羅華榮
化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)是指學(xué)生通過化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)而形成的價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。為了落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng),筆者在教學(xué)中倡導(dǎo)“真·實(shí)化學(xué)”教學(xué)觀,即在課堂教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生探求唯物真理,掌握化學(xué)規(guī)律,引導(dǎo)學(xué)生證實(shí)和證偽,在社會(huì)生活中實(shí)踐、運(yùn)用化學(xué)知識(shí)。
一、宏觀辨識(shí)與微觀探析
宏觀辨識(shí)與微觀探析是中學(xué)化學(xué)學(xué)科的重要能力,這就要求學(xué)生能通過課堂學(xué)習(xí),從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實(shí)際問題。
在教學(xué)鹽類水解知識(shí)時(shí),筆者首先通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生從宏觀上感受和認(rèn)知,用pH試紙測(cè)得氯化銨溶液呈酸性,而醋酸鈉溶液呈堿性,氯化鈉溶液是中性的;接著引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用分類思想,依據(jù)形成鹽的酸堿強(qiáng)弱特點(diǎn),對(duì)鹽進(jìn)行分類,歸納分析鹽的類型及其與水溶液酸堿性的關(guān)系;然后以鹽溶液的酸堿性問題引導(dǎo)學(xué)生從宏觀辨識(shí)進(jìn)入微觀探析,從微觀角度探討鹽溶液酸堿性的本質(zhì)。最后,筆者設(shè)置以下問題:①醋酸鈉溶于水,溶液中有哪些離子?分別是哪個(gè)物質(zhì)電離產(chǎn)生的?②離子間發(fā)生相互作用嗎?離子間相互結(jié)合需要滿足什么條件?③溶液呈堿性,能用平衡移動(dòng)原理解釋原因嗎?能用電離方程式和離子方程式表示出來嗎?
這個(gè)教學(xué)過程滲透了“根據(jù)物質(zhì)分類→預(yù)測(cè)性質(zhì)→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→解決問題→尋找內(nèi)因→歸納總結(jié)→找到規(guī)律”的思維方法,讓學(xué)生形成了“宏觀辨識(shí)”與“微觀探析”的核心能力。
二、變化觀念與平衡思想
眾所周知,物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)和變化的。從中學(xué)化學(xué)學(xué)科角度看,教師要引導(dǎo)學(xué)生明確化學(xué)變化需要一定的條件,并遵循一定規(guī)律。在教學(xué)中,筆者先引導(dǎo)學(xué)生正確認(rèn)識(shí)物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)和變化規(guī)律,明白物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)變化要基于一定的基礎(chǔ),并遵循相關(guān)的規(guī)律,再指導(dǎo)學(xué)生從多角度去分析化學(xué)反應(yīng),充分利用化學(xué)原理去解決實(shí)際問題。
在教學(xué)銨鹽的分解時(shí),筆者通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生明確所有的銨鹽受熱后均易分解,非氧化性酸的銨鹽分解一般能得到氨氣與對(duì)應(yīng)酸,然后引導(dǎo)學(xué)生分析氧化性酸的銨鹽NH4NO3分解,這個(gè)分解過程較為復(fù)雜,于是,筆者引導(dǎo)學(xué)生用變化觀念理解,并設(shè)置了相應(yīng)練習(xí),將理論知識(shí)進(jìn)行實(shí)際運(yùn)用。
再如金屬與硝酸反應(yīng),一般濃硝酸反應(yīng)還原產(chǎn)物為NO2,稀硝酸反應(yīng)還原產(chǎn)物為NO,但在實(shí)際反應(yīng)中,根據(jù)硝酸濃度的不同和反應(yīng)溫度的不同,硝酸可能的還原產(chǎn)物更加復(fù)雜,可能還有N2O3、N2O、N2,甚至可能有NH4NO3。
三、證據(jù)推理與模型認(rèn)知
證據(jù)推理與模型認(rèn)知也是化學(xué)學(xué)科重要的素養(yǎng)。在教學(xué)中,筆者首先引導(dǎo)學(xué)生樹立證據(jù)意識(shí),利用證據(jù)對(duì)物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、變化提出相關(guān)的假設(shè),通過層層分析、逐步推理來證實(shí)自己的假設(shè);再引導(dǎo)學(xué)生處理好觀點(diǎn)、證據(jù)、結(jié)論之間的關(guān)系;最后,引導(dǎo)學(xué)生利用分析推理法來認(rèn)識(shí)研究對(duì)象的本質(zhì)特征、構(gòu)成要素以及它們之間的關(guān)系,并建立模型,最終達(dá)到讓學(xué)生能夠利用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象、解釋化學(xué)本質(zhì)與規(guī)律的教學(xué)目的。
