论文部分内容阅读
【摘要】本文以化学核心素养的培养为出发点,在“酚”的教学中,通过创建认知模型、提出猜测、实验探究、证据推理及实际运用等方面来培养学生的化学“证据推理与模型认知”等核心素养。
【关键词】化学核心素养 证据推理与模型认知
【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2020)16-0185-01
一、研究背景
2016 年 9 月,随着《中国学生发展核心素养》总体框架的正式发布,“核心素养”获得了全社会的普遍关注。在普通高中各科课程标准修订中,最令人关注的是新修订的高中课程标准明确了每门学科的核心素养,目前已公布的征求意见稿,化学学科核心素养包括“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”“实验探究与创新意识”和“科学精神与社会责任”五个方面。
“证据推理与模型认知”是化学对物质及其变化的认识方式,是基于观察和实验等方法获取的物质及其变化的事实并进行分析推理、抽象概括、建构模型以揭示化学变化及其规律的过程,是运用证据推理和模型化思想解决相关化学问题的能力和品质。
通过高中化学课程的学习,要求学生能通过观察和实验收集物质及其变化的证据,基于证据进行分析推理形成结论,能解释证据与结论之间的关系,确定形成科学结论所需要的证据和寻找证据的途径;能依据物质及其变化的信息进行抽象概括并建构模型,用模型思想认识物质及其变化的一般规律。如何在课堂教学中发展学生的证据推理及模型认知能力,这是高中化学教学中应予以正视的课题,如何让学生在学习过程中形成有效的思维模式:“收集证据-提出假设-分析推理-得出结论”,同时能认识化学现象与模型之间的联系,依据物质及其变化的信息建构模型,提高建构模型-应用模型等能力。笔者结合“酚”的教学实践进行粗浅的探讨。
二、《酚》的教学实践过程
1.创建认知模型,引导探究方向
随着课程改革的不断深入,教育研究者及教师更加重视科学方法教育。模型法是一种重要的科学方法和学习工具,对于课程理念的落实、学生的科学素养的提高及培养其创新能力起到重要的作用。 有机化学是高中化学的难点,首先可在教学中建立相关模型,厘清关系。
在学习酚之前,学生已初步建立了醇类物质和烃类物质的相关模型,因此,本节课首先让学生建立“酚”的结构模型 ——羟基跟苯环直接相连的化合物。紧接着引导学生对三种模型(苯、醇、酚)进行比较分析、激起学生的求知欲,将学生的注意力引到有机物结构的异同上进行讨论猜想、实验探索,逐步建立“酚”的性质模型。
2.问题驱动,提出猜测
问题1:乙醇和苯酚都有羟基,羟基是亲水性的基团,但连苯环上,苯环又是憎水性的基团,从它们结构上的相似性的典型性质以及苯的性质猜测苯酚的水溶性如何?
问题2:乙醇和苯酚都有羟基,两类物质的H均与O相连,醇氧的左边是烷基,醇羟基不能电离出氢离子,为中性,而苯酚氧的左边是芳香基(苯环),芳香基有较强的吸电子能力,会不会破环H和O的结合力,使H容易失去,体现酸性?如果有酸性,是强酸性还是弱酸性?
问题3:如果苯环对羟基有影响,那么羟基对苯环是否也有影响呢?苯与溴水不反应,苯酚是否能与溴水反应?
3.实验探究,事实求证
根据以上提出的猜测,进行实验探究:
【预测1】苯环对羟基有影响,导致酚不溶于水。
【实验1】苯酚是否溶于冷水、热水和乙醇。
【预测2】苯环对羟基有影响,导致酚显酸性。
【实验2】①苯酚遇紫色石蕊试液是否变红?②向苯酚浊液中加入适量NaOH溶液。③苯酚钠溶液中滴入少量盐酸溶液。④将二氧化碳通入苯酚钠溶液中。
【预测3】羟基对苯环也有影响,导致酚能与溴水反应。
【实验3】向苯酚溶液中逐滴加入浓溴水。
4.证据推理,得出结论
通过一系列的实验求证,证明苯环与酚羟基之间是相互影响的,苯环使羟基上的H变得更活泼,能电离出H+,使酚显弱酸性;而酚羥基使苯环上的氢原子变得更活泼,邻、对位更易发生取代。
5.归纳总结,完善模型认知
经过前面的学习,学生通过猜想-假设-实验-论证,动手实验、观察收集到直观的直接证据,基于证据进行分析推理形成结论,并依据所获得的信息进行抽象概括并进一步完善酚类物质的性质模型,能够用模型思想认识酚类物质及其变化的一般规律。
化学核心素养的形成,需要学生通过感性认知的积累,不断思考和探究,在学习实践中不断巩固、完善和发展。笔者以新闻中“某工厂排放苯酚废水导致的水源污染事故”为情境,让学生寻求解决实际问题的方法,完善模型认知。
三、结语与展望
在教学过程中,化学学科核心素养是从多方面进行落实的,并不局限于某一种素养的培养,只是根据教学内容特点对素养的培养有所侧重而已,期待更多的同仁能在这个方面进行更深入的研究。
