论文部分内容阅读
党的十九大明确指出：“要全面贯彻党的教育方针，落实立德树人根本任务，发展素质教育，推进教育公平，培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。”改革重视以学科大概念为核心，使课程内容结构化，以主题为引领，使课程内容情景化，促进学科核心素养的落实。
而数字素养被联合国认为是数字时代的基本人权，是与听、说、读、写同等重要的基本能力，无论企业还是个人——不具备基本的数字素养，将无法正确地运用信息和数字化产品、服务，最终成为数字时代的“文盲”。数字化时代已经来临，扫除新时代的新文盲，就是要在日常教学中培养学生的数字素养。
《化学计量在实验中的应用》是高中化学必修1第一章第二节的内容，物质的量是中化学计算中非常重要的物理量，是联接宏观与微观的重要桥梁，是学习气体摩爾体积、摩尔质量、物质的量浓度的前提与基础，是培养学生对于化学计算的综合理解和应用的一个极好的切入点，是高中化学计算的核心。近年来，学科能力和素养的培养成为国际和国内基础教育领域共同关注的热点，无论是 TIMMS，PASA 等大型学业成就测试，还是《国家中长期教育改革和发展规划纲要》《普通高化学课程标准（2017 版）》等一系列国际国内的重要课程文件，都对核心学科领域的能力表现和培养提出了系统的标准和要求。为更好地进行物质的量的教学，给学生建立起更有效地分析和解决物质的量问题的认识模型，促进学生化学学科计算能力的发展，在初中学生已接触基本化学计算如质量、体积、密度、质量分数等宏观计算，分子或离子等微观粒子数目等微观计算知识基础上，明确物质的量教学的关键问题和关键策略，对于学生今后的化学计算学习及学科能力的发展具有非常重要的价值。
一、数据引入，提出问题。
从数据引入，用胶头滴管或其他方法取1滴水，并观察1滴水的量。1滴水——滴水之恩，涌泉相报：1滴水与涌泉，数字从少到多，量的变化引起思考，从语文角度分析，哲学观念;从化学角度分析：引出第一个问题：1滴水含多少个水分子？整节课围绕解决这一个问题开展：1滴水含多少个水分子？在此探究过程中融入传统文化素养，涵养人文素养。由1滴水，联想到成语“滴水之恩，涌泉相报”，从语文视角理解成语的含义，让学生感受学会感恩，学会报恩的中华美好传统。
数、素相融入，由数中1滴水引出人文素养“滴水恩，涌泉报”，由素提出数的质疑：滴水恩，何以涌泉相报？1滴水含多少个水分子？引出本节课探究的问题。
二、对比数据信息，建立化学思维模型。
提供数据信息，1滴水的体积约为1/20 mL，密度为1g.L-1，计算1滴水的质量.从宏观上描述1滴水的体积、质量，从视觉上观察1滴水，可视、可量、可称。初中学生学习了物质的组成，知道水由水分子构成，分子太小，肉眼看不见，如何把宏观与微观相联，学生产生认知冲突，就会探究解决问题的办法，寻找新的工具，引出物质的量新概念。对比七个基本物理量，以米为例，如何确定1米的大小，让同学们伸出自己的手，测量出1米的大小，通过实践，发现不同的同学有不同的标准，因此要有统一的标准才更科学，因此国际上规定，1米的标准是指光在真空中进行1/299 792458秒的距离，同理，1mol物质所含微粒以什么为标准？激起学生的求知欲望，顺理成章地引出：1mol粒子的集合体与0.012kg12C所含的碳原子数相同约为6.02x1023。物质的量的引入，能从微观上表示出1mol物质所含微粒数目，初步建立物质的量与微粒数目的换算模型。但还未解决微观与宏观的联接点，从1mol物质的规定产生疑惑：为何以12C为标准呢？回顾初中所学相对原子质量的定义：以12C为标准，其他元素的原子与C原子质量的1/12相比，所得的数值。列表对比，联系C的相对原子质量与其他元素的相对原子质量的关系。得出结论：1mol物质的质量，在数值上等于其相对原子质量，引入摩尔质量的概念，建立物质的量与质量的换算关系。
