大概念视域下县域初中化学课堂教学改进的实践研究

2023-01-24 05:53:55吴金凤
数理化解题研究 2022年35期
关键词:县域化学学科

吴金凤

(福建省泉州市鲤城区教师进修学校 362000)

化学学科具有实验性.同时,化学也属于一门具有高实践性的学科.根据相关参考资料,与当地县域特色相结合的实践活动资源较少.这也就说明,现如今的初中化学,还是采用以教材与考试为核心的教学模式,无法有效应用于现实生活.如果教师所教授的知识只是在于课本之上,对课本之外的化学学科应用了解较浅显,学生们就无法对化学学科的价值进行深入探索.受到这种因素的阻碍,教师无法开展有效的实践探索,但是初中化学的县域教学实践研究具有很多价值,文章探索大概念视域下县域初中化学课堂教学改进的实践研究.

1 与化学本质以及价值相符

在大概念视域下,价值追求是学科教学活动的关键原动力,化学教师应引导学生认识、学习和喜欢化学.虽然初中阶段的化学教育对于培养未来的专业化学家来说不是必要的,但众所周知,在当前时代背景之下,每个人都必须了解化学和应用化学,化学学科技能应该融入到每个初中生的未来生活中.化学的本质是什么?不管是我国古代的炼丹术,还是西方的炼金学,或是前辈们几十年甚至几百年前开展的化学分析与研究,其最终目的都是正确地将各个化学物质进行合成,由此获得以及创造全新的物质,这就是化学的本质.

现如今,化学是基于原子以及分子水平之上,分析与研究相关物质,其基础性质是研究分子和创造分子.当前县域有污水净化工厂、水工厂以及氮肥工厂等,利用化学活动实践,学生可以直观地把握工业中硫酸铵肥料的合成方法和硅酸盐水泥的工艺流程.化学的价值就在于确保人类得以生存和持续提升其实际生活质量.而且在以往使用化学品生产化肥来扩增粮食的总产量之外,大多使用化学品合成新型药剂来对病细开展消灭与防治工作,保证身体不受侵害;怎样在“碳中和”的趋势之下合理应用化学技术开发新能源,如何在载人登月的新形势中分析新材料……,利用化学活动,不仅具有示范性的化学价值,而且在很大程度上带来了社会价值.

根据相关的研究表明,县域有与化学紧密联系的公司,例如现代工业所需的污水净化、原油厂、生产超级纤维的超纤厂等生产的氧化锌作为催化剂或是添加剂大范围应用于工业之中,这些产品是非常受欢迎的.基于大概念视域背景下,其具有相对新的视角以及社会价值,可以从化学的角度提高学生对县域的形象产生全新的认识,这不仅与新课程培养学生核心技能的要求相符,而且具有很高的社会价值.但是学生,甚至化学教师对这些价值都不太了解,这种具有多元化和充满活力的县域资源需要大家一同开发与实践,以更好地提高化学教育的价值.因此,初中化学教育需要深刻变革,教师首先要提升自身的知识含量,为学生提供优化的知识.除了教科书之外,教师还必须从广泛的工农业生产或是日常生活实践当中得到更多有用的专业化学知识.

2 让学生对化学学科产生兴趣

基于大概念视域拓展化学知识的教育价值,有助于学生们通过化学活动实现人类理解化学的繁琐探索环节,并利用实践和实验的方式推理得出结论.这也符合新课程理念,能带领学生理解社会科学相关知识,让学生们的探索欲望得到激发.与此同时,中考重视连贯性,也就是运用有关证据加以推理,证据的作用包括确认,通过设计证明提案是准确的.因此,教师应该带领学生积极参加课外教学,培养其把握相关证据的水平.

例如,一般的初中学生大多知道组成石灰石的关键成分是碳酸钙,而我国有名的石灰石资源县是华东区域储量最大的.县城将石灰石资源有效利用起来,成立了很多水泥厂,石灰石被广泛应用在钢铁工业、牙膏生产业以及玻璃工业等各个领域当中,其中还有现代人们普遍都爱用的小自热锅.热袋是使用石灰制成的,原理是生石灰遇到水时释放大量热量.利用自热火锅的模式,教师可以设计一个化学学科实践活动,带领学生前去参观附近的水泥厂,并让其绘制有关石灰石使用途径的思维图,并画上一个单一化的生产环节.

再如,在酸、碱、盐的课程教学环节中,学生不容易对“碱+盐-新碱+新盐”的反应进行快速记忆,教师大多介绍此反应可以应用在烧碱生产的工业当中,也就是用反应产生的氢氧化钠、纯碱或是石灰浆.如果教师再次给予学生们一些提示,此反应同时也是生产皮蛋的关键反应,学生们在日常生活中经常能吃到皮蛋,此时想起就会印象深刻.然后,教师可以让学生在下课之后进行与化学相关的实践活动,争取学会制作皮蛋,把握其操作要领.通过小组分工合作活动,学生们查询材料,购买制作皮蛋的材料,并在现场制作皮蛋.这时教师需要提醒学生,在制作皮蛋的时候必须佩戴橡胶手套,学生们会对此操作感到疑惑, 这时教师就可以回答这是由于氢氧化钠具有很强的腐蚀性.通过这个完整的环节,学生们可以从大概念视角通过个人实践,对酸、碱和盐的转化有了更深层次的把握.

