開探究之路 求素養(yǎng)之實

1、PAGE 7 -開探究之路求素養(yǎng)之實摘要：新的高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提出包含“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”在內(nèi)的五個方面的核心素養(yǎng).在培養(yǎng)核心素養(yǎng)過程中都需要通過學(xué)生的探究活動來實現(xiàn)，同時還能培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力.本文從激發(fā)探究、實驗探究、自主探究和鼓勵探究等四方面，結(jié)合教學(xué)實踐介紹了在化學(xué)課堂中如何通過探究來實現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)和高階思維能力的培養(yǎng).關(guān)鍵詞：探究;核心素養(yǎng);高階思維;高中化學(xué)中圖分類號：G632文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1008-0333（2022）12-0134-03收稿日期：2022-01-25作者簡介：劉成，中小學(xué)高級教師，從事高中化學(xué)教學(xué)研究.基金項目：此文系徐州市中小學(xué)教學(xué)研究室第十

2、三期教學(xué)研究立項課題“發(fā)展學(xué)生高階思維，培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的校本化教學(xué)建構(gòu)”（課題編號：徐教研KT13115）階段性成果.傳統(tǒng)的化學(xué)教學(xué)注重對已有知識的理解和運用，核心素養(yǎng)下的課程理念要求轉(zhuǎn)向素養(yǎng)為核心，轉(zhuǎn)向培養(yǎng)學(xué)生的一種高階思維能力.高階思維需要能夠在對知識理解的基礎(chǔ)之上去分析、探究、評價、創(chuàng)新等.問題的解決方案通常也不是唯一的.新課程標(biāo)準(zhǔn)突出了創(chuàng)新意識和證據(jù)推理能力的培養(yǎng)，這些核心素養(yǎng)的培養(yǎng)都是需要學(xué)生通過探究活動來完成.作為高中化學(xué)教師，在平時的教育教學(xué)過程中時刻想著如何讓學(xué)生主動參與課堂討論，自主去探究疑難問題，積極的進(jìn)行實踐探索.讓學(xué)生養(yǎng)成良好的課堂探究習(xí)慣，讓新課標(biāo)提出的探究合作

3、學(xué)習(xí)方式得到充分的落實，這也是培養(yǎng)學(xué)生高階思維中的一種能力.1激發(fā)探究，巧設(shè)問題化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)必須以具體的化學(xué)知識為載體，通過巧妙的問題設(shè)計，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，讓學(xué)生在化學(xué)知識學(xué)習(xí)過程中體會學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，切實培養(yǎng)和提升學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng).如蘇教版化學(xué)2“煤的綜合利用苯”中“苯的分子結(jié)構(gòu)”既是這節(jié)課的重點也是本節(jié)課的教學(xué)難點.課堂中如何更好地讓學(xué)生理解苯的分子結(jié)構(gòu)，從而為接下來苯的化學(xué)性質(zhì)的學(xué)習(xí)做好鋪墊，成為本節(jié)課教學(xué)成敗的關(guān)鍵.為了突破難點，筆者設(shè)計了以下幾個步驟，以求能夠提高課堂教學(xué)效益.1.1提出問題從凱庫勒式來看，苯的分子中是碳碳單鍵和碳碳雙鍵交替排列的，也就是說苯分子中

4、存在碳碳雙鍵，那么如何去檢驗?zāi)兀繉τ谔继茧p鍵的性質(zhì)，學(xué)生根據(jù)學(xué)過的乙烯知識基礎(chǔ)，可以作出如下的設(shè)計：分別向苯中滴加酸性高錳酸鉀溶液和溴水，觀察酸性高錳酸鉀溶液和溴水是否褪色.根據(jù)乙烯的性質(zhì)知道，乙烯可以使酸性高錳酸鉀溶液和溴水褪色，這是碳碳雙鍵典型的化學(xué)性質(zhì).既然苯分子中存在碳碳雙鍵，那么苯也應(yīng)該能使酸性高錳酸鉀溶液和溴水褪色，事實是這樣的嗎？1.2實驗驗證提供給學(xué)生如下藥品：苯、酸性高錳酸鉀溶液、溴水.請學(xué)生自己動手實驗來探究完成剛才提出的驗證方案.學(xué)生進(jìn)行分組實驗：在2支試管中各加入2mL苯，向其中1支試管加入幾滴酸性高錳酸鉀溶液，向另1支試管中加入1mL溴水，振蕩靜置，觀察實驗現(xiàn)象.通過

