基于學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計

邵敏++董海

摘要：化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，可是教學(xué)中我們遇到了很多與實驗有關(guān)的困擾。那么實驗做與不做，怎樣做都應(yīng)以什么為出發(fā)點呢？文章結(jié)合教學(xué)實踐，以案例和思考的形式呈現(xiàn)一點改進(jìn)的過程和體會。

關(guān)鍵詞：困惑；探索；了解學(xué)生；領(lǐng)會教材；調(diào)整自我

文章編號：1008-0546（2017）07-0071-02 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.07.021

當(dāng)前中外教育特別重視的學(xué)科核心素養(yǎng)是指本學(xué)科給予學(xué)生未來發(fā)展必備的品格和關(guān)鍵能力；是在解決復(fù)雜的、不確定性的現(xiàn)實問題過程中表現(xiàn)出來的綜合性品質(zhì)或能力；是學(xué)科的知識和技能、過程與方法、情感態(tài)度和價值觀的整合?；瘜W(xué)學(xué)科要培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用探究的手段，在探究中尋找證據(jù)進(jìn)行推理，學(xué)會透過宏觀現(xiàn)象審視變化的微觀本質(zhì)，同時還要關(guān)注學(xué)習(xí)化學(xué)的社會意義，這些都是在發(fā)展學(xué)生與化學(xué)學(xué)科相關(guān)的核心認(rèn)識、關(guān)鍵能力和必備品格，即發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。

本文將就“分子和原子”第二課時的教學(xué)來介紹本人在培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)方面的一些做法。

一、教學(xué)背景分析

1. 教學(xué)內(nèi)容分析

從本章節(jié)開始，學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)的視角將從宏觀轉(zhuǎn)向微觀，并將對微觀世界進(jìn)行一系列探究活動，這是一個循序漸進(jìn)的過程。本部分內(nèi)容重在揭示化學(xué)變化中分子、原子是如何變化的。通過實例分析由分子構(gòu)成的物質(zhì)在發(fā)生物理變化和化學(xué)變化時的不同情況，從而揭示出分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子。通過兩個典型的化學(xué)反應(yīng)，分析得出在化學(xué)變化中分子可以分成原子，原子可以結(jié)合成新的分子。

2. 學(xué)情分析

學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了物理變化、化學(xué)變化、物質(zhì)的性質(zhì)、化學(xué)實驗基本操作。在小學(xué)自然和初中物理也學(xué)習(xí)了物質(zhì)的三態(tài)變化、物質(zhì)熱脹冷縮等和分子、原子部分相關(guān)的知識，這為學(xué)習(xí)新知識做了知識鋪墊。分子是初中學(xué)生接觸到的微觀粒子之一，在此之前學(xué)生只有一些微觀現(xiàn)象的感性認(rèn)識，比較缺乏理性認(rèn)識。

二、教學(xué)目標(biāo)

1. 通過實驗探究和微觀動畫展示，理解分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子；通過分子模型的組建理解原子是化學(xué)變化中的最小粒子，從而加深對化學(xué)反應(yīng)實質(zhì)的理解。

2. 能夠運(yùn)用分子和原子的觀點解釋一些日常現(xiàn)象，能夠區(qū)分物理變化與化學(xué)變化。

3. 通過對物質(zhì)及其變化的宏觀現(xiàn)象與微觀本質(zhì)之間相互聯(lián)系的分析推理，逐步培養(yǎng)學(xué)生的想象力和思維能力。

4. 知道在化學(xué)變化中，分子是可分的，而原子卻是不可分的。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會運(yùn)用辯證統(tǒng)一的觀點來思考問題的思想方法。

三、教學(xué)重點和難點

1. 重點：逐步學(xué)會科學(xué)探究的學(xué)習(xí)方式；認(rèn)識并理解分子和原子的基本概念；能夠運(yùn)用分子和原子的觀點解釋生活中的現(xiàn)象。

