核心素养视角下基于DIS数字化实验的高中化学教学研究

核心素养视角下基于DIS数字化实验的高中化学教学研究

高苗

高苗陕西省西安中学710018

【摘要】学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确的正确的价值观念、必备品格和关键能力。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”、“科学态度与社会责任”5个方面。在化学教学中，运用数字化实验辅助教学，开展实验探究，能够实现宏观与微观、定性与定量的有机结合，有利于培养和发展学生的核心素养。

【关键词】核心素养；DIS数字化实验；化学能与电能；原电池

中图分类号：G688.2文献标识码：A文章编号：ISSN1001-2982（2019）09-105-02

1、DIS数字化实验简介

DIS数字化实验系统包含传感器、数据采集器、计算机软件几部分，该系统通过不同类型的灵敏的传感器将信号高精度、高速度、高密度地通过数据采集器传输到计算机软件中，实现即时、连续的监测，形成数据或图像，能够使一些肉眼难以观察到的现象直观的展现出来，也可以精确地监测各种物理量的变化，在化学实验中是一个不失为一个很好的选择。

图1

图2

图3

图4

化学教学中，运用DIS数字化实验开展实验探究，有利于揭示宏观世界与微观世界的联系，感知化学变化中的平衡与守恒思想，开展证据推理和模型认知的研究，培养学生的科学探究和创新精神，增强学生的主人翁意识和社会责任感。借助数字化实验技术，能够实现宏观与微观、定性与定量、数据与图像的有机结合，助力学生化学核心素养的提升[1]。

图5

2、基于DIS数字化实验的“化学能与电能”教学设计

2.1教材分析

化学能与电能位于人教版高中化学必修2第二章第二节。从结构上看，本节内容建立在学生初中化学中“化学与能源”的基础上，是对初中化学相关内容的提升与拓展，同时也是选修模块“化学反应原理”的必要基础之一；从内容上看，本节属于化学反应原理范畴，是化学学科重要的原理性知识之一，同时也是与生产、生活和科学研究密切相关，对人类文明进步和现代化发展有重大价值，因此决定了本节内容的重要地位[2][3]。

2.2教学与评价目标

（1）教学目标

①能举出化学能转化为电能的实例；

②通过实验初步认识原电池，掌握原电池的概念、反应原理、构成要素及应用；

③认识化学能转化为电能对现代化的重大意义。

评价目标

①通过学生动手实验，观察现象，诊断并发展学生实验探究的水平；

②通过学生对原理和构成要素的交流讨论，诊断并发展学生对宏观现象的微观探析的水平。

2.3教学流程

（1）真实问题情境引入，激发兴趣引发思考（图1）

（2）旧实验发现新问题，大胆猜测实验验证

学习任务1：实验探究包裹有Cu丝的锌粒与稀硫酸反应和锌粒直接与稀硫酸反应过程温度变化。

学习任务2：实验探究锌片与铜片平行插入稀硫酸中和锌片与铜片用导线连接后平行插入稀硫酸中现象差别（图2）。

（3）理论实践相结合，探析原电池原理

学习任务3：分组讨论，探析原电池的工作原理（图3）

（4）原理活学活用，探究构成要素

学习任务4：实验探究原电池构成要素（图4）

（5）小结本节内容，放眼未来发展（图5）

参考文献

[1]董金水.交互式电子白板和DIS数字化实验在化学教学中的应用——以“化学反应速率”教学设计为例[J].化学教与学,2013(07):64-65+48.

[2]普通高中课程标准实验教科书化学2[M].人民教育出版社，2004.

[3]普通高中课程标准实验教科书2（必修）教师教学用书[M].人民教育出版社,2007.