5、實驗，學(xué)生并未觀察到酸性高錳酸鉀溶液和溴水褪色，原因是什么呢？此時學(xué)生會產(chǎn)生困惑，通過思考很快便可以得出苯的結(jié)構(gòu)中不存在碳碳雙鍵.那么苯的結(jié)構(gòu)到底是什么樣的？這時，教師可以展示苯的分子結(jié)構(gòu)模型，通過苯分子的平面正六邊形結(jié)構(gòu)，幫助學(xué)生分析苯的結(jié)構(gòu)特點，進(jìn)一步指出苯分子中的6個碳原子之間的共價鍵完全相同，這是一種介于碳碳單鍵和碳碳雙鍵之間的獨特的共價鍵.1.3追問提升根據(jù)苯的分子結(jié)構(gòu)特點分析，鄰二甲苯是否存在同分異構(gòu)體呢？學(xué)生根據(jù)剛才的學(xué)習(xí)，不難得出苯中既然不存在碳碳單鍵和碳碳雙鍵交替排列的現(xiàn)象，那么鄰二甲苯就只有一種結(jié)構(gòu).教學(xué)中教師創(chuàng)設(shè)問題的情境，通過提出問題、實驗驗證、追問提升等環(huán)節(jié)可以激發(fā)學(xué)

6、生的探究欲望.通過分析引導(dǎo)，實驗探究，初步讓學(xué)生形成了探究的理念，訓(xùn)練了學(xué)生的一種探究思維能力.通過學(xué)生自己設(shè)計方案推測苯的分子結(jié)構(gòu)，自己動手實驗去驗證自己的方案，可以更好地調(diào)動學(xué)生的主動性和積極性.當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)驗證實驗與自己的推測產(chǎn)生矛盾時，進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的探知欲和對學(xué)習(xí)苯的結(jié)構(gòu)的興趣.通過如此的課堂設(shè)計，不僅能夠讓學(xué)生深刻理解苯的結(jié)構(gòu)特點，為苯的化學(xué)性質(zhì)的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的“宏觀辨識與微觀探析”、“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”等核心素養(yǎng).2實驗探究，培養(yǎng)創(chuàng)新化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科.在化學(xué)課堂教學(xué)過程中引導(dǎo)學(xué)生通過實驗探究，特別是將書本上的實驗進(jìn)行一定的改進(jìn)創(chuàng)新，有利于學(xué)生分

7、析和解決問題，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維，有助于學(xué)生科學(xué)精神的養(yǎng)成.比如在“二氧化硫的性質(zhì)”教學(xué)中，二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)實驗比較多，而且書本上的實驗不太好做.另外二氧化硫有刺激性的氣味且有毒，如果課堂上隨制隨做的話，會造成教室里充滿刺激性有毒氣體，影響學(xué)生的健康且實驗效果較差.筆者在教學(xué)中做了如下的實驗改進(jìn)：（1）課前先在實驗室用空純凈水瓶收集滿一瓶二氧化硫，再用醫(yī)用針管收集幾針筒二氧化硫備用.（2）分別將氯水、酸性高錳酸鉀溶液、品紅溶液裝入西林瓶中.（3）課堂中完成以下實驗，向盛有二氧化硫的空純凈水瓶加入適量蒸餾水并迅速蓋上瓶蓋;分別將針管中的二氧化硫壓入裝有氯水、酸性高錳酸鉀溶液的西林瓶中;再將針管中

8、的二氧化硫壓入裝有品紅溶液的西林瓶中，然后再在酒精燈上加熱.學(xué)生通過觀察到純凈水瓶癟了可以得出二氧化硫易溶于水;通過觀察西林瓶中氯水、酸性高錳酸鉀溶液褪色得出二氧化硫具有還原性;通過觀察西林瓶中品紅溶液褪色，加熱以后又恢復(fù)紅色，得出二氧化硫的漂白性及漂白原理，然后再由小組討論探究二氧化硫的漂白與氯水漂白原理的不同以及二氧化硫的漂白性與還原性的區(qū)別.通過如此實驗改進(jìn)，選擇身邊常見的用品純凈水瓶、針管和西林瓶，既簡單易操作又現(xiàn)象明顯便于學(xué)生觀察且不會造成污染.學(xué)生在好奇的目光中既印象深刻地學(xué)習(xí)了二氧化硫的性質(zhì)，又在不知不覺中培養(yǎng)了創(chuàng)新思維.3自主探究，注重主體自主探究性學(xué)習(xí)注重以學(xué)生為主體，以課堂