2. 難點：培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力、想象力和分析、推理的能力。從微觀角度認(rèn)識物質(zhì)的變化和物質(zhì)的分類。

四、教學(xué)過程設(shè)計及解析

教學(xué)環(huán)節(jié)1：從分子的角度認(rèn)識物質(zhì)的變化

設(shè)計意圖：先由學(xué)生熟悉的水的蒸發(fā)過程入手，再以前一單元剛學(xué)過的過氧化氫的分解為例，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，通過小組合作，畫一畫變化前后的微觀模型，讓學(xué)生感知由分子構(gòu)成的物質(zhì)，在發(fā)生物理變化和化學(xué)變化時的不同表現(xiàn)，在此過程中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，具體分析如下。

宏觀辨識與微觀探析： 水的蒸發(fā)和過氧化氫的分解是兩個宏觀現(xiàn)象，學(xué)生通過畫微觀示意圖了解變化的本質(zhì)，物理變化中，分子本身不變，化學(xué)變化中，分子發(fā)生改變，變成別的物質(zhì)的分子。培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會從微觀的角度看物質(zhì)，用微粒的變化分析物質(zhì)的變化。

變化觀念與平衡思想： 在講解水的蒸發(fā)的過程時使用了動畫模擬水分子變化前后的狀態(tài)，使學(xué)生能夠直觀地感受到分子是在不斷運(yùn)動的，并且溫度越高分子的運(yùn)動速率越快，但是分子的數(shù)目不會增減。

教學(xué)環(huán)節(jié)2：分子與物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的關(guān)系

演示實驗

設(shè)計意圖：通過實驗探究引導(dǎo)學(xué)生分析淀粉變藍(lán)的本質(zhì)原因，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，具體分析如下。

實驗探究與創(chuàng)新意識：利用學(xué)生在生物中學(xué)到的淀粉遇碘變藍(lán)的知識設(shè)計了對比實驗，體現(xiàn)了探究精神和創(chuàng)新意識。

尋找證據(jù)進(jìn)行推理：通過對比實驗的設(shè)計，讓學(xué)生觀察到明顯的實驗現(xiàn)象，碘酒和碘蒸氣都能使淀粉變藍(lán)，從而證明同種分子化學(xué)性質(zhì)相同，幫助學(xué)生理解分子是保持物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的最小粒子。

宏觀辨識與微觀探析：學(xué)生看到的是宏觀的實驗現(xiàn)象，淀粉遇到碘酒和碘蒸氣都變成了藍(lán)色，引導(dǎo)學(xué)生分析微觀本質(zhì)，碘酒和碘蒸氣中都含有相同的碘分子，使淀粉變藍(lán)的是碘分子。

科學(xué)精神和社會責(zé)任：碘蒸氣是有毒的，為了減少碘蒸氣進(jìn)入空氣中，我們在實驗中用饅頭塞住燒瓶的瓶口，并且盡量縮短加熱的時間，體現(xiàn)了環(huán)保意識和高度的社會責(zé)任感。

教學(xué)環(huán)節(jié)3：分子與原子的聯(lián)系

設(shè)計意圖：分子和原子這些肉眼看不到的微觀粒子很抽象，學(xué)生不容易理解，我們通過各種分子模型讓學(xué)生直觀地感受分子原子的存在，以及在變化中的表現(xiàn)。在此過程中，充分實現(xiàn)了培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的教學(xué)，具體分析如下。

宏觀辨識與微觀探析：對中學(xué)生來說，分子和原子這些肉眼看不到、手摸不著的微觀粒子的確非常抽象，我們只能借助多種分子模型，使學(xué)生具體的、可感的理解分子的構(gòu)成，在此基礎(chǔ)上，認(rèn)識現(xiàn)象背后的一般規(guī)律，學(xué)生的抽象思維能力也得到了培養(yǎng)。

