基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)實(shí)踐

張媛媛

摘要：以“廚房中的化學(xué)”為例，探索在化學(xué)教育的啟蒙階段，化學(xué)課堂教學(xué)中如何有效滲透化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，如何培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。本節(jié)課以饅頭制作過程中膨松劑的作用為探究對象展開教學(xué)，通過一系列活動的設(shè)計不斷滲透化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)；教學(xué)實(shí)踐；核心素養(yǎng)

文章編號：1008-0546（2018）11-0036-03 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2018.11.011

《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》正式發(fā)布已近一年，各地關(guān)于核心素養(yǎng)的研究、培訓(xùn)等活動也開展得如火如荼。隨著《普通高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)》提出“宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)精神與社會責(zé)任、實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識”等五個維度的素養(yǎng)，初中化學(xué)核心素養(yǎng)也在此基礎(chǔ)之上，提出“宏微結(jié)合、分類表征、變化守恒、模型認(rèn)知、實(shí)驗(yàn)探究、綠色化學(xué)”六個維度的素養(yǎng)。筆者身為一線教師，在不斷學(xué)習(xí)的同時，也嘗試在課堂教學(xué)中有意識地滲透和發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。筆者于2017年5月參加了常州市初中化學(xué)優(yōu)質(zhì)課評比，執(zhí)教的“廚房中的化學(xué)”就是滲透學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)實(shí)踐。

一、教學(xué)設(shè)計

1.教學(xué)內(nèi)容分析

義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出，初三化學(xué)的課程理念是，使每一個學(xué)生以愉快的心情去學(xué)習(xí)生動有趣的化學(xué)，激發(fā)學(xué)生積極探究化學(xué)變化的奧秘，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和學(xué)好化學(xué)的信心。作為初三化學(xué)的一節(jié)復(fù)習(xí)課，廚房中的化學(xué)涉及知識面廣，同時與實(shí)際生活聯(lián)系緊密，是學(xué)生對已學(xué)知識的激活、重構(gòu)、應(yīng)用，也是體現(xiàn)新課程理念的有利時機(jī)。教材中涉及到廚房中的化學(xué)知識 [1]，包括金屬、金屬氧化物、酸、堿、鹽、材料、燃料與燃燒等相關(guān)知識。如何選取有效情境，選擇有力切入點(diǎn)，提取適當(dāng)化學(xué)問題，對于教材內(nèi)容知識的激活、重構(gòu)、應(yīng)用、遷移非常重要。初三化學(xué)中酸堿鹽的性質(zhì)是中考的重點(diǎn)、難點(diǎn)所在，也是培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理思維能力，滲透化學(xué)核心素養(yǎng)的重要載體。所以，本節(jié)課精心選取饅頭制作作為情境，以膨松劑的蓬松原理作為探究問題，引導(dǎo)學(xué)生利用已學(xué)的酸堿鹽相關(guān)知識解決生活問題，實(shí)現(xiàn)知識的重構(gòu)，促進(jìn)學(xué)生能力發(fā)展，提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。

2.學(xué)情分析

本節(jié)課是初三化學(xué)的復(fù)習(xí)課，盡管學(xué)生已有一定的知識基礎(chǔ)和生活經(jīng)驗(yàn)，并且正在初步形成“性質(zhì)決定用途”的學(xué)科觀念、“宏微結(jié)合、分類表征、變化守恒、實(shí)驗(yàn)探究、模型認(rèn)知、科學(xué)精神、綠色化學(xué)”等核心素養(yǎng)。但是仍然比較薄弱，具體表現(xiàn)為學(xué)生將化學(xué)學(xué)科知識遷移到生活中的自覺不足，同時學(xué)生利用化學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力較低。所以，應(yīng)以學(xué)生熟知的生活情境和生活問題作為背景，并結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)過程中常見的化學(xué)問題，引發(fā)學(xué)生的思考和學(xué)習(xí)的興趣，同時促進(jìn)學(xué)生的和諧發(fā)展，激發(fā)和維持學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和信心。

3.教學(xué)目標(biāo)

能夠應(yīng)用幾種生活中常見碳酸鹽的性質(zhì)，探究實(shí)際的生活問題，并能夠進(jìn)行簡單的計算，實(shí)現(xiàn)知識重新整合和建構(gòu)；通過自主、合作學(xué)習(xí)，感受定性與定量相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)探究過程，以及化學(xué)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性，體驗(yàn)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法；在探究實(shí)際問題的過程中，進(jìn)一步感受碳酸鹽等化學(xué)知識與生活生產(chǎn)的密切關(guān)系，體會化學(xué)是一門真實(shí)的、有用的科學(xué)，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐的樂趣，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣；在整個教學(xué)過程中進(jìn)一步滲透化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