9、自主探究為中心，強調(diào)問題的解決過程，關(guān)注為學(xué)生的終身發(fā)展奠基.學(xué)生能通過主動思考探究而得到答案，強調(diào)學(xué)生的主體性，學(xué)習(xí)的主動性和獨立性，通過探究的過程中遇到問題去主動尋找解決問題的一般思維路徑.高中生已近成年，自主探究的培養(yǎng)有助于提高學(xué)生的探究意識和思維能力，也有利于幫助學(xué)生領(lǐng)會到學(xué)習(xí)的價值，學(xué)習(xí)的根本目的是去解決問題.如果沒有自主探究能力就缺乏主動去解決問題的意愿.在高中化學(xué)中，各種化學(xué)原理及化學(xué)規(guī)律需要學(xué)習(xí)掌握，有了自主探究能力就能在遇到問題時對相似的問題做出總結(jié)歸納，學(xué)習(xí)一種物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)而拓展到相關(guān)物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，找到化學(xué)知識內(nèi)在的聯(lián)系.高中化學(xué)知識點多且雜，掌握起來很困難，就更需要學(xué)

10、生能去主動探究、總結(jié)，尋找到其中的內(nèi)在邏輯.如在學(xué)習(xí)濃硫酸強氧化性的知識時，提出問題：如何證明濃硫酸具有強氧化性？濃硫酸起強氧化性的元素是什么呢？能否設(shè)計實驗去驗證？學(xué)生通過自主探究進(jìn)行分組實驗：將濃硫酸、稀硫酸分別與銅加熱觀察實驗現(xiàn)象.根據(jù)現(xiàn)象：銅與稀硫酸不反應(yīng)，與濃硫酸能反應(yīng)產(chǎn)生了有刺激性氣味的氣體.進(jìn)一步將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液中，發(fā)現(xiàn)品紅溶液褪色.學(xué)生通過如此探究便不難得出濃硫酸具有強氧化性的原因與濃硫酸中的+6價硫元素有關(guān)，與濃硫酸中的氫元素?zé)o關(guān).同樣在以后學(xué)習(xí)濃、稀硝酸強氧化性的知識時便可以采用同樣的探究自主歸納總結(jié)出其中的聯(lián)系.4鼓勵探究，掌握規(guī)律化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)更重要的是體現(xiàn)

11、在學(xué)生的思維能力培養(yǎng)上，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，需要教師在課堂上鼓勵學(xué)生通過探究抓住化學(xué)學(xué)科內(nèi)在的變化規(guī)律.新課程標(biāo)準(zhǔn)提出化學(xué)學(xué)科需要培養(yǎng)“宏觀辨識與微觀探析”的核心素養(yǎng).研究物質(zhì)的性質(zhì)時，首先需要去探究物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，因為結(jié)構(gòu)決定著物質(zhì)的性質(zhì).結(jié)構(gòu)是微觀的，性質(zhì)是宏觀的，通過探析物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)，可以更準(zhǔn)確地去研究物質(zhì)的性質(zhì)以及進(jìn)一步分析物質(zhì)的用途.如氮元素原子核外有2個電子層，最外層有5個電子，在元素周期表中位于第二周期第A族.學(xué)生不難從元素周期表的位置以及最外層容易得到3個電子分析得出結(jié)論：氮元素的非金屬性較強，氮氣應(yīng)該較活潑.而事實上生活中經(jīng)常使用氮氣作為保護(hù)氣，這是為什么呢？學(xué)生進(jìn)一步通過

12、氮氣的結(jié)構(gòu)分析，存在NN共價鍵，鍵能較大，所以不活潑.然而氮元素畢竟是非金屬性較強的元素，所以氮氣在一定的條件下仍然能夠發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng).如工業(yè)上用氮氣和氫氣在高溫高壓及催化劑的作用下合成氨，很明顯從反應(yīng)條件來看，反應(yīng)變得困難了.學(xué)生在明白了氮氣有關(guān)反應(yīng)的特征之后，就容易理解氮氣是在常溫下可以作為保護(hù)氣.一旦條件改變，NN共價鍵也可能會被破壞，從而會表現(xiàn)出較活潑的另一面性質(zhì).化學(xué)學(xué)科中蘊含著豐富的內(nèi)在規(guī)律，其核心是變化.無論是原子守恒還是電子守恒;無論是吸熱反應(yīng)還是放熱反應(yīng);無論是化學(xué)平衡還是溶解平衡，在課堂上鼓勵學(xué)生將復(fù)雜的變化從不同的角度分類探究，掌握不同變化的內(nèi)在規(guī)律，這是化學(xué)核心素養(yǎng)的要求，也是培養(yǎng)了學(xué)生高階思維的一種能力.綜上，自主探究性學(xué)習(xí)是當(dāng)前化學(xué)課堂中一種較為科學(xué)的教學(xué)模式.它不僅能夠讓學(xué)生初步形成探究的