在實(shí)證金屬Na和H2O反應(yīng)的教學(xué)中,筆者不是先借助實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,而是讓學(xué)生用已經(jīng)學(xué)過的氧化還原理論進(jìn)行推理分析:根據(jù)金屬活動(dòng)性順序表預(yù)測(cè)反應(yīng)現(xiàn)象,金屬Na只可能失去電子,化合價(jià)升高,變成Na+,根據(jù)氧化還原反應(yīng)的基本知識(shí),化合價(jià)有升必有降,電子有得必有失(體現(xiàn)辯證關(guān)系),在反應(yīng)體系中必然另有元素化合價(jià)的下降,而反應(yīng)體系只有Na、H、O三種元素,H2O中的O元素化合價(jià)為-2,是最低價(jià),不能再降低,故只能考慮是+1價(jià)H元素的化合價(jià)降低,從而推理出有單質(zhì)H2生成;由于溶液呈電中性,溶液中肯定存在對(duì)應(yīng)陰離子,分析對(duì)應(yīng)元素,只可能是OH-,即可判定Na與H2O反應(yīng),產(chǎn)物是NaOH、H2;由于每生成1 mol H2,H元素得到2 mol電子,故需要2 mol Na參與反應(yīng),失去2 mol電子,從而寫出反應(yīng)方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
四、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)
中學(xué)化學(xué)教學(xué)必須引導(dǎo)學(xué)生樹立科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí),讓學(xué)生在科學(xué)探究的過程中獲得新的、有價(jià)值的發(fā)現(xiàn),對(duì)于“異常”現(xiàn)象,要勇于說出自己的想法。
在教學(xué)過氧化鈉的性質(zhì)時(shí),筆者根據(jù)物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定物質(zhì)性質(zhì)的化學(xué)定律,引導(dǎo)學(xué)生從氧化鈉和過氧化鈉分子式的差異中分析氧元素化合價(jià)的不同,并采用“提出假設(shè)→設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)→進(jìn)行實(shí)驗(yàn)→得出結(jié)論”的探究方法。首先,筆者提出問題:過氧化鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物到底是什么呢?接著筆者讓學(xué)生依據(jù)反應(yīng)前后元素守恒推測(cè)產(chǎn)物的可能性;然后指導(dǎo)學(xué)生回顧氧化還原反應(yīng)中化合價(jià)有升有降的規(guī)律,以及Na2O2與H2O反應(yīng)的規(guī)律,分析產(chǎn)物最有可能是NaOH和O2,或NaOH和H2O2。最后,筆者引導(dǎo)學(xué)生通過具體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證推測(cè):若產(chǎn)物為NaOH和O2,要驗(yàn)證產(chǎn)物中有O2生成,可以用帶火星的木條靠近試管口,若能使其復(fù)燃,則可證明有氧氣生成;用酚酞檢驗(yàn),NaOH溶液可使酚酞變紅,將加入酚酞變紅的溶液振蕩,發(fā)現(xiàn)溶液紅色褪去,也可能產(chǎn)生H2O2;往反應(yīng)后的溶液中加入MnO2,可再次產(chǎn)生O2。學(xué)生據(jù)此得出Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2的結(jié)論,因H2O2不穩(wěn)定、易分解,最終總反應(yīng)為2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
五、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任
中學(xué)化學(xué)教學(xué)要引導(dǎo)學(xué)生樹立嚴(yán)謹(jǐn)、求真的科研態(tài)度,勇于探索未知世界、崇尚真理的科學(xué)精神,以及可持續(xù)發(fā)展和綠色化學(xué)觀念。對(duì)于與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問題,學(xué)生要能作出正確的價(jià)值選擇和判斷。
“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”素養(yǎng)的培育既是化學(xué)學(xué)科落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的重要體現(xiàn),也反映了“化學(xué)學(xué)習(xí)更高層次的價(jià)值追求”。在“真·實(shí)化學(xué)”教學(xué)中,怎樣培養(yǎng)“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”呢?在二氧化硫的教學(xué)中,筆者設(shè)計(jì)了下面的問題:SO2和CO2能否用澄清的石灰水鑒別?氯水漂白和二氧化硫漂白有何不同?二氧化硫有漂白性嗎?學(xué)生在活動(dòng)探究中通過彼此對(duì)話、相互交流,共同解決了問題。此外,筆者還通過具體事例讓學(xué)生了解SO2的漂白、殺菌消毒、防腐作用,以及在食品加工等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,使他們認(rèn)識(shí)到化學(xué)與人類生活的密切聯(lián)系,能夠用辯證唯物主義觀看待事物。
筆者引導(dǎo)學(xué)生討論硫酸型酸雨的形成原因、危害及其防治時(shí),讓學(xué)生了解到SO2引起酸雨等環(huán)境污染問題,幫助學(xué)生樹立起強(qiáng)烈的環(huán)境保護(hù)意識(shí)和健康意識(shí),意識(shí)到自己的社會(huì)責(zé)任和義務(wù)。
(作者單位:湖北省孝感高級(jí)中學(xué))
責(zé)任編輯? 吳鋒