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谈新课程背景下化学课堂教学中学生学科核心素养的培养-以《金属的电化学腐蚀与防护》的教学设计为例
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【摘要】本文以《金属的腐蚀与防护》为例,谈了在课堂教学中,培养学生“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、科学精神与社会责任”五个方面的化学学科核心素养的做法和体会。
【关键词】:新课程背景化学课堂教学核心素养培养
一、学科核心素养培养是新课改、新高考的要求
截至2021年,全国绝大部份省市已经进入了新高考时代。新课程、课高考模式、新高考评价体系的实施,使得高中的学科教学进入了以核心素养培养为主的时代。2014年教育部印发《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》提出“各级各类学校要从实际情况和学生特点出发,把核心素养和学业质量要求落实到各学科教学中。”的指导意见;2019年,教育部明确提出要立足全面发展育人目标,构建包括“核心价值、学科素养、关键能力、必备知识”在内的高考考查内容体系。因此,在课堂教学中,如何提升学生的学科核心素养已成为现阶段课改的重点。
化学学科核心素养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、科学精神与社会责任5个维度。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,是高中生综合素质的具体体现,反映了社会主义核心价值观下化学学科育人的基本要求,全面体现了学生通过化学课程学习形成的关键能力和必备品格。
在化学课堂教学中,如何培养学生的学科核心素养呢?下面我以化学择性必修一第四章第三节《金属的电化学腐蚀与防护》的教学设计为例,谈谈我的一些做法。
二、化学课堂教学中学生核心素养培养的一些做法
1.基于科学精课与社会责任培养的教学设计:化学学科核心素养中的“科学精神与社会责任”的培养,指在课堂教学中,引导学生树立求真务实的科学态度,树立可持续发展和绿色化学观念,培养正确的价值观。
在《金属的腐蚀与防护》一节的设计中,我主要通过如下途径培养学生的科学精神和社会责任。
认识金属腐蚀的危害,培养学生的社会责任:本节课通过港朱澳大桥在建设中用了大量的钢铁材料、因此可能易生锈,生锈在大桥容易倒塌、然后列举钢铁腐蚀的危害,使学生意识到应该通过学习减少金属腐蚀的发生,使学生了解学习本节知识的意义。
(2)引导学生通过实验探究金属腐蚀发生的条件,结合课本归纳出金属腐蚀的防护方法,从而培养学生的科学精神。下图是学生对铁钉生锈条件的探究实验照片。
2.基于宏观辩识与微观探析的培养的教学设计:化学学科核心素养中的“宏观辩识与微观探析”的培养,主要指在教学中,要引导学生学会观祭实验现象,并从微观角度分析产生该现象的原因,使学生学会透过现象看本质,从而培养学生解决实际问题的能力。
在《金属的腐蚀与防护》一节教学中,我设计了两个实验使学生认识到酸性条件和中性条件下,钢铁的腐蚀类型是不同的,然后让学生以小组为单位,分析中性条件和酸性条件下,钢铁腐蚀的电极反应,使实验现象与微观原理结合起来,有效地培养了学生的宏观辩识与微观探析的能力。下图是课堂上对钢铁吸氧腐蚀的微观分析:
3.基于证据推理与模型认知的培养的教学设计:化学学科核心素养中的“证据推理与模型认知”的培养,主要是指在教学中引导学生从实验证据出发,建立化学知识体系和模型,来解释类似的化学现象、化学本质和规律,从而提升学生的关键能力。
在《金属的腐蚀与防护》一节的教学中,我从如下两个方面培养学生的证据推理与模型认知的核心素养。
(1)通过实验证明钢铁在中性条件下的腐蚀是吸氧腐蚀,原理为原电池原理:实验1——首先进行课本[实验4-3],学生观察到导管中水柱上升,说明具支试管中压强减小,然后用数字化实验手段,证明该过程中具支试管里的氧气的量减小,从而说明该条件下钢铁的腐蚀为吸氧腐蚀;实验2——用暖宝宝中的黑色粉末代替铁钉在锥形瓶中进行实验,分别用铁钉和碳棱做电极,用导线连接好并与灵敏电流计相连,发生电流计指针偏转,说明有电流产生,用滴管取上层清液放入试管中,然后滴入几滴黄色的K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明有亚铁离子生成,从而证明钢铁的吸氧是原电池原理。
(2)对金属腐蚀的类型进行建模:首先通过实验证明铁粉在酸性较强的条件下发生了析氢腐蚀、在中性条件下发生了吸氧腐蚀,然后引导学生建模:酸性条件下金属一般发生析氢腐蚀、酸性较弱或中性条件下金属一般发生吸氧腐蚀;最后让学生分析铜绿的形成原因,检查学生是否真正理解了吸氧腐蚀的原理,从而培养了学生通过建模解决实际问题的能力。
4.基于科学探究与创新意识培养的教学设计:化学学科核心素养中的“科学探究和创新意识”的培养,主要指在教学中引导学生树立科学探究意识,并
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