4.教學(xué)過程

[引入]品嘗放了膨松劑和沒放膨松劑的兩種不同口感的饅頭。

設(shè)計意圖：通過真實(shí)情境，引起學(xué)生情感上的共鳴，從而引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望。引出研究饅頭制作中膨松劑作用的課題，引發(fā)學(xué)生對學(xué)習(xí)本節(jié)課內(nèi)容的渴望。

環(huán)節(jié)一：和面

[演示實(shí)驗(yàn)]和面

設(shè)計意圖：學(xué)生在課堂中實(shí)際感受生活中廚房內(nèi)的活動，通過生活實(shí)際，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生關(guān)心生活、聯(lián)系生活。

[提問]觀察和面的過程后，你有哪些問題？

設(shè)計意圖：以開放性的設(shè)問，激發(fā)學(xué)生的思維，引導(dǎo)學(xué)生打開思路，讓課堂成為解決學(xué)生真正感興趣的問題的場所。

[資料卡片]酵母和白糖的作用。

[提問]加入膨松劑有什么好處呢？

[再問]哪些物質(zhì)可以起到膨松劑的效果呢？還有哪些物質(zhì)能夠產(chǎn)生CO2呢？這些物質(zhì)都適合用作面食的蓬松劑嗎？

[追問]根據(jù)我們所學(xué)的知識，這些物質(zhì)可以通過怎樣的變化，生成CO2氣體呢？請書寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

設(shè)計意圖：通過問題串，學(xué)生復(fù)習(xí)了碳酸鹽、銨鹽等物質(zhì)的性質(zhì)，能夠?qū)⒂洃浿械闹R激活、提取，并加以應(yīng)用。并且得出生活實(shí)際中，并不是所有可以生成CO2氣體的物質(zhì)都可以用來做膨松劑。生活中常用來作為膨松劑的物質(zhì)有碳酸氫銨、碳酸鈉、碳酸氫鈉、碳酸鈣。引導(dǎo)學(xué)生從已有的生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，將經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為知識，從化學(xué)的視角看待生活問題，將科學(xué)世界與生活世界相聯(lián)系，從生活走進(jìn)化學(xué)。同時，通過化學(xué)方程式的書寫、碳酸鹽和銨鹽的歸類、反應(yīng)類型的歸類、適于用作膨松劑的物質(zhì)選擇等教學(xué)過程，進(jìn)一步滲透“宏微結(jié)合、變化守恒、分類表征、綠色化學(xué)”等化學(xué)核心素養(yǎng)。再次強(qiáng)化“組成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)和變化決定用途”的化學(xué)理念。

環(huán)節(jié)二：發(fā)面

[對比]對比所用原料分別是：面粉+水；面粉+水+酵母；面粉+水+酵母+膨松劑三種面團(tuán)的蓬松情況。

[提問]你觀察到怎樣的結(jié)果？為什么？

[追問]NaHCO3在實(shí)際發(fā)面過程中是如何產(chǎn)生CO2氣體的？

[再問]不同膨松劑，效果相同嗎？以Na2CO3和NaHCO3為例。

設(shè)計意圖：聯(lián)系實(shí)際問題，將生活問題轉(zhuǎn)化抽象為化學(xué)問題，通過計算Na2CO3和NaHCO3各1g與足量的酸反應(yīng)生成CO2氣體的質(zhì)量的多少，解決生活問題，并通過計算強(qiáng)化定量思想，同時意識到定量分析在日常生活的應(yīng)用，以及定量分析化學(xué)變化的重要性和必要性，進(jìn)一步滲透“宏微結(jié)合、模型認(rèn)知、科學(xué)精神”等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

[提問]通過實(shí)驗(yàn)可以比較Na2CO3和NaHCO3產(chǎn)氣情況嗎？

[學(xué)生實(shí)驗(yàn)一]等質(zhì)量Na2CO3和NaHCO3與足量且等量的酸反應(yīng)，觀察氣球變化情況。

[交流與討論]觀察到的現(xiàn)象、可以得出的結(jié)論。

[追問]那么你能推測由這兩種膨松劑制成的面團(tuán)，膨脹情況是怎樣的嗎？

設(shè)計意圖：根據(jù)提供的儀器，設(shè)計模擬實(shí)驗(yàn)，用等質(zhì)量Na2CO3和NaHCO3與足量且等量的酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體使氣球膨脹大小來模擬對比分別使用兩種蓬松劑的面團(tuán)在發(fā)面過程中膨脹情況，體會科學(xué)實(shí)驗(yàn)與日常生活的緊密聯(lián)系，感受化學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要作用和意義，并培養(yǎng)學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)、觀察、分析、對比等實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。通過交流與討論，得出實(shí)驗(yàn)并不能完全真實(shí)地體現(xiàn)發(fā)面過程中的產(chǎn)氣情況。通過這些活動設(shè)計，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生“實(shí)驗(yàn)探究、科學(xué)精神、模型認(rèn)知”等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

