郭瑞春
摘 要:核心素養(yǎng)有三大本質(zhì)特征:綜合性、階段性和持久性。核心素養(yǎng)的內(nèi)隱性,影響著對其的評測,致使教師在教學(xué)中有所忽視,但它卻會影響學(xué)生一生的學(xué)習(xí)、工作和思考。
關(guān)鍵詞:核心素養(yǎng);教學(xué)價值;內(nèi)隱
化學(xué)研究的對象是微粒,即分子、原子、離子等,由于微粒之小、之多而致使很難直接研究,需要借助宏觀的物理量——物質(zhì)的量這一橋梁幫助實現(xiàn)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的定量研究。高中化學(xué)教學(xué)中切實把握好物質(zhì)的量的教學(xué),體現(xiàn)化學(xué)核心素養(yǎng),因此,挖掘其教學(xué)價值顯得尤為重要。
一、選擇邏輯起點 收獲思維訓(xùn)練之品質(zhì)
化學(xué)核心素養(yǎng)反映化學(xué)的本質(zhì)和化學(xué)的思想,是學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)的過程中逐漸形成的,具有綜合性、階段性和持久性的本質(zhì)特征。核心素養(yǎng)的養(yǎng)成與教師教學(xué)過程的設(shè)計、教學(xué)內(nèi)容的安排、教學(xué)方法的使用等有著密切的關(guān)系。
教學(xué)活動離不開課題的引入,教學(xué)起點選擇的不同,材料組織的先后不同,不僅影響課堂教學(xué)的展開,更會制約化學(xué)素養(yǎng)的形成。
【案例1】 教師:日常生活中,經(jīng)常要買大米,假若每一粒大米是一樣大小的話,能否請同學(xué)購買到5萬粒大米?如果請你去購買,需要花多少時間?
學(xué)生:兩天/半天……
教師:時間能否再短一些?是否有可能在一兩分鐘內(nèi)完成?
(學(xué)生熱烈討論)
學(xué)生:可以先數(shù)100粒大米,稱一下,然后換算成每一粒大米的質(zhì)量,經(jīng)過計算后可以稱出5萬粒大米的質(zhì)量。
教師:完全正確!如果已知大米的“千粒重”(即1000粒大米的質(zhì)量)為20克,能否在半分鐘內(nèi)完成買大米的任務(wù)?
學(xué)生:能。通過計算知道,5萬粒大米就是50000×20/1000=1000(克)。
教師:很好。如果已知每一個碳原子(12C)的質(zhì)量為1.993×10-23克,能否請大家馬上取出6.02×1023個碳原子?
學(xué)生:能。
教師:為什么?
學(xué)生:根據(jù)剛才買大米的思路,經(jīng)過換算,只要稱取1.993×10-23克×6.02×1023=12.0克,即12.0克碳原子就行了。
教師:太好了。在化學(xué)上,我們把6.02×1023個碳原子(12C)作為一個集合體,稱為1摩爾。摩爾是“物質(zhì)的量”的單位。
【解析】本案例,從學(xué)生最熟悉的例子出發(fā),學(xué)生容易接受并且容易引發(fā)思考,從具體→抽象→建構(gòu),順利完成了全新的、抽象的概念“物質(zhì)的量”的學(xué)習(xí)。從已有的邏輯思維引入新思想、新方法的構(gòu)建,完成了知識的重構(gòu)和知識的內(nèi)化。
【案例2】 教師:(出示一杯水)水是由水分子構(gòu)成的,那這一杯水中含有多少個水分子呢?
學(xué)生:幾千個?幾萬個?分子很小,至少要有幾百萬個吧……
教師:水分子是微觀粒子,肉眼看不到。有數(shù)據(jù)表明:一滴水中含有約17萬億億個水分子。
(學(xué)生一臉茫然)
教師:我舉個例子吧。假若有一滴水,大約是0.05克,其中的水分子由我們?nèi)珖?3億人口日夜不停地數(shù),大約數(shù)多少年呢?一滴水中含有的水分子量夠我們?nèi)珖?3億人口日夜不停地數(shù)上2萬年。
學(xué)生:???!既然有那么多分子,人用一生的生命數(shù)也數(shù)不清,那如何去研究呢?怎么知道一杯水有多少個水分子呢?