从表中得出规律，建立物质的量与质量的转化思维模型，并运用模型实际问题，架起连接宏观与微观的桥梁。
在这个过程中，数据信息的引用，培育学生勇于探索未知世界的科学素养，追求精准标准的科学精神，对比表格，发现规律，寻找到1mol物质的质量与相对原子质量的规律，建立宏观与微观的换算关系和思维模型，
三、得出数据，完善思维模型。
化学计量，是以计算为中心的学习，学习了模型，须加以应用解决问题，通过一组习题，进行物质的量与微粒数目、物质的量与质量之间的灵活换算，进一步运用初步建立的模型，解决系列问题，在运用中发现问题、总结规律，并进行展示模型、评价模型，最终完善模型。
完善模型后，终于可以回到课前的问题：1滴水中到底含有多少个水分子？学生运用本节课所学到的知识，来解决这个实际问题，很快，同学们能计算出这一滴水的分子数目1.67x1021。1滴与1.67x1021的强烈对比，从数据上产生视觉冲击，学生不自觉地惊叹，滴水之恩，必以涌泉相报，因为1滴水，其实不少，含有很多很多的水分子！实现学生从化学视角理解滴水之恩，涌泉相报所蕴含的深刻意义。发现化学的哲学美！人文美！微观美！
化学计量，初上学生掌握了宏观上的基本计算，但决少与微观的联系，物质的量，是联系宏观与微观的桥梁，是中学化学中的计算基础和核心。以往的各类示范课，引入不是过于复杂，就是一个问题的引入，不能贯穿始终，为引入而引入，本节课用1滴水引入，既体现了宏观到微观，又能贯穿整节课，最终解决课前提出的问题而完成学习任务。其实学生为解决计算1滴水的分子数目，学习新知，会计算1滴水，就会计算1mL水，会计算1瓶水，进而会计算其他物质的相关量，为下一步计算气体体积、物质的量浓度奠定扎实的基础;学生在学习过程中，建立了物质的量与微粒数目的换算思维模型、物质的量与质量的换算思维模型，通过运用两个模型、评价模型，进而完善模型，建立第三个模型即以物质的量为中心的物质的量与微粒数目、质量的换算模型，经过了建模、用模、善模的过程， 培育学生能依据物质及其变化的信息建构模型，建立解决复杂化学问题的思维框架。使核心素养从融入到融合到融化，实现了“素”“数”的深度融合。
而数字素养被联合国认为是数字时代的基本人权，是与听、说、读、写同等重要的基本能力，无论企业还是个人——不具备基本的数字素养，将无法正确地运用信息和数字化产品、服务，最终成为数字时代的“文盲”。数字化时代已经来临，扫除新时代的新文盲，就是要在日常教学中培养学生的数字素养。
《化学计量在实验中的应用》是高中化学必修1第一章第二节的内容，物质的量是中化学计算中非常重要的物理量，是联接宏观与微观的重要桥梁，是学习气体摩爾体积、摩尔质量、物质的量浓度的前提与基础，是培养学生对于化学计算的综合理解和应用的一个极好的切入点，是高中化学计算的核心。近年来，学科能力和素养的培养成为国际和国内基础教育领域共同关注的热点，无论是 TIMMS，PASA 等大型学业成就测试，还是《国家中长期教育改革和发展规划纲要》《普通高化学课程标准（2017 版）》等一系列国际国内的重要课程文件，都对核心学科领域的能力表现和培养提出了系统的标准和要求。为更好地进行物质的量的教学，给学生建立起更有效地分析和解决物质的量问题的认识模型，促进学生化学学科计算能力的发展，在初中学生已接触基本化学计算如质量、体积、密度、质量分数等宏观计算，分子或离子等微观粒子数目等微观计算知识基础上，明确物质的量教学的关键问题和关键策略，对于学生今后的化学计算学习及学科能力的发展具有非常重要的价值。
一、数据引入，提出问题。
从数据引入，用胶头滴管或其他方法取1滴水，并观察1滴水的量。1滴水——滴水之恩，涌泉相报：1滴水与涌泉，数字从少到多，量的变化引起思考，从语文角度分析，哲学观念;从化学角度分析：引出第一个问题：1滴水含多少个水分子？整节课围绕解决这一个问题开展：1滴水含多少个水分子？在此探究过程中融入传统文化素养，涵养人文素养。由1滴水，联想到成语“滴水之恩，涌泉相报”，从语文视角理解成语的含义，让学生感受学会感恩，学会报恩的中华美好传统。