證據(jù)推理與模型認(rèn)知：分組活動，給學(xué)生兩個過氧化氫分子模型，演示過氧化氫分解產(chǎn)生水和氧氣的變化過程，學(xué)生通過演示自然理解在化學(xué)變化中，分子可以破裂成原子，原子重新組合成新的分子。

教學(xué)環(huán)節(jié)4：從分子的角度理解物質(zhì)的分類

設(shè)計意圖：從學(xué)生已有的物質(zhì)分類的知識入手，并結(jié)合微觀圖片，透視分類的本質(zhì)，只含一種分子的物質(zhì)是純凈物，含有不同分子的物質(zhì)是混合物。

五、教學(xué)反思

1. 發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)要依托教學(xué)內(nèi)容，并基于學(xué)情進(jìn)行改造，讓學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容更貼近學(xué)生的認(rèn)知水平，呈現(xiàn)方式更符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。例如本節(jié)內(nèi)容中“由分子構(gòu)成的物質(zhì)，分子是保持其化學(xué)性質(zhì)的最小粒子”這一知識，教材中并沒有相應(yīng)的實驗，學(xué)生很難理解這句話的意義。我們可以讓學(xué)生借助已有的知識，設(shè)計簡單的實驗，并通過觀察、想象、類比等方式，引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，分析現(xiàn)象背后的本質(zhì)，在此過程中可有效培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識與微觀探析，證據(jù)推理和模型認(rèn)知以及實驗探究與創(chuàng)新意識等核心素養(yǎng)。通過整合，增刪，讓學(xué)生對化學(xué)知識的理解有新的提高。

2. 發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)要充分運(yùn)用化學(xué)實驗。很多教學(xué)實踐為了求效率，趕進(jìn)度，老師往往把結(jié)論直接告訴學(xué)生，缺漏了學(xué)生自己探究的過程建立的框架不牢固，學(xué)科的核心素養(yǎng)沒有得到培養(yǎng)。化學(xué)作為一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，一定要充分利用好“實驗”這一法寶，通過化學(xué)實驗不僅可以使學(xué)生獲得相應(yīng)的化學(xué)知識，培養(yǎng)學(xué)生實踐技能和素質(zhì)，而且還可以培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的學(xué)風(fēng)和實事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。

3. 要將各種化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)視為一個整體進(jìn)行培養(yǎng)。例如所有宏觀現(xiàn)象的取得都是以化學(xué)實驗為手段的，結(jié)合實驗現(xiàn)象，我們要進(jìn)行推理分析，才能認(rèn)識到微觀本質(zhì)，從而幫助我們構(gòu)建知識的基本思維模型，我們再運(yùn)用這些模型解釋生產(chǎn)生活中的實際問題，體現(xiàn)了化學(xué)知識學(xué)習(xí)的社會價值。例如我們學(xué)習(xí)碳單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)時，首先通過演示實驗“木炭還原氧化銅”觀察宏觀現(xiàn)象，有紅色粉末生成，還生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體。然后我們結(jié)合實驗現(xiàn)象（證據(jù)）進(jìn)行推理分析，木炭還原氧化銅生成銅和二氧化碳。進(jìn)而分析該反應(yīng)的本質(zhì)，氧化銅失氧生成銅，發(fā)生還原反應(yīng)，碳得氧生成二氧化碳，發(fā)生氧化反應(yīng)，歸納總結(jié)得出反映氧化還原反應(yīng)特征的一般模型；并得出單質(zhì)碳具有還原性，可用于冶煉金屬。在此過程中還可以分析是否會有一氧化碳?xì)怏w生成，為了減少對環(huán)境的影響，啟發(fā)學(xué)生思考木炭和氧化銅的合理質(zhì)量比，或如何改進(jìn)裝置等等。

參考文獻(xiàn)

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[2] 楊劍春.課程標(biāo)準(zhǔn)的教學(xué)解析和實施建議·化學(xué)（九年級）[M].南京：江蘇教育出版社，2012：97，110