发展核心素养,培养社会责任

2021-05-24 12:43沈俊玲
学校教育研究 2021年7期
关键词:社会责任高中化学核心素养

摘要:将真实情境应用于教学中,通过各种学习任务驱动学生自主学习,激发学生学习化学的热情,促进学习方式的改变。在实验中逐步树立安全意识、“绿色化学”意识和可持续发展观念,逐步促进化学核心素养中社会责任的形成。我参与了《基于高中化学核心素养中社会责任的实践研究》这一课题,本文以一节《印刷线路板腐蚀液的研究》为案例,介绍我的实践及粗浅经验。

关键词:核心素养 社会责任 高中化学

高中化学学科核心素养是学生必备的科学素养,全面体现了化学课程学习对学生未来发展的重要价值,是学生终身学习和发展的重要基础。依据化学课程标准的要求,让学生深刻认识化学对创造更多物质财富和精神财富、满足人民日益增长的美好生活需要的重大贡献;具备节约资源、保护环境的可持续发展意识,从自身做起,形成简约适度、绿色低碳的生活方式;能对与化学有关的社会热点问题做出正确的价值判断,能参与有关化学问题的社会实践活动。科学态度和社会责任进一步揭示了化学学习更高层次的价值追求。我参与了《基于高中化学核心素养中社会责任的实践研究》这一课题,在此过程中,我不断学习、积极尝试,有了些自己的想法,现以一节 《印刷线路板腐蚀液的研究》来谈一下我的理解和简单做法。

一、从学情出发确定教学内容

在高一上学期要建立的最重要的化学核心素养,是通过离子反应、氧化还原概念和元素化合物的学习,建构认识物质性质的二维角度。铁是中学阶段需要重点学习的唯一的变价金属元素,其化合物种类较多,其中二价铁与三价铁的相互转化是本册教材的重难点。

选印刷线路板为教学素材的原因,是因为它具有丰富的学科价值和社会价值。它是氧化还原规律的广泛应用之一,切合Fe2+与Fe3+相互转化的教学,又与生活、社会紧密相关,让学生了解化学在微电子工业中的应用,通过对腐蚀剂的评价、优选及废液回收,深化“绿色化学”的学科素养。认识化学对社会发展的重大贡献,培养科学精神与社会责任的核心素养。

二、精心设计教学环节

根据本节课核心素养的发展目标,设计了试剂初选、模拟制作、资源回收三个教学环节,通过任务驱动和学生活动,让学生对实验现象加以解释、讨论、交流及优化。重点达成学生在证据推理与社会责任素养的发展。本节课的教学重心落在“试剂初选”及“资源回收”上。

1.试剂初选

首先给出印刷线路板制作工艺的资料卡片和视频,进行情境引入,在学生了解了印刷线路板是什么之后,要求学生在没有任何引导的情况下,从教师提供的多样试剂中讨论出最有可能腐蚀铜板的试剂(选项1:稀硫酸、选项2:NaOH溶液、选项3:AgNO3溶液、选项4:稀硝酸、选项5:FeCl3溶液、选项6:H2O2/H+溶液)。基于物质类别及价态认识让学生自我思考,通过小组讨论得出结论,最终整理汇报。

由于对学生的问题有了充分预设,我在课堂上通过不断追问,同学互评的方式,让不会选择的同学充分暴露和意识到自己思维的局限,引导他们去主动修正进阶,用好氧化还原工具并对试剂反应后的产物进行预测。让学生进入“试剂工程师”的角色,引导学生设身处地从环保、分离、价格、速率等方面思考试剂的优劣,认识环境保护的重要性,将“绿色化学”观念深植于学生的心里,利用真实的问题增强学生环保的社会责任感。在排除掉其他试剂后,我们确定选用同浓度的FeCl3和H2O2/H+溶液做腐蚀剂,模拟制作印刷线路板。

2.模拟制作

针对优选出的2种氧化剂开展实验探究:学生用30%的FeCl3溶液浸泡铜板,而为了节省时间和避免学生接触腐蚀性强的30% H2O2/H+溶液,教师采用实物投影的方式来展示实验现象。两个实验同时进行,学生一边动手实验,一边通过观察实验现象验证预测的产物是否正确,完成方程式书写。经之前的元素和价态分析,大部分学生对Cu与FeCl3的反应方程式能顺利完成,在根据实验现象书写H2O2/H+腐蚀铜板的方程式时,很多同学写出这样的离子方程式:3H2O2+2H++Cu=Cu2++4H2O+O2↑,很明显是铜板表面出现气泡的现象诱导了学生。在对反应进行氧化还原分析后,学生终于领悟到,气泡不可能由H2O2与Cu直接反应产生,而是由于H2O2在Cu2+催化下分解产生了氧气。

由此学生意识到,氧化还原原理可以帮助对反应现象进行分析和梳理,也意识到H2O2是一种优质无污染、清洁的氧化剂,但由于在实际工业生产过程中伴随有副反应存在,亦不是腐蚀剂最好的选择。从真实问题出发,让学生权衡利弊,强化社会责任意识,进一步地理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系。

3.资源回收

资源的回收再利用是与化学有关的社会热点问题,怎样合理利用资源,强化学生社会责任意识是我们需要关注的重要课题,是本节课的难点。让学生利用所学知识,设计一种或多种从废液中回收Cu与Fe3+的方案。

最后,依托实际情境的研究,归纳小结Fe2+与Fe3+的相互转化,由学生梳理总结研究问题的一般思路和方法,形成完整的思维模型,使研究方法程序化。并逐步培养学生的安全意识和严谨求实的科学态度,认识环境保护和资源合理开发的重要性,将节约资源、保护环境的可持续发展意识深植于学生的心里。

我深刻体会到在落实核心素養、提高学生能力的同时,也一定程度上促进了教师的提升。教师一定要对教材知识系统有整体的把握,清晰的认识核心素养的要求,设计适合学生的教学情境,在课上能根据不同层次学生的不同问题进行讲解和指引。所有这些,都是促进教师不断进步的推手和动力。如何更有效的创设真实情境、发展核心素养,让学生认识化学对社会发展做出的重大贡献,将已有知识和方法运用到实际问题的解决中,深刻地理解化学、技术、社会和环境之间的相互关系。怎样强化学生社会责任意识,进行更有效的教学,还需要我们进一步实践和探索。

北京市延庆区第一中学 沈俊玲

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