環(huán)節(jié)三：烤面

[學(xué)生實(shí)驗(yàn)二]烤面并品嘗。

設(shè)計意圖：通過品嘗自制的烤饅頭，從化學(xué)回歸生活，感受到化學(xué)使生活更美好，收獲利用學(xué)科知識解決生活問題后的成就感和喜悅。

[交流與討論]觀察到的現(xiàn)象。①產(chǎn)生臭味的面團(tuán)中膨松劑是什么物質(zhì)？發(fā)生了什么變化？②為什么烤面時面團(tuán)又繼續(xù)膨脹了？③若膨松劑是碳酸氫鈉，那么碳酸氫鈉也可以受熱分解，你能否根據(jù)碳酸氫銨、碳酸鈣分解的化學(xué)方程式，寫出碳酸氫鈉分解的化學(xué)方程式呢？

設(shè)計意圖；通過對使用不同膨松劑（碳酸氫銨、雙效泡打粉）制成的饅頭烤制過程中現(xiàn)象的分析，實(shí)現(xiàn)對現(xiàn)象背后原因的理性思考，以及知識的遷移、應(yīng)用，并從方程式的書寫、由氨臭味中氮元素的守恒推出碳酸氫銨等，再次強(qiáng)化滲透“宏微結(jié)合、分類表征、變化守恒、科學(xué)精神、實(shí)驗(yàn)探究”等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

[交流與討論]沒有產(chǎn)生臭味的面團(tuán)中的膨松劑——泡打粉，①發(fā)面烤面的原理，②分析出雙效泡打粉在饅頭制作過程中發(fā)生的化學(xué)變化，③叫做“雙效”泡打粉的原因。

設(shè)計意圖：學(xué)生綜合利用本節(jié)課復(fù)習(xí)的有關(guān)碳酸鹽的相關(guān)性質(zhì)、反應(yīng)類別和條件、以及反復(fù)強(qiáng)化滲透的化學(xué)學(xué)科觀念和核心素養(yǎng)，進(jìn)一步解決生活中真實(shí)的問題。從而實(shí)現(xiàn)學(xué)科知識的掌握、問題解決的能力、學(xué)科素養(yǎng)的深化三者相互促進(jìn)和提升。

二、教學(xué)反思

1.情境主線貫穿課堂

本節(jié)課，學(xué)生始終圍繞廚房中饅頭的制作過程展開學(xué)習(xí)。以“和面——發(fā)面——烤面”為情境主線，在具體的、真實(shí)的、生活化的情境下，通過產(chǎn)生的問題串不斷激活學(xué)生思維，引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)學(xué)科的角度，將這些生活問題轉(zhuǎn)變?yōu)榛瘜W(xué)學(xué)科問題并加以解決，利用廚房中物質(zhì)的性質(zhì)和變化，以及對這些變化的控制，撥開了面食制作過程中和面、發(fā)面、烤面原理的神秘面紗，同時使得化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)不斷得以滲透。

2.核心素養(yǎng)滲透課堂

本節(jié)課涉及到的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)較為全面，教師有意識地反復(fù)強(qiáng)化培養(yǎng)與學(xué)生無意識地自主應(yīng)用，是本節(jié)課滲透化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵。從以上教學(xué)設(shè)計可以看到，筆者在每一個環(huán)節(jié)，不斷反復(fù)地有意識地進(jìn)行化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的滲透。例如，在學(xué)生思考可以生成CO2的物質(zhì)時，將碳酸鈉、碳酸鈣、碳酸氫鈉、碳酸氫銨等歸類為碳酸鹽，之后，書寫出反應(yīng)方程式后又將這些反應(yīng)根據(jù)條件或者反應(yīng)基本類型進(jìn)行分類，從而不斷滲透“分類表征”的核心素養(yǎng)?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)不是一蹴而就的，應(yīng)當(dāng)是在整個化學(xué)教學(xué)過程中日積月累不斷滲透的過程。在每一節(jié)課的教學(xué)設(shè)計中，都應(yīng)當(dāng)使學(xué)生能夠在真實(shí)的情境中，應(yīng)用已有知識，解決問題，完成既定任務(wù)，從而不斷促進(jìn)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 中學(xué)化學(xué)國家課程標(biāo)準(zhǔn)研制組.九年級化學(xué)義務(wù)教育教科書[M].上海：上海教育出版社，2012

[2] 中華人民共和國教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012

[3] 房宏.中學(xué)化學(xué)核心素養(yǎng)的構(gòu)成體系與培養(yǎng)策略[J].中小學(xué)教師培訓(xùn)，2016（6）：5-8