基于高中化学核心素养“教、学、评”一致性的教学实践

2021-12-07 02:01汤女贤
中学化学 2021年10期
关键词:海水思路物质

汤女贤

一、教学背景分析

核心素养视域下的高中化学课堂教学,需要面对的三个问题:“教什么”“怎么教”“教的怎么样?”,教、学、评相互制约,相互影响,因此在课堂教学过程中应追求“教、学、评”一致性。崔允漷教授提出了教、学、评一致性理论,他将“教、学、评一致性”定义为在整个课堂教学活动中教师的教、学生的学和对学生学习的评价三者的相互协调配合的程度,也就是所学即所教,在目标的引领下学生的学习与教师的教学之间的匹配程度。

“从海水中提取镁”是普通高中化学苏教版新教材必修第一册专题3第三单元第三节内容。本单元主要学习海洋化学资源的综合利用,能依据物质的性质及其变化综合利用资源,认识化学理论与技术在资源利用中发挥积极作用。与旧教材相比,新教材重点介绍了镁的提取流程以及对应的反应原理,而降低了有关于镁的性质要求,把镁的相关性质设置在“拓展视野”栏目,以素材形式帮助学生在完成学习任务之余,进一步开拓视野。新教材根据设计镁的提取流程,认识化学科学与技术合理使用的重要性,实现可持续发展的有效途径,树立“绿色化学”的观念,形成资源全面节约、物质循环利用的意识。

在本节课内容学习之前,学生已经了解了海水中各主要元素的含量,知道镁在海水中含量和存在形式;掌握了氧化还原反应和离子反应的相关知识,会利用物质的分离与提纯的方法去解决生产中的实际化学问题。所以本节课的设计理念是引导学生根据所学知识、实验技能去设计合理的实验方案,优化实验流程,解决实际问题。

二、教学目标与评价

(1)通过设置实验情境,生活情境,让学生交流讨论,感受镁的神奇,了解镁在高科技领域,生产生活中的用途以及在自然界中的存在形式。激发学生学习镁的兴趣,提高学习镁的热情。诊断并发展学生对镁的认识进阶水平。

(2)通过设置问题情境让学生理解从海水中提取镁的原理,了解提取流程中试剂的选用原则,优化合理的设计流程。培养学生证据推理和模型认知的素养。诊断并发展学生数据分析能力,实验探究能力以及证据推理能力。

(3)通过分析讨论点评海水提取镁的工艺流程图,让学生体会物质的转化思路,了解可以通过其性质及其转化关系实现镁的提取,从而认识化学价值所在。诊断并发展学生对物质性质及转化思路的认知水平。分析工业上要从自然界获取工业产品的一般思路以及考虑因素。

三、教学与评价思路(如图1所示)

四、教学过程

环节1 实验引课,寻找“镁”

【学习任务】观看实验,引入新课

【评价任务】诊断学生对镁的化学性质认识,并评价学生学习动机水平。

【教师活动】演示实验:展示3根镁条,一根点燃,在空气中安静燃烧;第二根点燃,把燃着的镁条伸进水中;第三根点燃,把燃着镁条伸进有刚打开的可乐瓶中。

【学生活动】观看教师演示实验,回答实验现象,并根据实验现象写出镁的化学性质,分析镁的原子结构示意图,小结镁的相关性质。

【评价方案】邀请学生口头描述实验现象,投影展示学生书写的化学方程式,鼓励学生之间补充、纠错,以生生互评的形式激活学生已有的认知,根据实验现象写出物质转化反应方程式,分析物质结构总结镁金属单质的主要性质。

设计意图 把新教材“拓展视野”关于镁的性质设计在前面作为实验引入新课,一是通过实验激发学生兴趣,开启学生探索欲望;二是让学生更直观了解镁的化学性质,清楚在海水中镁的存在形式。为后面实验方案,工艺流程设计储备基础知识。

【过渡】镁是一种神奇的金属,镁有“美丽的金属“之意,它的美不仅是外在美,更重要的是内在之美。今天这节课,我们一起谱写关于”镁“的篇章,一起寻找“镁”、创造“镁”、感受“镁”。

【学习任务】交流镁在生活生产中的应用,找出镁在自然界的存在形式。

【评价任务】诊断学生认识物质的水平,发展学生对化学价值的认知水平。

【教师活动】展示电子产品、汽车、自行车、飞机、火箭等镁合金制品图片;讲述镁在自然界中的存在;分析海水中、菱镁矿、白云石以及我国镁的储量。

【学生活动】自由发言,找出生活生产中镁的存在,感受镁就在身边;根据图片材料分析讨论,了解镁元素在海水、矿石中的含量。

【评价方案】采用课堂提问的方式,启发其他学生进行补充。

设计意图 通过讨论,交流,补充的形式了解镁的用途,让学生明确提取镁的重要性。发展学生的化学价值认知水平。

【过渡】实际生产中我们需要的是镁合金,而自然界提供给我们的是化合态的镁,这就需要化学工程师设计合理的方案从自然界中提取镁。

环节2 任务驱动,创造“镁”

【學习任务】分析表格数据,探究Mg2+沉淀剂的选择,并实验进行验证;整理归纳镁的提取流程并汇报交流。

【评价任务】诊断并发展学生数据分析能力,解决实际问题的能力,实验探究能力以及物质转化思路的认识水平。

【教师活动】设计驱动性问题链,以追问的方式引导学生形成分析思路。

问题1:结合表1、表2信息,类比已学金属(Fe、Cu、Na)的冶炼原理,试分析冶炼镁的可能的方法?