参考文献:
[1]吴星.对高中化学核心素养的认识[J].化学教学, 2017(5):3-7
【关键词】化学核心素养 证据推理与模型认知
【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089(2020)16-0185-01
一、研究背景
2016 年 9 月,随着《中国学生发展核心素养》总体框架的正式发布,“核心素养”获得了全社会的普遍关注。在普通高中各科课程标准修订中,最令人关注的是新修订的高中课程标准明确了每门学科的核心素养,目前已公布的征求意见稿,化学学科核心素养包括“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”“实验探究与创新意识”和“科学精神与社会责任”五个方面。
“证据推理与模型认知”是化学对物质及其变化的认识方式,是基于观察和实验等方法获取的物质及其变化的事实并进行分析推理、抽象概括、建构模型以揭示化学变化及其规律的过程,是运用证据推理和模型化思想解决相关化学问题的能力和品质。
通过高中化学课程的学习,要求学生能通过观察和实验收集物质及其变化的证据,基于证据进行分析推理形成结论,能解释证据与结论之间的关系,确定形成科学结论所需要的证据和寻找证据的途径;能依据物质及其变化的信息进行抽象概括并建构模型,用模型思想认识物质及其变化的一般规律。如何在课堂教学中发展学生的证据推理及模型认知能力,这是高中化学教学中应予以正视的课题,如何让学生在学习过程中形成有效的思维模式:“收集证据-提出假设-分析推理-得出结论”,同时能认识化学现象与模型之间的联系,依据物质及其变化的信息建构模型,提高建构模型-应用模型等能力。笔者结合“酚”的教学实践进行粗浅的探讨。
二、《酚》的教学实践过程
1.创建认知模型,引导探究方向
随着课程改革的不断深入,教育研究者及教师更加重视科学方法教育。模型法是一种重要的科学方法和学习工具,对于课程理念的落实、学生的科学素养的提高及培养其创新能力起到重要的作用。 有机化学是高中化学的难点,首先可在教学中建立相关模型,厘清关系。
在学习酚之前,学生已初步建立了醇类物质和烃类物质的相关模型,因此,本节课首先让学生建立“酚”的结构模型 ——羟基跟苯环直接相连的化合物。紧接着引导学生对三种模型(苯、醇、酚)进行比较分析、激起学生的求知欲,将学生的注意力引到有机物结构的异同上进行讨论猜想、实验探索,逐步建立“酚”的性质模型。
2.问题驱动,提出猜测
问题1:乙醇和苯酚都有羟基,羟基是亲水性的基团,但连苯环上,苯环又是憎水性的基团,从它们结构上的相似性的典型性质以及苯的性质猜测苯酚的水溶性如何?
问题2:乙醇和苯酚都有羟基,两类物质的H均与O相连,醇氧的左边是烷基,醇羟基不能电离出氢离子,为中性,而苯酚氧的左边是芳香基(苯环),芳香基有较强的吸电子能力,会不会破环H和O的结合力,使H容易失去,体现酸性?如果有酸性,是强酸性还是弱酸性?
问题3:如果苯环对羟基有影响,那么羟基对苯环是否也有影响呢?苯与溴水不反应,苯酚是否能与溴水反应?
3.实验探究,事实求证
根据以上提出的猜测,进行实验探究:
【预测1】苯环对羟基有影响,导致酚不溶于水。
【实验1】苯酚是否溶于冷水、热水和乙醇。
【预测2】苯环对羟基有影响,导致酚显酸性。
【实验2】①苯酚遇紫色石蕊试液是否变红?②向苯酚浊液中加入适量NaOH溶液。③苯酚钠溶液中滴入少量盐酸溶液。④将二氧化碳通入苯酚钠溶液中。
【预测3】羟基对苯环也有影响,导致酚能与溴水反应。
【实验3】向苯酚溶液中逐滴加入浓溴水。
4.证据推理,得出结论
通过一系列的实验求证,证明苯环与酚羟基之间是相互影响的,苯环使羟基上的H变得更活泼,能电离出H+,使酚显弱酸性;而酚羥基使苯环上的氢原子变得更活泼,邻、对位更易发生取代。
5.归纳总结,完善模型认知
经过前面的学习,学生通过猜想-假设-实验-论证,动手实验、观察收集到直观的直接证据,基于证据进行分析推理形成结论,并依据所获得的信息进行抽象概括并进一步完善酚类物质的性质模型,能够用模型思想认识酚类物质及其变化的一般规律。
化学核心素养的形成,需要学生通过感性认知的积累,不断思考和探究,在学习实践中不断巩固、完善和发展。笔者以新闻中“某工厂排放苯酚废水导致的水源污染事故”为情境,让学生寻求解决实际问题的方法,完善模型认知。
三、结语与展望
在教学过程中,化学学科核心素养是从多方面进行落实的,并不局限于某一种素养的培养,只是根据教学内容特点对素养的培养有所侧重而已,期待更多的同仁能在这个方面进行更深入的研究。
参考文献:
[1]吴星.对高中化学核心素养的认识[J].化学教学, 2017(5):3-7