基于化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)2023年教育文檔

1/9基于化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)20239月，一般高中課程標(biāo)準(zhǔn)修訂組公布了《一般高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)XX局,XX局教研室開展了主題為“基于化學(xué)核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)爭論”教學(xué)研討活動，筆者執(zhí)教了“鐵及其化合物的應(yīng)用”這一示范課，受到了與會專家和教師的好評。1基于化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)內(nèi)涵《中國學(xué)生進(jìn)展核心素養(yǎng)》認(rèn)為核心素養(yǎng)是“學(xué)生應(yīng)具備的，能夠適應(yīng)終身進(jìn)展和社會進(jìn)展需要的必備品德和關(guān)鍵能力”[1]。高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生進(jìn)展核心素養(yǎng)的重要組成局部，包括“宏觀辨識與微觀探析”、“變化觀念和平衡思想”、“證據(jù)推理和模型認(rèn)知”、“科學(xué)探究與創(chuàng)意識”和“科學(xué)精神與社會責(zé)任”5個(gè)維度，全面呈現(xiàn)了學(xué)生通過化學(xué)課程學(xué)習(xí)形成的關(guān)鍵力量和必備品德[2]?；诨瘜W(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)是指教學(xué)目標(biāo)確實(shí)定、教學(xué)內(nèi)容的組織、教學(xué)過程的實(shí)施、教學(xué)結(jié)果的改進(jìn)、教學(xué)評價(jià)的設(shè)計(jì)等一系列教學(xué)環(huán)節(jié)均以化學(xué)核心素養(yǎng)的進(jìn)展作為衡量準(zhǔn)則，培育學(xué)生的關(guān)鍵力量和必?淦犯?。緡撳来藫?dān)?教學(xué)目標(biāo)源于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)、教學(xué)內(nèi)容基于真實(shí)情境、教學(xué)過程的實(shí)施〔教學(xué)方法〕有利于素養(yǎng)的內(nèi)化，關(guān)注“教、學(xué)、評”全都性，有效開展化學(xué)日常學(xué)習(xí)評價(jià)，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。2基于化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)程序基于核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)程序應(yīng)把握以下幾個(gè)方面：解構(gòu)核心素養(yǎng)目標(biāo)在此次深化課程改革中，各學(xué)科核心素養(yǎng)作為統(tǒng)領(lǐng)課程標(biāo)準(zhǔn)研制與修訂的靈魂，教學(xué)目標(biāo)確實(shí)定理應(yīng)依據(jù)學(xué)科核心素養(yǎng)。相對于三維目標(biāo)，核心素養(yǎng)的超越更多表達(dá)在“操作性上”，由于素養(yǎng)是可測的、有階段性的、有水平層次差異的。