问题2:我们可以从那里获得氯化镁?

问题3:结合表3、表4信息,将镁离子转化为什么沉淀?依据是什么?沉淀剂如何选择?

问题4:如何获得氢氧化钙?

问题5:画出海水提镁工艺流程,写出涉及的化学方程式?

【学生活动】举手发言,回忆相关知识,根据表格信息,镁的性质推理出海水中镁的冶炼原理;小组协作,设计实验方案,动手实验探究镁离子沉淀剂的选择,最后小组代表发言分享交流实验成果。

【评价方案】教师通过提问不断促使学生思考,对学生的回答情况给予点评;教师在各小组实验探究之间巡视指导,学生代表展示实验结果并阐述实验现象及结论,其他小组进行评价和补充。通过互评使学生学会倾听别人的意见,表达自己的观点,体验参与评价的快乐。

设计意图 关注学生分析问题的思路,能否正确写出从海水中提取镁的反应原理,能否选择合理沉淀剂沉淀镁离子;检验学生实验探究水平,观察学生实验操作水平,是否会与成员协作,培养学生数据分析能力,证据推理能力以及实验探究能力,发展学生对物质及其转化思路的认识水平,以及归纳总结能力。

环节3 提炼反思,感受“镁”

【学习任务】讨论、汇报从海水中提取物质的一般思路和注意问题。

【评价任务】诊断并发展学生对物质性质及转化思路的认知水平,培养学生严谨科学态度和社会责任感。

【教师活动】让学生回顾镁的提取原理以及流程路线,让学生讨论、分析、总结海水中获取物质的一般思路。

问题6:讨论分析从复杂体系中提取物质的一般思路主要有哪些?

【学生活动】小组交流讨论,回忆分析实验流程,勾勒海水提取镁的工艺流程图,讨论回答提取物质的一般思路以及需要考虑的因素。

【评价方案】教师对学生问题的回答进行点评,将学生设计的工艺流程图让其他学生进行点评和纠正,师生共同评价。最后通过不断地引导和点拨,师生共同完成从复杂体系中提取物质的一般思路的构建模型。

设计意图 关注学生分析问题的思路,培养学生证据推理能力,发展学生对物质及其转化思路的认识水平,以及归纳总结能力,从而使学生从孤立水平向系统水平进阶式发展。

五、教后反思

“从海水中提取镁”是高中化学必修课程中的常见金属及其化合物内容之一。镁是常见的金属元素,镁合金及其镁化合物在生活、生产等各领域应用广泛。本节课提取镁的流程设计过程具有丰富的化学学科核心素养发展价值。

1.创设情境,驱动课堂互动

根据教学困境与知识板块之间的联系,本节课设置了4个情景模块,创设实验情境,激发学生学习的兴趣以及探究的欲望;通过生活情境,让学生了解镁与生活的紧密联系,学习镁提取的必要性;由一连串由浅入深的问题组,激发学生学习的探知欲。在对问题进行提问时,让学生积极参与,整个过程学生参与度高,学习动力强,课堂气氛热烈。

2.解决问题,建构知识体系

教学过程中重要的是能使学生在自己已有的相关知识基础上建构新知识体系,充分利用自己原来的认知结构,只有把新知识与已有知识联系起来,才能有意义地构建新知识体系。本节课在教学重点关于镁的提取部分设计了6个特定的学习问题,以问题为任务驱动引导学生通过回答,实验操作等完成具体的教学内容。使学生对知识掌握更加扎实,从而建构知识体系。

3.注重评价,实现“教、学、评”一致性

教学中以情境建设为载体,驱动性任务为主线,根据学生的学习需求和认知发展水平,将教学目标与学习活动相结合,在教学过程中,教师充分利用自评、他评、师评等不同评价主体,注重多元化评价,学生根据教师创设的“分组讨论”“实验探究”“汇报讲解”“展示操作”等活动情境环节进行分析,讨论,实验探究,分享成果,反思不足,构建自己的知识体系,形成物质工业提取的一般思路以及注意考慮的问题。同时,教学评价贯穿于整个教学过程,实现评价全程化,落实“教、学、评”一致性。

本节课以化学学科核心素养发展的情境为基本指向,设计教学目标,通过创设情景,提出问题,融入即时性评价,引导学生全身心投入课堂学习,在解决问题过程中掌握化学知识。这样教学目标、教学活动与评价任务是一个整体,具有一致性,在教学实施过程中,关注“教、学、评”一致性在课堂教学中的应用,让不同教学阶段与学生评价相结合。这样在教学中取得知识掌握与素养发展的双重效果,提升学生的综合思维能力。

基金项目:本文系全国教育科学“十三五”规划2018年度教育部规划课题“指向核心素养的高中化学课堂‘教-学-评一致性研究”(课题编号:DHA180418)的阶段性研究成果。

(收稿日期:2021-08-15)

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