第五章学习主题2: 物质的性质与应用
一、物质的性质与应用学习主题内容要求及主要变化
物质的性质与应用是化学科学的基本认识领域之一。本学习主题选取的空气、水、溶液、金属、酸、碱、盐等相关知识贯穿整个义务教育阶段化学课程,是初中化学的重要内容。
(一)物质的性质与应用学习主题核心素养发展的功能定位
物质的性质与应用学习主题的主要内容是元素及其化合物的初步知识,重点落实的化学观念是物质观,其内涵包括:物质是有元素组成的,物质具有多样性,可以分为不同类别;物质的性质决定用途等。通过本次学习主题,学生可建立对物质性质与应用的关系的初步认识,形成合理利用物质的意识;发展从元素视角初步分析和解决实际问题的能力;形成物质的性质决定用途的观念,促进物质观等化学观念的发展。
(二)物质的性质与应用学习主题内容要求及主要变化
2011版化学课程标准中与本学习主题相对应的是“身边的化学物质”。下设“我们周围的空气”“水与常见的溶液”“金属与金属矿物”“生活中常见的化合物”四个二级主题;2022版化学课程标准将学习主题命名为“物质的性质与应用”,更加凸显化学学科的本质,将原来的四个二级主题合并为主题内容“常见的物质”,新增“物质的多样性”“认识物质性质的思路与方法”“物质性质的广泛应用及化学品的合理使用”“学生必做实验及实践活动”三个主题内容,体现了大概念统领的多维课程内容结构。
1.发挥“物质的多样性”大概念统领作用。2.发挥“常见的物质”核心知识的认识功能价值。这部分内容贴近学生的生活经验,有利于增强学生对化学的学习兴趣,因其涉及较多的感性素材,对学生理解化学概念、原理性知识,具有用感性认识支撑理性认识的功能,同时这部分知识也是跨主题内容学习的基础,是学习其他主题的重要知识载体。3.发展基于元素化合物性质认识的科学思维。4.凸显物质性质的实际应用价值。5.提升基于物质性质的科学探究与实践的能力。
二、物质的性质与应用学习主题的学业要求解读及例析
(一)物质的性质与应用学习主题的学业要求解读
1.能依据物质的组成对物质进行分类,并能识别纯净物和混合物、单质和化合物;能依据物质的类别列举一些简单的单质氧化物、酸、碱、盐及生活中常见的有机物。(属于基本理解的层面)
2.能通过实验说明氧气、二氧化碳,以及常见的金属、酸和碱的主要性质,并能用化学方程式表示;能举例说明物质性质的广泛应用及性质与用途的关系;能利用常见物质的性质、分析、解释一些简单的化学现象和事实;能设计简单实验,制备并检验氧气和二氧化碳;能检测溶液的酸碱性。(体现基本理解和简单运用两个层次的要求)
3.能运用研究物质性质的一般思路与方法,从物质类别的视角,依据金属活动性顺序、中和反应等,初步预测常见的金属、酸和碱的主要性质,设计实验方案、分析、解释有关的实验现象,进行证据推理,得出合理的结论。(属于简单应用层次的要求)
4.能从定性和定量的视角,说明饱和溶液、溶解度和溶质的质量分数的含义;能进行溶质质量分数的简单计算;能根据需要配置一定溶质质量分数的溶液;能利用物质的溶解性,设计粗盐提纯、水的净化等物质分离方案。(体现基本理解和简单应用两个层次的要求)
5.能给予真实问题,情境依据常见物质的性质,初步分析和解决相关的综合问题;能基于物质的性质和用途,从辩证的角度,初步分析和评价物质的实际应用,对空气和水体保护、金属材料使用与金属资源开发、低碳行动、资源回收、化学品合理使用等社会性科学议题展开讨论,积极参予相关的综合实践活动。(属于综合问题解决层次的要求)
(二)依据学业要求设计活动表现评价
1.精心研究学业要求。教师应理解学业要求中所描述的行为表现,实施每一个活动时,能明确做什么、依据什么、做到什么程度及怎么做等,以此再制定具体的评价标准。2.制定活动表现评价标准。3.设计活动展示评价量表。
三、物质的性质与应用学习主题教学提示解读及案例
(一)物质的性质与应用学习主题的教学现状
物质的性质与应用是基本概念,基础理论及化学实验等知识的基础,是认识和解决生产生活等实际问题的依据。本学习主题的内容与学生的生活贴近,学习活动可以设计的丰富多彩,在教学过程中,很容易引起学生的共鸣,有利于激发学生的学习兴趣。
教学实践中存在的问题有:不能充分发挥实验的作用(课堂上学生听实验、背实验的情况时有发生,影响了学生对物质性质的理解,影响学生科学思维、科学探究和实践素养的进一步发展)。不能将物质性质与应用有机融合(一些教师在课堂上呈现的是去情境化和碎片化的教学,无法有效帮助学生建立物质性质与用途的联系)。考试和习题讲解占据了大量的教学时间(我国目前评价学习效果的手段几乎都是纸笔测验,教师学生都面临着考试升学的压力。以考带讲、以考带学时有发生,教学中大量时间用于解题训练,总结解题规律,而不是在力求展现学生思维的基础上解决问题)。物质性质的应用被弱化和忽视(由于物质性质背后的化学概念和原理知识难度大,在课时有限的情况下,物质的性质应用自然被弱化和忽视,背诵和记忆充斥了课堂)。
(二)物质的性质与应用教学策略建议
1.通过实物、图片、模型等直观手段,联系学生常见的具体物质,引导学生感受物质的多样性;结合元素、原子和分子等核心概念,引导学生进行比较、分类、概括,建立物质分类的认识,逐步形成基于物质类别研究物质及其变化的视角。
2.通过典型事例,帮助学生认识物质性质与用途的关系,展现丰富、鲜活的物质应用事实,引导学生基于物质性质对物质应用进行分析、解释和创意设计,促进学生“性质决定用途”观念的形成。
3.充分发挥学生必做实验的功能,给学生提供充分的动手实践和动脑思考的机会,经历完整的探究过程,引导学生在反思和交流的基础上,提炼研究物质性质的一般思路与方法。
4.设计关于物质的性质与用途的真实情境和任务,充分利用“基于碳中和理念设计低碳行动方案”等跨学科实践活动,开展项目式学习,发展学生多角度分析和解决实际问题的能力,以及合作、实践、创新等能力。