性,Na2CO3溶液能除油污说明溶液显碱性,哪些盐溶液会显酸性?哪些盐溶液会显碱性呢?有什么规律吗?问题2:根据物质分类的思想,根据形成该盐的酸和碱的强弱给教材54页表中的盐分类,并填入表格中。问题3:进行分组实验,测出表中不同盐溶液的PH值,,归纳分析盐的类型和它的酸碱性有什么关系?探究活动(学生分组实验):對盐溶液进行酸碱性测定(教材54页),解决以上问题。各实验小组汇报实验现象并填写教材54页表格。
  教学环节二的物质的分类的讨论和实验探究活动,为实现从“宏观辨识”进入“微观探析”提供了实践基础。
  3.从微观的角度寻找本质原因,完成概念的构建
  在这部分的教学实践中,不仅是让学生体验作为一个知识探索者去探索知识的构建过程,还要让学生学到“根据物质的分类→预测性质→设计实验探究→解决问题→寻找内因→归纳推理得出定义或概念”的探究物质本质的科学模型。在这一环节的教学实践中,教师可以借助电离方程式和离子方程式等“符号表征”,引导学生寻找盐溶液酸碱性的本质原因,归纳盐类水解的定义,理解化学微粒观和本质观的内涵,提升化学的学科素养,增强他们解决问题的能力和技巧。
  【教学片段】从微观的角度探讨盐溶液酸碱性的本质原因是什么?在探讨NH4Cl溶液呈酸性原因的教学过程中,教师可以设置以下问题引导学生进行有序的思考,培养学生有序思考问题的习惯。问题1:氯化铵溶于水后,溶液中存在哪些微粒?溶液中存在哪些平衡?问题2:离子之间会发生相互作用吗?离子之间要相互结合要满足什么条件?问题3:上述问题的解决你能用电离方程式或离子方程式表示出来吗?在解决以上问题的过程中,让学生借助电离方程式和离子方程式等符号表征来帮助理解NH4Cl溶液呈酸性的微观本质。结合上述分析,引导学生归纳出盐类水解的定义,完成概念的构建,实现从“宏观辨识”到“微观探析”再到“符号表征”的核心素养的学习过程。
  四、结束语
  本文只选取《盐类的水解》中的教学片段作为“宏观辨识与微观探析”的高中化学教学实践的主要论据有一定的局限性,但是本人主要是想通过这一较为完整的教学实践案例,呈现学生从“宏观辨识”到“微观探析”再到“符号表征”的核心素养的学习过程,为自己也为一线教师在实施化学核心素养教学提供一个可行性参考。
  参考文献:
  [1]杨梓生.研究学科核心素养内涵特性应有的三种基本视角——兼谈对高中化学学科核心素养的认识[J].福建基础教育研究.2016(8)


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