因此，在確定教學(xué)目標(biāo)時(shí)，需將對學(xué)生總體的素養(yǎng)期望具體化為課時(shí)教學(xué)目標(biāo)，并以此來確定教學(xué)內(nèi)容，選擇教學(xué)活動方式。據(jù)此，“鐵及其化合物的應(yīng)用”1所示。創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題境脈張華認(rèn)為，素養(yǎng)是人在特定情境中綜合運(yùn)用學(xué)問、技能和態(tài)度解決問題的高級力量與人性力量[3]。離開情境談素養(yǎng)，素養(yǎng)就成為了無源之水、無本之木。因此，基于核心素養(yǎng)的教學(xué)要求教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)“未知”的、“原始”的、“實(shí)際”的問題情境，并以此為主線，將整個(gè)教學(xué)內(nèi)容融合其中，從而統(tǒng)領(lǐng)整個(gè)教學(xué)過程，這就是“問題境脈”。它的核心內(nèi)涵在于情境中蘊(yùn)含的真實(shí)問題是學(xué)生學(xué)問建構(gòu)的載體，在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中都能激發(fā)、推動、維持、強(qiáng)化和調(diào)整學(xué)生的認(rèn)知活動、情感活動和實(shí)踐活動等，讓學(xué)生的思維不斷地走向深入，建構(gòu)有意義的學(xué)問體系[4]。據(jù)此，“鐵及其化合物的應(yīng)用”以燕麥片含有鐵粉引起群眾慌張這一聞大事作為教學(xué)情境主體，以是否含有鐵――為何添加鐵――如何促吸取――能做質(zhì)檢員作為教學(xué)主線，將鐵的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、相互轉(zhuǎn)化、實(shí)際應(yīng)用等內(nèi)容融合其中。診斷素養(yǎng)達(dá)成狀況基于核心素養(yǎng)的教學(xué)要求將評價(jià)融入到尋常的教學(xué)中，設(shè)計(jì)與目標(biāo)相匹配的評價(jià)任務(wù)〔提問、試驗(yàn)探究、練習(xí)等活動〕，為學(xué)生供給解決真實(shí)情境下不同簡單程度化學(xué)問題的素養(yǎng)表現(xiàn)時(shí)機(jī)，獵取與目標(biāo)達(dá)成相關(guān)的學(xué)習(xí)信息，基于這些證據(jù)診斷學(xué)生的進(jìn)展水平并做出反響或進(jìn)展指導(dǎo)?！拌F及其化合物的應(yīng)用”教學(xué)診斷任務(wù)如下：通過對“燕麥片中是否含有鐵粉”的試驗(yàn)探究和復(fù)原鐵粉作用的推斷與分析，診斷并進(jìn)展學(xué)生對鐵的性質(zhì)生疏水平；通過對“Fe2+Fe3+相互轉(zhuǎn)化”條件探討和試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，診斷并進(jìn)展學(xué)生氧化復(fù)原反響生疏構(gòu)造化水平及科學(xué)探究水平；通過對“補(bǔ)鐵劑是否變質(zhì)”的試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與操作，綜合評價(jià)并穩(wěn)固提升學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)?；诨瘜W(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)實(shí)施是否含有鐵[PPT]麥片中添加復(fù)原鐵粉引起公眾慌張的聞大事。