新课改背景下高中化学教学模式

2022-03-03 12:43山东省日照市五莲中学沙金秋
新课程教学(电子版) 2022年7期
关键词:化合价高中化学化学

山东省日照市五莲中学 沙金秋

随着新课改的不断深入,高中化学教学要转变传统的教学模式,使教学活动适应新时代人才培养要求,充分体现高中化学课程在素质教育中的地位和作用。

一、新课改对高中化学教学的新要求

新课标强调化学学科的育人功能,将化学学科成为落实立德树人根本任务的重要载体,并对化学学科核心素养进行明确规定,为高中化学教学改革指明了方向。具体体现在以下四个方面:一是化学课程教学要以培养化学学科核心素养为主旨,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以及科学探究与创新意识四个维度的关键能力。二是化学课程教学要满足学生的多元发展需求,激发不同学生学习化学知识的兴趣,拓展学生的化学学习空间,帮助学生适应未来多样化的发展。三是化学课程教学要体现出基础性和时代性的特点,其中基础性要求化学教学立足教材知识体系,引导学生扎实掌握化学基础知识与技能。时代性要求化学教学引入与社会生活实际相关的素材,引导学生运用化学知识解释生活现象,解决实际问题。四是化学课程教学要确立“素质为本”的教学理念,倡导教师创设真实的问题情境,增加以实验探究为主的学习活动,帮助学生转变学习方式,提高学生的自主学习能力、自主探究能力和实践创新能力。

二、新课改背景下高中化学教学模式

笔者以鲁科版高中化学必修一第2章第3节“氧化还原反应”一课为例,结合新课改要求,对该节课的化学教学模式实施过程进行分析探讨。

(一)课程标准分析

1.教学内容要求。认识元素在物质中的不同价态,通过氧化还原反应实现含有不用价态同种元素的物质相互转化;认识和了解氧化还原反应的本质,以及常用氧化剂和还原剂。

2.学习要求。要求学生能运用氧化还原反应概念,分析和说明常见反应;根据复分解反应和氧化还原反应原理,基于物质类别与元素价态视角对物质的化学性质与变化进行预测;自主设计实验,自主完成实验验证过程,运用已掌握的化学知识解释实验现象。

(二)学情分析

本节教学内容属于高中化学的核心概念环节,是后续学习元素与化合物性质、化学键、元素周期表、电化学等化学知识的重要基础。

1.学生知识基础。学生在初中化学中已经掌握了四种基本反应类型、物质分类、常见元素化合价、氧化钠的空间构型和结构式等基础知识,对氧化还原反应中失氧元素变化原理有着初步认知。但是,学生尚未具备从宏观角度(从元素化合价变化)与微观角度(电子转移)认识氧化还原反应的知识和技能。

2.学生学习方法。学生习惯接受知识灌输,死记硬背知识点,缺少自主探究能力;学生信息收集能力不强,分析解决问题能力仍有待提高;学生基本可以掌握实验探究方法,为本节课化学知识学习打下了基础。

(三)教学目标分析

基于新课改视角,教师围绕化学学科核心素养对本节课教学目标进行细化分解,具体如下:

1.宏观辨识与微观探析。通过教学物质微观结构内容,对氧化还原反应原理进行解释,培养学生从宏观辨识与微观探析的角度认识氧化还原反应,并能运用氧化还原概念对常见的氧化还原化学现象进行分析说明。

2.变化观念与平衡思想。通过教学钠在氯气中燃烧发生的微观结构变化内容,培养学生的变化观念,使学生认识电子得失是化合价变化的重要因素。

3.证据推理与模型认知。通过教学氧化还原反应本质和认知模型内容,使学生能运用化学符号表示氧化还原反应,引导学生形成从宏观到微观的证据推理能力,从而构建知识模型框架体系。

4.科学探究与创新意识。通过组织开展电子转移实验探究活动,观察电流表指针偏转情况,揭示电子转移的实质,增强学生的科学探究意识。

5.科学态度与社会责任。通过引入84消毒液的使用问题,揭示氧化还原反应化学知识在现实生活中的应用价值,培养学生严谨的科学态度和正确使用化学品的社会责任感。

(四)教学模式的实施

基于上述课程标准分析、学情分析和教学目标分析,本节课采用生活情境、合作学习、实验探究和案例分析四大教学策略组织开展教学活动,以保证教学过程和教学效果符合新课改要求。

