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基于培养学生科学态度与社会责任素养探讨高中化学教学方法
摘要:素质教育和新课程标准的实施,促使国家越发关注学生本身素质的发展。科学态度和社会责任是高中化学学科核心素养之一,是学生知识探索中必须具备的基本素养,也是学生做人做事的基本导向。新课程改革明确指出,高中化学教师需培养学生的科学态度和社会责任等素养。为落实课程改革,也为满足社会对素质型人才的需要,应基于学生科学态度和社会责任素养的培养创新改革化学教学方法。
关键词:高中化学;教学方法;核心素养;科学态度;社会责任
化学是高中阶段的重要学科,学好化学能强化学生对环保的认知,了解如何保护人类的生命健康,清楚化学武器的制造。高中阶段的学生虽缺乏实践本身价值观念的机会,但也有形成社会责任感的毅力和报效祖国的决心。鉴于科学态度和社会责任素养对学生的重要性,高中化学教师应以学生科学态度和社会责任素养的培养为基础,创新改革化学教学方式。从教材的深入挖掘、课堂习题的设置以及课外知识的延伸多方面,促进学生化学核心素养的形成[1]。
一、基于培养学生科学态度与社会责任素养深入挖掘教材
高中化学教材中,有许多科学视野和资料卡片的内容,这些内容都是提升学生科学态度和社会责任素养的关键。作为高中化学教师,需要对教材深入研究,挖掘出教材中的这些科学史话资料,以该资料创造便利的教学条件,遵循以生为本的原则,以学生为中心,凸显学生主体,积极指导学生,使其摆正心态,以积极探索的心态面对学习和生活。其次教师立足教材,对学生的兴趣爱好进行了解,选取学生所感兴趣的事物,介绍该事物,集中学生的注意力。使其在化学知识求知欲和探索欲的驱使下主动认知事物,深入化学世界,学习化学知识。通过对化学知识魅力的感受,达到学生科学态度和社会责任素养的培养。
比如高中化学教师教学“有机化合物的结构特点”课程时,课本教材的科学史话板块介绍了著名化学家雅可比·亨利克·范特霍夫,该化学家是碳价四面体学说的创始人。早期有人提出有机化合物的分子结构是平面型的理论,此理论主张分子中的所有原子皆在同一平面。举个例子,甲烷的碳原子和氢原子在同一平面。然而事实是,此种结构理论不十分准确,以平面结构理论来看,如果由两个氯原子取代甲烷的两个氢原子,依次获得二氯甲烷,那么最终应该产生两个异构体。但化学家们实验证明,最终未曾在组成了CH2Cl2的分子中发现异构体。针对此理论,雅可比·亨利克·范特霍夫提出了不同的理论,其所提出的“如果以平面结构为基础,对化合物的结构式进行构建,那么根本无法反映出该化合物中具体的结构”理论也在由其一八七四年发表的《空间化学引论》中得到体现。简单来说,范特霍夫指出氯溴碘代甲烷之类的由四个不同原子取代原来甲烷的四个氢原子,会产生两个异构体。但此情形有一个前提,那就是四面体模型只有一个,甲烷中碳的四个价键指向四面体的顶点,碳原子和氢原子分别位于四面体中心和四个顶点之上。通过各化学家的证明,证实了范特霍夫的这一实验,也表明了范特霍夫的碳价四面体学说能对一些当时不清楚的异构现象进行解释。基于学生科学态度和社会责任素养培养下的高中化学教学中,教师们结合相关的化学史,指导学生本身以教材为立足点,对有机化合物的结构特点进行研究。必要时根据事实开展对应的化学教学活动,学生们以资料卡片中存在的信息为结合点,掌握化学知识,增强能力,提升化学水平[2]。
二、基于培养学生科学态度与社会责任素养关注课堂习题
基于学生科学态度与社会责任素养培养下的高中化学教学中,教师们创新教学方法后关注课堂习题。众所周知,生活乃知识来源,亦知识之回归所,化学现象更与生活实际紧密相关。虽然教师一再强调课程教学的重要性,但比起枯燥的课程教学,学生们显然对生活感兴趣,也有着强烈的好奇心,一方面好奇生活中化学现象的具体表现,一方面好奇所学化学知识在生活实际的应用。针对高中化学教学现状,化学教师了解学生的学习特点及学生可塑性,掌握学生现有的化学知识水平后,以实际生活为出发点创新教学方法,适当融合生活实际和课堂习题,于课堂习题中渗透科学态度和社会责任素养的培养因素。以习题、生活的融合,培养学生的责任感和使命感,增强学生的学以致用能力,优化学生对“化学在生活中应用”的认知。
