化學(xué)核心素養(yǎng)的養(yǎng)成探索

郭瑞春

摘 要：核心素養(yǎng)有三大本質(zhì)特征：綜合性、階段性和持久性。核心素養(yǎng)的內(nèi)隱性，影響著對其的評測，致使教師在教學(xué)中有所忽視，但它卻會影響學(xué)生一生的學(xué)習(xí)、工作和思考。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；教學(xué)價值；內(nèi)隱

化學(xué)研究的對象是微粒，即分子、原子、離子等，由于微粒之小、之多而致使很難直接研究，需要借助宏觀的物理量——物質(zhì)的量這一橋梁幫助實現(xiàn)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化的定量研究。高中化學(xué)教學(xué)中切實把握好物質(zhì)的量的教學(xué)，體現(xiàn)化學(xué)核心素養(yǎng)，因此，挖掘其教學(xué)價值顯得尤為重要。

一、選擇邏輯起點 收獲思維訓(xùn)練之品質(zhì)

化學(xué)核心素養(yǎng)反映化學(xué)的本質(zhì)和化學(xué)的思想，是學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)的過程中逐漸形成的，具有綜合性、階段性和持久性的本質(zhì)特征。核心素養(yǎng)的養(yǎng)成與教師教學(xué)過程的設(shè)計、教學(xué)內(nèi)容的安排、教學(xué)方法的使用等有著密切的關(guān)系。

教學(xué)活動離不開課題的引入，教學(xué)起點選擇的不同，材料組織的先后不同，不僅影響課堂教學(xué)的展開，更會制約化學(xué)素養(yǎng)的形成。

【案例1】 教師：日常生活中，經(jīng)常要買大米，假若每一粒大米是一樣大小的話，能否請同學(xué)購買到5萬粒大米？如果請你去購買，需要花多少時間？

學(xué)生：兩天/半天……

教師：時間能否再短一些？是否有可能在一兩分鐘內(nèi)完成？

（學(xué)生熱烈討論）

學(xué)生：可以先數(shù)100粒大米，稱一下，然后換算成每一粒大米的質(zhì)量，經(jīng)過計算后可以稱出5萬粒大米的質(zhì)量。

教師：完全正確！如果已知大米的“千粒重”（即1000粒大米的質(zhì)量）為20克，能否在半分鐘內(nèi)完成買大米的任務(wù)？

學(xué)生：能。通過計算知道，5萬粒大米就是50000×20/1000=1000（克）。

教師：很好。如果已知每一個碳原子（12C）的質(zhì)量為1.993×10-23克，能否請大家馬上取出6.02×1023個碳原子？

學(xué)生：能。

教師：為什么？

學(xué)生：根據(jù)剛才買大米的思路，經(jīng)過換算，只要稱取1.993×10-23克×6.02×1023=12.0克，即12.0克碳原子就行了。

教師：太好了。在化學(xué)上，我們把6.02×1023個碳原子（12C）作為一個集合體，稱為1摩爾。摩爾是“物質(zhì)的量”的單位。

【解析】本案例，從學(xué)生最熟悉的例子出發(fā)，學(xué)生容易接受并且容易引發(fā)思考，從具體→抽象→建構(gòu)，順利完成了全新的、抽象的概念“物質(zhì)的量”的學(xué)習(xí)。從已有的邏輯思維引入新思想、新方法的構(gòu)建，完成了知識的重構(gòu)和知識的內(nèi)化。

【案例2】 教師：（出示一杯水）水是由水分子構(gòu)成的，那這一杯水中含有多少個水分子呢？

學(xué)生：幾千個？幾萬個？分子很小，至少要有幾百萬個吧……

教師：水分子是微觀粒子，肉眼看不到。有數(shù)據(jù)表明：一滴水中含有約17萬億億個水分子。

（學(xué)生一臉茫然）

教師：我舉個例子吧。假若有一滴水，大約是0.05克，其中的水分子由我們?nèi)珖?3億人口日夜不停地數(shù)，大約數(shù)多少年呢？一滴水中含有的水分子量夠我們?nèi)珖?3億人口日夜不停地數(shù)上2萬年。

