基于核心素养教学的化工流程图题教学策略

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  【摘 要】文章针对高考题型“化工流程图”题从起源、题目结构、演变过程和解题方法做了一些研究和思考,讲解了基于核心素养下如何突破这类题型提出一些想法和建议。
  【关键词】化工流程图 核心素养 解题方法 教学策略
  一、教学背景:
  化学工艺流程题已逐渐成为高考试卷的主角,它的特点是:一是试题源于生产实际和科研成果等,以解决课堂互动探究化学实际问题为思路进行设问,充分体现了理论与实践相结合的观点;二是试题内容丰富,涉及基础知识较为全面,较好地考查学生对“双基”的掌握情况;三是题目陌生度大,起点高,结构新颖,提问灵活,分值较大,区分度强。
  二、题目分类:
  从化工工艺分,可分为基础化工工艺题和精细化工工艺题;从生产过程中的主要工序分,可分为除杂提纯工艺流程题、原材料化学转化工艺流程题、电解工艺流程题、能源综合利用工艺流程题;按资源的不同,分为空气资源生产的工艺流程题(如合成氨)、利用水资源生产的工艺流程题(如海水提溴、镁、氯碱工业等)、利用矿产资源生产的工艺流程题(如工业制H2SO4、炼铁、炼钢等)、化石燃料生产的工艺流程题等。
  三、基于核心素养的“化工流程图”的教学策略
  因为此类题目的高要求和高分值,而往往学生在进入高三复习时才能正式接触,训练时间短难以达到理想效果,我认为从基础年段就应该分层次分梯度、循序渐进地分级突破教学。
  1.建立化工模型概念
  在高一教学时,应该结合教材相关内容简要介绍相应化工流程,并在练习中设计简单的相关题目,初步建立“化工模型”的概念,例如在必修一中存在的诸多工业生产情境,应该是建构“证据推理与模型认知”的绝好时机,但不能一步到位地把未学到的知识也给掺杂进来,这样会让学生“吃不透”。在镁的提取工艺中,要让学生从基本原理、分离提纯、生产成本等角度上去拓展培养学生的“科学精神与社会责任”,但是不能去讲水解平衡。钠的碳酸盐学习时,可以介绍物质之间的转化,引入侯氏制碱法的简要流程,培养他们循环利用思想,但不讲沉淀溶解平衡。并且积累一些熟悉化工流程常用名词,如浸出、酸浸、酸溶、酸洗、水洗、水热处理等。
  2.读图表、分析数据的能力培养
  在选修4《化学反应原理》教学时,化学平衡图像分析图题、中和滴定曲线等传统题型,让学生学会读图表、数据并能分析。教材中原有的图像、图表是有代表性的,不能轻易放过,但对好学生应该改变传统的教学方法,教师引导学生观察分析。比如中和滴定曲线的绘制可以给学生先计算后动手的机会,再讲滴定终点的判断、指示剂的使用,就会水到渠成了。这也是核心素养教学中提倡的“科学探究与创新意识”培养。积累化工生产几种常见的处理手段:灼烧、加酸、加碱、加氧化剂、加氧化物、控制pH值、煮沸、趁热过滤等。
  3.归纳“化工”题的读题
  高三一轮复习时,可以借助教材中的化工流程进行适当难度提升,使之具有的阶段滚动复习的效果。专题复习时,再针对化工流程本身的特点进行“化工生产”的专题解读,将它模型化,消除学生的陌生感。化工流程题一般是以原料到产品的核心问题为命题契机,模型呈现为:生产工艺、条件控制、循环利用等。应对策略有:物料流向、反应原理、反应条件、物质分离提纯、绿色化学、产率计算等。学会解法归纳是学生解决此类问题的核心要素。
  4.做题的基本思路
  第一,从生产目的出发,消除陌生感,基本读懂流程。解答时先看主线再看条件和操作;边分析,边思考,先易后难、由浅入深。
  第二,根据要求做好每个小题,有的是与流程无关的可以直接做。有关联的问题,找到关联部分进行分析。最难的一定是和生產目的、生产流程相关性强的,则要从流程中获取信息,了解后答题。
  反思:作为教师,我们研究题型是为了更好的反思自己的教学,提高教学的有效性,同时也是减轻学生负担。新课改要求学习的方法不仅依靠教师和教材的传授,教学过程本身所涉及的、通过潜移默化、思考争论、解题捷径的过程,都应当纳入方法教育的范畴。其中以学生对适合自己的方法的发现和构建最有价值;对方法的领会与把握存在着因人因学科而异和循序渐进的心理学特点。
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