众所周知,初中时期的化学教育应该努力体现出现代性、原创性、科学性、实用性和可行性等多个原则,从较小的问题着手,与教育和现实生活相融合.现如今的情况普遍是,教师与学生都了解书上的重点知识,但与生活实践仍然存在差距.例如,高锰酸钾能够制取氧气是教师与学生都知道的知识,但很少知道高锰酸钾在任何一家诊所都可以买到,它是日常生活中经常使用的一种消毒剂,可以减轻炎症和疼痛.也可以用来消毒鱼塘里的鱼苗,消毒种植的食用蘑菇.在最近几年中,高锰酸钾对瓜类蔬菜枯萎等破坏性病害的防治显示出强大的功效,防治效果高达95%以上,无污染、安全放心、成本低廉,还为瓜类蔬菜提供钾、锰等营养物质,推动其健康生长.在西餐厅中的厨师使用一定浓度的高锰酸钾溶液来对生菜进行处理,以防止疾病通过口腔传播.应用这部分化学原理可以让学生对化学产生很大的兴趣.这对化学教科书的处理,添加了新的视角.初中生正处在好奇阶段,自然而然地对化学更感兴趣,为培养学生的科学技能奠定基础,给各个学生一个特别的角度来理解化学的价值.基于大概念视域下,从教材中宏观与微观相结合再到实际中进行实践,远比单纯使用化学符号来解释和学习化学更有价值.

3 探索现代化化学教学模式

化学观念、科学探究与实践、科学思维、科学态度与责任的培养是化学课的重要目标,教师可能会在不知不觉中忽视后两点,化学实践能够修补这一缺点.从化学教育方面而言,化学实践可以将学生的核心技能进行提升,让学生产生求知探索观念,有助于学生形成处理信息的能力.利用化学学科教学活动,教师可以有针对性地培养学生在实验设计、处理和分析数据方面的技能.开展具有县域特色的实践研究的困难之处就在于如何突破以前教学模式的束缚,尝试创造符合当前学生的全新的教学方法.通过实践活动开展研究,学生能够懂得化学学科的重要性,从大概念的角度来理解与社会、科学和现实生活相关的问题,普及化学制作品对人们的影响,了解怎样使用化学知识科学开发化学资源;让学生在处理与化学相关的问题时,可以做出更加理性的决定.

第一,这种教学为学生给出了日后发展所需要的基础化学相关知识以及技能,让学生达到可以使用化学知识以及科学方法分析与处理单一化问题的水平;第二,可以让学生从化学方面渐渐理解自然与环境之间的关系,并研究相关的社会现象.教师在学科实践研究中的重点和目标如下:①利用化学实践活动研究,整理出化学学科开展教育的特征以及规律;②明确县域资源开发特点与化学教育的关系;③分析出一套基于县域中学资源开发的完整的化学教学实践体系;④设计开发符合县域资源特征的化学实践教学案例;⑤提高教师化学学科整体素质,打造高水平研究团队.

以“熔融金属矿物-铁”为例,教师可以组织研究小组对铁矿矿区100余米深的磁铁矿开采进行参观.安全总监解释了开采的整个过程,每个人都深深地感受到了采矿业所取得成就.参观完铁矿开采之后,教师还可以组织学生参观实验基地,请专业从业者向学生讲解铁矿石的具体成分,专业从业者讲这里蕴含的矿物元素可以涵盖整个元素周期表.教师和学生们还学习了铁矿石测试方法,如用重铬酸钾容量法对铁矿石的总铁含量进行迅速测定,使用碱熔重铬酸钠滴定法对铁进行测定,使用酸溶重铬酸钙滴定法测定等.这部分检测方式超出初中生的学习范围,但是能扩大学生的知识面,为其步入高中打下一定的基础.在整个项目活动中,师生学到了很多课外知识,从中可以得知,铁矿石中磁铁矿的铁含量为43%-44%,而国外的铁矿石的纯度非常高,几乎可以为66%-67%.还可以播放实践活动时候的照片以及视频,向学生们展示铁矿石样本,让学生们能喜欢上化学学科,变得更加热爱家乡.

4 深入探讨化学学科育人价值

化学具有育人作用.将化学实践活动利用好,学生可以体会到相关理念和模式.例如,在县城之中的花卉研究领域的杜鹃花专家陈子望曾说过,通过测量pH、溶解度等能够直观地判断不同产地的泥炭土、椰糠土等栽培基质是否符合国家标准,代替了使用经验判断花卉土壤质量的困难问题.这位老专家说过,有现代专业化设备的花店可以将符合高山杜鹃生长的pH检测出来,其大多在3.5-5.5,这比西部杜鹃更喜欢酸性土壤.

除此之外,教师还能够利用化学教育来培养学生对国家的自豪感.例如,在大型铁矿当中,目前的采矿工作是完全自动化的,只需要几个工作人员就可以完成,所有数据都由传感器收集,整个工作环节都处于良好的状态.此外,在非常深的地下,不仅有现代化的通风以及供电设施,而且有全覆盖的地下移动数字通信.学生们通过实践活动,可以身入其境地观看铁矿场所,在感叹科技是如此发达的过程中,培养了祖国学生的自豪感.

总而言之,基于大概念视域,初中学生应该利用化学实践活动,对当前县域的资源进行深度探索,让学生们体会到化学属于一门科学的、实用的、富有创造力的学科.对于人类物质文明的进步,化学发挥着重要的作用,教师需要让学生产生求知欲望,培养其科学态度以及自我责任观念,达到提高学生核心素养的目的.

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