教師:我們借鑒生活中香煙的“打包”來理解。一包香煙20支, 20支是一個集合體,它就是一包。我們設(shè)想把分子也打包。如果把6.02×1023個12C所含的碳原子也打成“一包”,化學(xué)上把這“一包”稱為“1摩爾”。
學(xué)生:這樣的“一包”即“1摩爾”有多大呢?有什么意義嗎?
教師:“摩爾”是一個相當(dāng)于“包”一樣的微粒集合體的單位。
教師:“摩爾”是“物質(zhì)的量”的單位,物質(zhì)的量是一個物理量,是微粒的集合體。
教師:看一個練習(xí)題。3.01×1023個氧原子為 摩爾,含有O2 摩爾。
從一滴水中分子數(shù)不清,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情,引發(fā)學(xué)生要搞個明白,弄個究竟的念頭越發(fā)深刻,于是課堂教學(xué)順利展開。這樣由實例引入—逐步抽象—揭示實質(zhì)—清晰脈絡(luò)關(guān)系—再結(jié)合練習(xí)強化知識的科學(xué)思路訓(xùn)練,有利于化學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成。
【案例3】 教師:化學(xué)方程式H2 + Cl2 = 2HCl的含義有哪些?
學(xué)生:物質(zhì)的轉(zhuǎn)化:氫氣和氯氣在點燃條件下生成氯化氫。
學(xué)生:微觀粒子的數(shù)目:一個氫分子和一個氯分子結(jié)合生成兩個氯化氫分子。
學(xué)生:質(zhì)量關(guān)系:每2g氫氣和71g氯氣反應(yīng)生成73g氯化氫。
教師:根據(jù)同學(xué)們的分析,我們從化學(xué)方程式可以推導(dǎo)出微觀粒子數(shù)目關(guān)系和質(zhì)量之間的關(guān)系。也就是說,2g氫氣和71g氯氣含有相同數(shù)目的分子。大家同意這個看法嗎?
學(xué)生:同意。
教師:那么,2g氫氣或71g氯氣含有的分子數(shù)目是多少呢?
學(xué)生:……
教師:由于這些微觀粒子的質(zhì)量都很小,這個數(shù)字很龐大,經(jīng)測定約為6.02×1023個,科學(xué)家將其稱為阿伏加德羅常數(shù),符號為NA,表示約為6.02×1023 mol-1。
如此龐大的數(shù)字使用和計算都不是非常方便,怎么辦?因此,科學(xué)家想出了一個辦法,將6.02×1023個微粒作為一個集合體,稱為“1 mol”。這樣就將分子、原子、離子等我們?nèi)庋劭床灰姷牧W?,與客觀存在、具有一定質(zhì)量的物質(zhì)聯(lián)系了起來。
我們來看幾個練習(xí)。
1 mol H2約含 個氫分子;1 mol H約含 個氫原子;1 mol SO42-約含 個硫酸根離子。
摩爾是物理量“物質(zhì)的量”的單位。
【解析】由教師的啟發(fā)和引導(dǎo)以及教師設(shè)計的練習(xí)可知,學(xué)生理解了摩爾是一個單位,可以用來衡量物質(zhì)所含粒子數(shù)的多少。就如同克是質(zhì)量的單位,米是長度的單位一樣,那么摩爾是什么物理量的單位呢?這個物理量叫做“物質(zhì)的量”,就像長度可用來表示物體的長短,溫度可表示物體的冷熱程度一樣,物質(zhì)的量是用來表示物質(zhì)所含一定數(shù)目粒子集合體的多少的物理量。由具體到抽象,學(xué)生的思維得到了訓(xùn)練。