基于学科核心素养的初中化学科学探究

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基于学科核心素养的初中化学科学探宄摘要：以“探究铝和稀盐酸、稀硫酸反应”为例，运用翻转课堂的教学模式，开展了基于学科核心素养的科学探究。将科学探究的部分环节置于课前辅之于微课完成，课堂上主要进行猜想的分析、方案的论证、进行实验、解释与结论，并用POE教学策略进行拓展延伸，最后以中考真题进行巩固提高训练，提升了科学探究的品质，促进了学生化学学科核心素养的提升。关键词：化学学科核心素养；科学探究；翻转课堂；案例研究文章编号：1005+C66295令C0046令C06中图分类号:G633.8文献标识码：B化学学科核心素养是学生发展核心素养的重要组成部分，反映了社会主义核心价值观下化学学科育人的基本要求，全面展现了学生通过化学课程学习形成的关键能力和必备品格。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”“科学探究与创新意识”“科学精神与社会责任”5个维度。这些核心素养既适合高中化学，又涵盖初中化学。初中化学教学中如何落实“素养为本”的课程理念，是 当前化学教学研究的重要课题。本文以“探宄铝和稀盐酸、稀硫酸反应”为例，运用翻转课堂的教学模式，创设真实的问题情境，引导学生开展以化学实验为主的科学探究活动，探索基于学科核心素养的科学探究基本模式。1教学基本思路本节课的教学对象是己学过金属和酸的化学性质等相关知识的初三学生，学生在学习金属的化学性质时已经知道在金属活动性顺序中位于氢前面的金属能置换出稀盐酸和稀硫酸中的氢，生成氢气，但是铝和稀盐酸以及稀硫酸反应时的现象却不同，本课题设计的教学意图是让学生通过科学探究来解决这一认知冲突，教学目标有以下三点：一是深化前面学习时建构的“酸的概念”和酸的化学性质知识；二是学会从物质的组成和结构角度解释宏观现象，培养宏观辨识与微观探析的学科素养；三是让学生体验科学探宄的过程、学习科学探究中发现问题、提出猜想、运用控制变量思想设计实验的基本方法，落实义务教育化学课程标准中对科学探宄既是学习方式，又是化学课程的目标和重要内容的期待。教学思路如下：1.1课前一一观看微课发现问题、提出猜想、设计实验方案学生在课前观看教师制作的微课，观察到铝和稀盐酸、 稀硫酸反应现象明显不同，学生根据教师在微课中的友情提示，独立地提出猜想，并设计实验方案进行验证。1.2课堂——科学探究、拓展延伸、巩固提高1.2.1科学探究学生分组对各自提出的铝和稀盐酸、稀硫酸反应现象不同的猜想进行讨论，找出合理猜想。学生对合理猜想的方案设计进行论证，优化方案。学生按照优化后方案进行实验，得出结论。1.2.2拓展延伸运用POE教学策略，让学生预测、观察和解释：密闭容器内铝和稀盐酸反应过程中气压会如何改变？1.2.3巩固提高运用中考真题强化学习效果，布置作业。本节翻转课堂的科学探究过程中各要素及其行为主体结构如图1。2主要教学过程2.1课前观看微课，提出猜想，设计实验方案学生课前在翻转课堂平台上自主观看微课，发现铝和稀盐酸、稀硫酸反应现象明显不同，提出猜想并自主设计实验方案。2.2课堂完成探宄，得出结论 2.2.1展示猜想，找出合理猜想学生分组对这六种猜想的合理性进行讨令，然后各组推荐一名代表汇报交流。通过讨论，学生发现微课中的实验是在室温下做的，取了大小相同的铝片，所以猜想④、⑤不合理；学生查阅溶解性表发现硫酸铝可溶于水，所以猜想⑥不合理；剩下的①②③即为较为合理的猜想。2.2.2对猜想①、②设计的实验方案进行论证针对猜想①、②，教师展示了多个学生的方案，通过翻转课堂云平台下发到学生的平板电脑上，学生分组对各种实验方案进行评价和完善，然后各组推荐一名代表汇报交流，最后在教师的引导下对各种方案进行科学合理的评价，并优选出可行的方案。验证猜想①：学生设计的几个具有代表性的实验方案如下：在交流和互动的过程中，教师有针对性地引导学生对有关方案进行分析和评价。教师：在设计对比实验时，常常采用控制变量的方法，把多因素的问题变成多个单因素的问题。每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对反应的影响。请同学们根据控制变量的方法对上述方案进行评价。 学生在讨论中对这三种实验方案进行了分析与比较。学生A:方案二和方案一相比，控制变量的方法运用得较好，如控制了铝的表面积、反应的温度等。相比这下，方案一不够严谨。学生B:方案三的特点是设计了两种酸的浓度在三种不同情况下的方案，虽然步骤较繁，但是更为严谨。学生C:在方案三的基础上我又提出方案四：控制其他条件都相同的条件下，将两种相同浓度的酸配制成从小到大不同的浓度，和铝反应观察实验现象。