例如“弱电解质的电离”教学中,化学教师可以先询问学生:生活中有许多用途广泛的酸,如盐酸和醋酸。比起醋酸,盐酸的清洁力较强,可以用来清洁卫生洁具,也可以用来去除水垢。那么是什么导致醋酸清洁力弱于盐酸?除浓度之外是否有其他因素?询问之后,利用多媒体、投影仪等现代化的技术设备对相关实验进行展示,以该实验展示让学生明白:盐酸醋酸在一定条件上会和等量镁条产生反应,而这条件就是盐酸和醋酸的体积、浓度一致。为加深学生印象,让学生们对反应之后的溶液pH值进行测量。实验结果就是,1mol/L氯化氢会激烈反应于镁条,而1mol/甲酸基团虽然与镁条同样产生反应,但比起氯化氢和镁条之间的反应,明显速度更慢。实验表明,浓度相同的盐酸和醋酸溶液的pH值不同,且1mol/L氯化氢和镁条有着较为激烈的反应激烈,而1mol/甲酸基团和镁条较慢的反应说明两种溶液中H-的浓度存在不同。1mol/L氯化氢溶液中有着极强的氢离子浓度,氢离子的浓度为1mol/L,说明HCl完全电离;1mol/甲酸基团溶液中虽然也有氢离子,只是其中的浓度明显弱于盐酸,小于1mol/L,说明醋酸在水中部分电离。由这看出,不同电解质在水中的电离程度不一定相同[3]。教学并实验过后,设置对应的习题:根据所学的强弱电解质、弱电解质的电离、电离平衡的特征、电离平衡的影响因素等知识,书写出具体的电离方程式,根据此明确电离平衡常数。由于此方式应用了多媒体技术,展示了具体的化学实验,也关注了课堂习题,所以学生可以在课件和实验的引导下更加深刻地认识到“弱电解质的电离”这一知识。积极的思考探究和交流中提升能力,促进其科学态度和社会责任素养的形成。
三、基于培养学生科学态度与社会责任素养延伸课外知识
课堂是教学的主阵地,有助于学生对知识的获取。但学生们能在化学课堂中学习到的化学知识十分有限,且高中阶段的学生并没有彻底形成正确的价值观念,只是在发育阶段。部分学生即使形成了正确的价值观念,也来不及贯彻落实。为此,基于学生科学态度和社会责任素养培养的课堂教学中,高中化学教师理应以教材为立足点,深入挖掘教材,根据实际教学情况延伸拓展教材知识,指导学生对课外的化学因素进行挖掘。目的是通过延伸课外知识,丰富学生的知识储备量,落实学生科学态度和社会责任素养培养的同时保证化学课堂的教学效果。
譬如,教师教学“金属晶体与离子晶体”之后,重点引导学生分析日常生活中所看到的各类晶体,如石英、云母、明矾、食盐、味精和硫酸铜,说明这些晶体的实际应用和作用。如石英晶体,一般指低温石英,又名硅石,是三方晶系的氧化物矿物,如今是主要的造岩矿物之一,属于十分稳定的矿产资源,拥有物理性质和化学性质,用途广泛,可以用来制作玻璃、陶瓷、塑料、橡胶等。又如明矾晶体,可以拿来当做膨松剂、媒染剂,也可以用来制作固相剂和净水机,更可以实现医用。至于食盐、味精更是学生耳熟能详的物品,可以用来炒菜,食盐更是可以用来清洗物品,可谓用处多多。加强学生对各类晶体的认知后,教师就要引起学生对晶体的重视,甚至根据教材上的教学要求,将课堂还给学生,使其自行组织“明矾晶体的制备”“食盐晶体的制作”等活动。
“明矾晶体的制备”,首先对相关的资料进行查阅,了解晶体生长过程的几个重要阶段。其次自行制定明矾晶体的制备方案,明确制备的实验步骤。准备好实验物品,玻璃杯中放入比室温高10-200C的水,加入明矾晶体,筷子搅拌,直至少量晶体不能再溶解。让溶液自然冷却,一旦比室温略高3-50C,立刻将溶液倒入洁净的碗中,以硬纸片盖好,静置一夜。碗中选取两到三粒形状完整的小晶体作为晶核,用细线系好所选晶核。于玻璃杯倒入明矾溶液,补充适量明矾,使其成为比室温高10-150C的饱和溶液。继续自然冷却,比室温略高3-50C时将小晶体悬挂至玻璃杯的正中央,不能让晶体接触到杯壁[4]。用硬纸片盖好,静置过夜。取出已经成型的小晶体,重复导入明矾溶液、冷却溶液、悬挂溶液、盖好纸片、静置过夜的步骤,直至晶体增长至一定大小。将所得明矾晶体放进铬钾矾,使铬钾矾晶体在明矾晶体表面生长,一定厚度之后将所得晶体放入明矾饱和溶液,促使铬钾矾晶体表面再覆盖一层明矾晶体。实验完成,学生们根据实验结果积极讨论,说明自己所制备的明矾晶体的颜色和外形,分析晶种悬挂溶液中央位置的目的,探讨明矾晶体的制备时间较长,有没有在缩短时间的前提下制作出明矾大晶体的方案。此系列的操作不仅能通过实验落实对学生科学态度和社会责任素养的培养,更重要的是能够让学生更加深刻地认知到化学知识在生活实际的应用,还能培养学生的实践能力,提升最终的化学课堂教学效果。
四、结语
综上所述,学生科学态度和社会责任素养的培养下,高中化学教学方法的创新迫在眉睫。基于学生科学态度和社会责任素养的化学教学既有利于素质教育和课程改革的全面落实,又有利于学生本身共性和个性的同步发展,因而高中化学教师理应以学生科学态度和社会责任素养的培养为基础,结合课堂实验和生活实际,优化化学教学。
参考文献:
[1] 田彦龙,金雅娜. 科学态度和社会责任在实际教学中"落地"策略初探[J]. 中小学教学研究,2019(8):56-62,66.
[2] 简秋兰. 基于“核心素养”的高中化学教学优化策略[J]. 数理化解题研究,2018(30):83-84.
[3] 陈金慧,黄紫洋. 促进"科学态度与社会责任"素养发展的高中化学在线教学策略 ——以"氯及其化合物"主题复习为例[J]. 化学教与学:下半月,2022(1):2-7,33.
[4] 黄丽婷. 基于"科学态度与社会责任"素养对高中化学教学的思考[J]. 文渊(高中版),2021(1):556.