1.创设生活情境,基于化合价角度认识氧化还原反应。教师在课堂导入环节创建生活情境,应用多媒体教学设备播放84消毒液与洁厕灵不可混用的新闻视频,向学生提出问题:次氯酸钠与盐酸反应会生成什么?教师让学生自主思考、交流讨论,回忆以前学习过的相关知识,写出反应方程式。学生通过讨论一致认为次氯酸钠是盐,在与强酸发生反应时可能会生成NaCl和HClO,属于复分解反应,反应方程式为NaClO+2HCl=NaCl+H2O+Cl2↑。接着,教师继续讲解新闻视频中涉及的知识点,视频介绍84消毒液与洁厕灵混用会生成氯气,对人体呼吸道系统会产生强烈刺激,造成吸入气体者中毒,甚至会危及生命安全。教师让学生结合元素守恒定律,猜想次氯酸钠与盐酸发生反应生成氯气的方程式。在教师引导下,学生共同列出反应方程式,NaClO+2HCl=NaCl+H2O+Cl2↑。教师让学生对比观察自己猜测的复分解反应方程式与本次方程式的异同,找出最明显的变化,即氯元素化合价改变,并引导学生对反应方程式进行分类,使学生认识氧化还原反应的实质,培养学生正确使用化学品的思想意识。

2.组织合作学习,基于电子转移角度认识氧化还原反应。为使学生认识氧化还原反应中元素化合价发生变化的实质原因,教师安排小组合作学习活动,板书金属钠与氯气反应方程式,引导小组完成以下问题的讨论与探究:(1)从化合价升降为视角对方程式进行解读;(2)钠原子与氯原子是稳定结构吗?为什么?通过什么变化实现的?(3)钠原子失去的电子去往何处,氯原子得到的电子来自何处?(4)氯原子与钠原子在得失电子的过程中,电子数目和电荷数目分别发生了什么变化,并分析化合价变化的原因。在上述问题的引导下,学生进入小组合作学习状态,建立起新旧知识之间的联系,并借助原子结构示意图对微观实质进行分析,确定化合价升价与电子转移的关系,有助于培养学生宏观辨识与微观探析素养,提高学生的自学能力。

3.开展实验探究,验证电子转移过程。教师根据教材要求安排实践探究活动,为学生提供实验仪器,让学生以小组为单位自主完成原电池实验,如实记录实验现象。在实验探究中,引导学生分析电流表指针偏转的原因,锌与稀硫酸反应中元素化合价变化以及电子转移情况。教师在学生完成实验探究活动之后,讲解用单线桥与双线桥表示电子转移的方法,并让学生根据已学习的方法列出电子转移的方向与数目。通过开展组织实验探究活动,能使学生从宏观认知电子转移,过渡到微观验证电子转移,为得出实验结论提供证据支持,有助于培养学生微观探析、变化观念、证据推理等方面的素养。

4.引入真实案例,应用氧化还原反应解决实际问题。教师可以选取巴西里约奥运会水池中的水变绿的真实事件作为案例分析材料,水池工作人员声称水池此前一直采用含氯消毒剂进行消毒,此次事件是因为误用了过氧化氢消毒剂。教师让学生从上述案例资料中提取出有价值的信息,并针对水池变绿现象从化学层面提出假设,将这一现象转化为化学问题。在转化为化学问题之后,教师要求学生自主设计实验以验证化学假设,运用过氧化氢与次氯酸钠反应、催化剂特征和氧化剂特征等知识点解释现象。教师通过组织案例分析活动,能帮助学生掌握运用化学知识解决真实问题的思路方法,有助于引导学生形成严谨的科学态度,提高科学探究素养。

三、结语

综上所述,教师应采用多样化的教学模式组织化学教学活动,确保核心素养目标贯彻落实教学活动中,不断提高化学教学质量,培养学生的化学学科核心素养。

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