[教師]今年早些時(shí)候，有這樣一則聞引起公眾慌張：一些麥片中添加了復(fù)原鐵粉。是否真的如此呢？[實(shí)物展現(xiàn)]雀巢牌麥脆片配料表。[教師]我從超市買了雀巢牌麥脆片，配料表顯示添加了復(fù)原鐵粉，請你依據(jù)已學(xué)學(xué)問設(shè)計(jì)簡潔試驗(yàn)推斷麥脆片是否真的添加了復(fù)原鐵粉？[學(xué)生]利用鐵具有鐵磁性這一性質(zhì)，假設(shè)有黑色粉末能被磁石吸引，可推斷含有鐵粉，我曾在網(wǎng)上看到過這一試驗(yàn)。[教師]xx脆片并裝入保鮮袋。[學(xué)生]xx做試驗(yàn)。[教師]有沒有觀看到被磁鐵吸引的黑色粉末？[學(xué)生]有。[教師]說明配料表中標(biāo)注有復(fù)原鐵粉沒有問題。剛剛試驗(yàn)我們是利用鐵具有鐵磁性這一特別的物理性質(zhì)，鐵是生活中應(yīng)用最廣泛、用量最大的一種金屬元素，具有典型的金屬通性，那它還具有哪些物理性質(zhì)呢？[學(xué)生]銀白色金屬光澤，導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性。設(shè)計(jì)意圖：基于核心素養(yǎng)的教學(xué)一個(gè)顯著的特征是問題來源于真實(shí)情境、是原生態(tài)的。本節(jié)課以麥片中添加復(fù)原鐵粉引起公眾慌張的聞大事作為引入，一下子吸引了學(xué)生的興趣，讓學(xué)生明白本節(jié)課在社會生活中的價(jià)值。此外，這一環(huán)節(jié)讓學(xué)生設(shè)計(jì)簡潔的試驗(yàn)方案推斷“燕麥片是否真的含有鐵”，目的在于診斷學(xué)生對鐵的物理性質(zhì)生疏進(jìn)展水平以及提升以下化學(xué)核心素養(yǎng)：素養(yǎng)34，設(shè)計(jì)簡潔的試驗(yàn)方案，依據(jù)現(xiàn)象作出解5，運(yùn)用所學(xué)學(xué)問解決生活中簡潔的化學(xué)問題。3.2為何添加鐵[教師]很好，接下來我們要思考的一個(gè)問題是麥片中為何要添加復(fù)原鐵？[學(xué)生]補(bǔ)鐵，血紅蛋白中含有二價(jià)鐵，復(fù)原鐵粉吃下去后能和胃酸中的鹽酸反響，生成二價(jià)鐵。[教師]還有其他作用嗎？提示：鐵露置在空氣中最終會生成什么？形成鐵銹的條件？從另一個(gè)角度說明鐵還具有哪些作用？[學(xué)生]吸取空氣中的氧氣和水。[教師]正由于如此，復(fù)原鐵粉又被稱為“雙吸取劑”，糕點(diǎn)中通常會放一小包黑色粉末，其實(shí)就是復(fù)原鐵粉。通過剛剛的問題我們覺察，鐵可被鹽酸氧化到+2價(jià)，被氧氣氧化到+3價(jià)，還有哪些物質(zhì)分別可將鐵氧化到+2價(jià)、+3價(jià)？請舉例。[學(xué)生]鐵與稀硫酸、硫酸銅、硝酸銀等反響生成二價(jià)鐵，被氯氣、溴、雙氧水等物質(zhì)氧化為三價(jià)鐵。[教師]下面請同學(xué)們概括，鐵單質(zhì)在什么條件下轉(zhuǎn)化為+2價(jià)，什么條件下轉(zhuǎn)化為+3價(jià)？[學(xué)生]與弱氧化劑反響生成+2價(jià)鐵，與強(qiáng)氧化劑反響生成+3價(jià)的鐵。[教師]這位同學(xué)答復(fù)一針見血。設(shè)計(jì)意圖：鐵的化學(xué)性質(zhì)是學(xué)生較為生疏的內(nèi)容，本節(jié)課在此內(nèi)容的處理――“麥片中為何要添加復(fù)原鐵”，目的在于診斷學(xué)生對鐵的化學(xué)性質(zhì)認(rèn)知是處于識記水平還是應(yīng)用水平。