数、素相融入，由数中1滴水引出人文素养“滴水恩，涌泉报”，由素提出数的质疑：滴水恩，何以涌泉相报？1滴水含多少个水分子？引出本节课探究的问题。
二、对比数据信息，建立化学思维模型。
提供数据信息，1滴水的体积约为1/20 mL，密度为1g.L-1，计算1滴水的质量.从宏观上描述1滴水的体积、质量，从视觉上观察1滴水，可视、可量、可称。初中学生学习了物质的组成，知道水由水分子构成，分子太小，肉眼看不见，如何把宏观与微观相联，学生产生认知冲突，就会探究解决问题的办法，寻找新的工具，引出物质的量新概念。对比七个基本物理量，以米为例，如何确定1米的大小，让同学们伸出自己的手，测量出1米的大小，通过实践，发现不同的同学有不同的标准，因此要有统一的标准才更科学，因此国际上规定，1米的标准是指光在真空中进行1/299 792458秒的距离，同理，1mol物质所含微粒以什么为标准？激起学生的求知欲望，顺理成章地引出：1mol粒子的集合体与0.012kg12C所含的碳原子数相同约为6.02x1023。物质的量的引入，能从微观上表示出1mol物质所含微粒数目，初步建立物质的量与微粒数目的换算模型。但还未解决微观与宏观的联接点，从1mol物质的规定产生疑惑：为何以12C为标准呢？回顾初中所学相对原子质量的定义：以12C为标准，其他元素的原子与C原子质量的1/12相比，所得的数值。列表对比，联系C的相对原子质量与其他元素的相对原子质量的关系。得出结论：1mol物质的质量，在数值上等于其相对原子质量，引入摩尔质量的概念，建立物质的量与质量的换算关系。
从表中得出规律，建立物质的量与质量的转化思维模型，并运用模型实际问题，架起连接宏观与微观的桥梁。
在这个过程中，数据信息的引用，培育学生勇于探索未知世界的科学素养，追求精准标准的科学精神，对比表格，发现规律，寻找到1mol物质的质量与相对原子质量的规律，建立宏观与微观的换算关系和思维模型，
三、得出数据，完善思维模型。
化学计量，是以计算为中心的学习，学习了模型，须加以应用解决问题，通过一组习题，进行物质的量与微粒数目、物质的量与质量之间的灵活换算，进一步运用初步建立的模型，解决系列问题，在运用中发现问题、总结规律，并进行展示模型、评价模型，最终完善模型。
完善模型后，终于可以回到课前的问题：1滴水中到底含有多少个水分子？学生运用本节课所学到的知识，来解决这个实际问题，很快，同学们能计算出这一滴水的分子数目1.67x1021。1滴与1.67x1021的强烈对比，从数据上产生视觉冲击，学生不自觉地惊叹，滴水之恩，必以涌泉相报，因为1滴水，其实不少，含有很多很多的水分子！实现学生从化学视角理解滴水之恩，涌泉相报所蕴含的深刻意义。发现化学的哲学美！人文美！微观美！
化学计量，初上学生掌握了宏观上的基本计算，但决少与微观的联系，物质的量，是联系宏观与微观的桥梁，是中学化学中的计算基础和核心。以往的各类示范课，引入不是过于复杂，就是一个问题的引入，不能贯穿始终，为引入而引入，本节课用1滴水引入，既体现了宏观到微观，又能贯穿整节课，最终解决课前提出的问题而完成学习任务。其实学生为解决计算1滴水的分子数目，学习新知，会计算1滴水，就会计算1mL水，会计算1瓶水，进而会计算其他物质的相关量，为下一步计算气体体积、物质的量浓度奠定扎实的基础;学生在学习过程中，建立了物质的量与微粒数目的换算思维模型、物质的量与质量的换算思维模型，通过运用两个模型、评价模型，进而完善模型，建立第三个模型即以物质的量为中心的物质的量与微粒数目、质量的换算模型，经过了建模、用模、善模的过程， 培育学生能依据物质及其变化的信息建构模型，建立解决复杂化学问题的思维框架。使核心素养从融入到融合到融化，实现了“素”“数”的深度融合。