學(xué)生：??？！既然有那么多分子，人用一生的生命數(shù)也數(shù)不清，那如何去研究呢？怎么知道一杯水有多少個水分子呢？

教師：我們借鑒生活中香煙的“打包”來理解。一包香煙20支， 20支是一個集合體，它就是一包。我們設(shè)想把分子也打包。如果把6.02×1023個12C所含的碳原子也打成“一包”，化學(xué)上把這“一包”稱為“1摩爾”。

學(xué)生：這樣的“一包”即“1摩爾”有多大呢？有什么意義嗎？

教師：“摩爾”是一個相當(dāng)于“包”一樣的微粒集合體的單位。

教師：“摩爾”是“物質(zhì)的量”的單位，物質(zhì)的量是一個物理量，是微粒的集合體。

教師：看一個練習(xí)題。3.01×1023個氧原子為 摩爾，含有O2 摩爾。

從一滴水中分子數(shù)不清，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，引發(fā)學(xué)生要搞個明白，弄個究竟的念頭越發(fā)深刻，于是課堂教學(xué)順利展開。這樣由實例引入—逐步抽象—揭示實質(zhì)—清晰脈絡(luò)關(guān)系—再結(jié)合練習(xí)強化知識的科學(xué)思路訓(xùn)練，有利于化學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成。

【案例3】 教師：化學(xué)方程式H2 + Cl2 = 2HCl的含義有哪些？

學(xué)生：物質(zhì)的轉(zhuǎn)化：氫氣和氯氣在點燃條件下生成氯化氫。

學(xué)生：微觀粒子的數(shù)目：一個氫分子和一個氯分子結(jié)合生成兩個氯化氫分子。

學(xué)生：質(zhì)量關(guān)系：每2g氫氣和71g氯氣反應(yīng)生成73g氯化氫。

教師：根據(jù)同學(xué)們的分析，我們從化學(xué)方程式可以推導(dǎo)出微觀粒子數(shù)目關(guān)系和質(zhì)量之間的關(guān)系。也就是說，2g氫氣和71g氯氣含有相同數(shù)目的分子。大家同意這個看法嗎？

學(xué)生：同意。

教師：那么，2g氫氣或71g氯氣含有的分子數(shù)目是多少呢？

學(xué)生：……

教師：由于這些微觀粒子的質(zhì)量都很小，這個數(shù)字很龐大，經(jīng)測定約為6.02×1023個，科學(xué)家將其稱為阿伏加德羅常數(shù)，符號為NA，表示約為6.02×1023 mol-1。

如此龐大的數(shù)字使用和計算都不是非常方便，怎么辦？因此，科學(xué)家想出了一個辦法，將6.02×1023個微粒作為一個集合體，稱為“1 mol”。這樣就將分子、原子、離子等我們?nèi)庋劭床灰姷牧Ｗ樱c客觀存在、具有一定質(zhì)量的物質(zhì)聯(lián)系了起來。

我們來看幾個練習(xí)。

1 mol H2約含 個氫分子；1 mol H約含 個氫原子；1 mol SO42-約含 個硫酸根離子。

摩爾是物理量“物質(zhì)的量”的單位。

【解析】由教師的啟發(fā)和引導(dǎo)以及教師設(shè)計的練習(xí)可知，學(xué)生理解了摩爾是一個單位，可以用來衡量物質(zhì)所含粒子數(shù)的多少。就如同克是質(zhì)量的單位，米是長度的單位一樣，那么摩爾是什么物理量的單位呢？這個物理量叫做“物質(zhì)的量”，就像長度可用來表示物體的長短，溫度可表示物體的冷熱程度一樣，物質(zhì)的量是用來表示物質(zhì)所含一定數(shù)目粒子集合體的多少的物理量。由具體到抽象，學(xué)生的思維得到了訓(xùn)練。