此外，“鐵單質(zhì)在什么條件下轉(zhuǎn)化為+2價(jià)，什么條件下轉(zhuǎn)化為+3價(jià)”這一評價(jià)任務(wù)的設(shè)計(jì)，目的在于使學(xué)生氧化復(fù)原反響理論到達(dá)“構(gòu)造化”水平，實(shí)現(xiàn)學(xué)問向素養(yǎng)轉(zhuǎn)化。3.3如何促吸取[過渡]Fe〔Ⅲ〕，能否被人體直接吸取利用？[學(xué)生]不能。[追問]那怎么辦？[學(xué)生]將其轉(zhuǎn)化。[追問]從氧化復(fù)原的角度來看，從+3價(jià)轉(zhuǎn)化為+2的鐵化合價(jià)是降低的，需要參加哪類物質(zhì)才能實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化？[學(xué)生]復(fù)原劑。[教師]相反，從+2到+3則需要參加〔停頓〕……[學(xué)生]氧化劑。[教師]同學(xué)功底很扎實(shí)。[過渡]固然，在爭論相互轉(zhuǎn)化時(shí)，你是如何推斷+3價(jià)的鐵已經(jīng)轉(zhuǎn)化為+2價(jià)的鐵了呢？〔停頓〕，這就涉及到+2價(jià)、+3價(jià)的鐵的鑒別與檢驗(yàn)的問題。請同學(xué)們依據(jù)已有的學(xué)問思考如何鑒別。[學(xué)生1.顏色；2.加堿。[教師]75頁的信息提示。學(xué)生]KSCN。Fe3+為血紅色，F(xiàn)e2+無色。――KSCNFe3+。[教師]巡察，并提示輕輕振蕩試管，留意觀看顏色。有血紅色嗎？是血紅色溶液還是沉淀？[教師]Fe3+KSCN1KSCN就消滅了血紅色溶Fe3+的存在。[過渡]已經(jīng)知道+2價(jià)鐵與+3價(jià)鐵的鑒別，讓我們把鏡頭重切換到轉(zhuǎn)化。除了氧氣之外還有哪些物質(zhì)能夠?qū)崿F(xiàn)它們之間的相互轉(zhuǎn)化？這是我們接下來要著重解決的問題。[PPT]活動與探究Fe2+Fe3+相互轉(zhuǎn)化的試驗(yàn)方案試劑：FeSO4溶液、FeCl3溶液、KSCN溶液氯水、雙氧水〔H+〕鐵粉〔銅粉〕、KI溶液、淀粉溶液[教師]凡事?A則立不預(yù)則廢，動手試驗(yàn)之前需要先設(shè)計(jì)方案，小組開放爭論75頁的表格中。假設(shè)方案設(shè)計(jì)完成，請將你的方案付諸實(shí)踐。[學(xué)生]爭論試驗(yàn)方案，動手試驗(yàn)。[教師]我們先爭論+2價(jià)轉(zhuǎn)化到+3價(jià)，哪個(gè)小組情愿共享你們的成果？請依據(jù)取樣、操作、現(xiàn)象、結(jié)論這一思維程序進(jìn)展描述。[1]在試管中參加適量FeSO41KSCN溶液，溶液顏色未明顯變化，再參加幾滴雙氧水或制氯水，溶液變成血紅色，說明雙氧水或制氯水能將Fe2+Fe3+。[2]FeSO4溶液，先參加幾滴雙氧水或制氯水，再1KSCNFe2+轉(zhuǎn)化Fe3+。[教師]現(xiàn)在有兩套方案，你認(rèn)為哪一套更佳？[學(xué)生]1，先判別試劑中原先是否存在+3價(jià)鐵。[教師]Fe3+Fe2+的相關(guān)方案。哪個(gè)小組情愿共享你們的成果？[3]FeCl31KSCN溶液，溶液變成血紅色，再參加鐵粉或銅粉，溶液血紅色變淺，說明鐵粉或銅粉能將Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe2+。[4]FeCl3KI溶液，溶液顏色加深，再滴I-Fe3+Fe2+。[練習(xí)]書寫相關(guān)離子方程式。[過渡]假設(shè)是日常補(bǔ)鐵，我們可以選擇諸如添加鐵的麥片進(jìn)展食補(bǔ)；假設(shè)是輕度、中度缺鐵性貧血呢，你會選擇……[學(xué)生]保健品、藥品。[教師]食物展現(xiàn)各種各樣補(bǔ)鐵劑〔亮出說明書〕，說明書留意事項(xiàng)中有一條引起了我的興趣：“本品不應(yīng)與濃茶同服”。為什么一些補(bǔ)鐵劑不能與濃茶同服呢，我們來做一個(gè)魔術(shù)。[教師]擦亮你們的雙眼，演示茶水―墨水―茶水試驗(yàn)。[PPT]魔術(shù)解密：茶水里含有大量的單寧酸〔鞣酸〕，當(dāng)單寧酸遇到亞鐵離子后馬上生成單寧酸亞鐵，它的性質(zhì)不穩(wěn)定，很快被氧化生成單寧酸鐵的絡(luò)合物而呈藍(lán)黑色，從而使茶水變成了“墨水”C具有復(fù)原性，將+3價(jià)的鐵離子復(fù)原成+2價(jià)的亞鐵離子，因此，溶液的藍(lán)黑色又消逝了，重顯現(xiàn)出茶水的顏色。[教師]維C能夠把+3價(jià)鐵復(fù)原為+2價(jià)的鐵，說明維C具有什么性質(zhì)？[學(xué)生]復(fù)原性。[教師]服用補(bǔ)鐵劑時(shí)補(bǔ)充維C有利于促進(jìn)鐵的吸取利用。設(shè)計(jì)意圖：Fe〔0〕、Fe〔Ⅱ〕Fe〔Ⅲ〕，如何促進(jìn)鐵的吸取利Fe2+Fe3+相互轉(zhuǎn)化。通過相關(guān)問題的探討，強(qiáng)化“變化觀念”這一核心素養(yǎng)。《一般高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》強(qiáng)調(diào)要充分生疏化學(xué)試驗(yàn)的獨(dú)特價(jià)值，細(xì)心設(shè)計(jì)試驗(yàn)探究活動來學(xué)習(xí)化學(xué)。據(jù)此，本課在教材“活動與探究”欄目根底上，增加了雙氧水、銅粉、KI等試劑，完全由學(xué)生自主設(shè)計(jì)方案、動手操作試驗(yàn)，在教師引導(dǎo)下進(jìn)展成果共享、小結(jié)，增加了探究活動的開放性，表達(dá)了探究活動的本質(zhì)特點(diǎn)，提升了學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)。此外，教師展現(xiàn)茶水―墨水―茶水魔術(shù)試驗(yàn)，闡述“補(bǔ)鐵劑不能與茶水同服”的緣由，并供給解決方案，凸顯了“Fe2+Fe3+相互轉(zhuǎn)化”的應(yīng)用價(jià)值。3.4能做質(zhì)檢員[過渡]作為質(zhì)檢人員，最關(guān)心的是藥品是否含有鐵以及含鐵量是否達(dá)標(biāo)。補(bǔ)鐵劑中的鐵應(yīng)當(dāng)是什么價(jià)態(tài)？[學(xué)生2價(jià)。[教師]你能設(shè)計(jì)試驗(yàn)方案來爭論補(bǔ)鐵劑中是否真的含有二價(jià)鐵？[學(xué)生]KSCN，再加氧化劑。[學(xué)生]動手試驗(yàn)。[教師]下面請一位同學(xué)匯報(bào)看到什么現(xiàn)象，有什么結(jié)論？[學(xué)生]滴加KSCNH2O2后溶液變紅色，說明樸雪口服液Fe〔Ⅱ〕。[設(shè)問]這瓶補(bǔ)鐵劑有沒有被氧化變質(zhì)？[學(xué)生]沒有。[追問]我這有一瓶?a鐵劑露置空氣一段時(shí)間，你如何設(shè)計(jì)試驗(yàn)證明它局部被氧化？[學(xué)生]Fe3+Fe2+。取適量KSCNFe3+；另取局部補(bǔ)鐵劑，滴加Fe2+。]假設(shè)僅有蒸餾水、氯水、KSCN能完成上述試驗(yàn)嗎？[學(xué)生]加KSCN，用蒸餾水稀釋，再加氯水觀看顏色是否加深。[教師]剛剛我們通過試驗(yàn)定性檢測到補(bǔ)鐵劑中確實(shí)含有二價(jià)鐵，那如何定量檢測鐵元素的含量呢？請同學(xué)們課后閱讀講義上的相關(guān)內(nèi)容，下周活動課時(shí)間有興趣的同學(xué)我們一起去試驗(yàn)室做個(gè)檢測。[總結(jié)]今日的爭論課題來源于生活中的真實(shí)社會議題，通過小組爭論、設(shè)計(jì)方案、動手試驗(yàn)，從而得出結(jié)論，再將所學(xué)