基于發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計
——以“化學(xué)反應(yīng)的表示”為例

◎李倩

一、問題的提出

核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受相應(yīng)學(xué)段的教育過程中，逐步形成的適應(yīng)個人終生發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力［1］?；瘜W(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)是對知識更高一層次的升華和提煉，它要求教師指導(dǎo)學(xué)生在各種學(xué)習(xí)活動中親身參與獲得?；瘜W(xué)教學(xué)要充分挖掘化學(xué)基本觀念、基本方法，借助學(xué)生身邊的情境和素材，將核心素養(yǎng)融入教學(xué)活動中?；瘜W(xué)方程式的教學(xué)，歷來受到眾多學(xué)者的廣泛重視，本教學(xué)設(shè)計借助“思維導(dǎo)圖”工具，以“化學(xué)方程式的表示意義”為重點展開。

二、“化學(xué)反應(yīng)的表示”教學(xué)設(shè)計

1．教材與學(xué)情分析——挖掘?qū)W科核心素養(yǎng) 本節(jié)課選自魯教版《化學(xué)》九年級上冊定量研究化學(xué)反應(yīng)第二節(jié)“化學(xué)反應(yīng)的表示”第一課時。本節(jié)內(nèi)容在本單元中有著承上啟下的作用，在學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)的表示——化學(xué)方程式這一化學(xué)用語之前，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了元素符號、化學(xué)式，對于原子、分子、物質(zhì)的符號表示已經(jīng)有所了解，而這部分內(nèi)容既是對前面所學(xué)的化學(xué)式、質(zhì)量守恒定律等知識的整合，又為今后用化學(xué)方程式描述化學(xué)反應(yīng)及計算做出方法上的引領(lǐng)。

2．教學(xué)目標(biāo)——突出學(xué)科核心素養(yǎng)對三維目標(biāo)的傳承與提升

（1）查閱“墨子號”量子衛(wèi)星發(fā)射所用燃料的相關(guān)知識，發(fā)展信息素養(yǎng)，體會化學(xué)對科技發(fā)展的重大貢獻。

（2）在球棍模型表示化學(xué)反應(yīng)的活動過程中，體會化學(xué)的“三重表征”的思維方式，促進宏觀辨識、微觀探析學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

（3）在自主探究化學(xué)方程式的意義活動中，通過類比、推理的學(xué)習(xí)方法，形成用化學(xué)思維學(xué)習(xí)新知識、解決新問題的意識，發(fā)展證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)。

三、教學(xué)過程設(shè)計

1．教學(xué)流程

表1“化學(xué)反應(yīng)的表示”教學(xué)主要流程

2．教學(xué)過程

自主學(xué)習(xí)：布置課前查閱火箭升空所用燃料的相關(guān)資料。

（設(shè)計意圖：學(xué)生課前利用各種社會資源查閱相關(guān)資料，促進信息素養(yǎng)的提升，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)。）

［教師］展示“墨子”號量子衛(wèi)星發(fā)射升空的新聞視頻。

（設(shè)計意圖：從我國發(fā)射“墨子號”量子衛(wèi)星新聞，聯(lián)系到火箭發(fā)射常用的燃料，從學(xué)生熟知的宏觀物質(zhì)反應(yīng)的角度引入，既貼近學(xué)生的生活，又提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時還可增強學(xué)生的愛國情感，促進學(xué)生科學(xué)精神和社會責(zé)任素養(yǎng)的發(fā)展）

環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境，表示化學(xué)反應(yīng)。

［教師］“墨子號”火箭升空使用的燃料是偏二甲肼和四氧化二氮等，若火箭發(fā)射使用的燃料是液氫和液氧，點火時將發(fā)生什么化學(xué)反應(yīng)？

［師生］交流討論，無論選擇何種燃料，火箭升天都是利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的大量能量，產(chǎn)生動力，推動火箭上天。

（設(shè)計意圖：解釋火箭為什么會升天，學(xué)生認(rèn)識化學(xué)在人類生活中的重要作用，突出化學(xué)反應(yīng)與能量觀。）

［教師］如何簡明、通用、科學(xué)地表示這個化學(xué)反應(yīng)？

活動探究1：多種方式表示化學(xué)反應(yīng)

［學(xué)生］寫出上述反應(yīng)的三種表示方法，討論三種表示方法的優(yōu)缺點。文字表達式不通用，圖形表示不簡明，符號表達式既簡明又通用，可它真的堪稱完美嗎？

（設(shè)計意圖：結(jié)合質(zhì)量守恒微觀實質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生進一步從定量的角度思考。建立物質(zhì)及其變化所特有的宏觀、微觀、符號之間的三重表征的思維方式，促進宏觀辨識與微觀探析等學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。）

環(huán)節(jié)二：認(rèn)識化學(xué)方程式。

活動探究2：合作利用球棍模型表述反應(yīng)過程。

［學(xué)生］以質(zhì)量守恒定律的微觀實質(zhì)這一知識為基礎(chǔ)，小組合作組拼反應(yīng)的球棍模型。

（設(shè)計意圖：學(xué)生直觀化學(xué)反應(yīng)，既激發(fā)學(xué)生興趣，又將學(xué)生的認(rèn)知障礙——化學(xué)計量數(shù)預(yù)設(shè)其中；通過分發(fā)不同數(shù)量的分子模型，在合作組拼過程中，培養(yǎng)學(xué)生合作共享意識。）

［教師］你能回答這個問題了嗎？“如何簡明、通用、科學(xué)地表示氫氣與氧氣的化學(xué)反應(yīng)？

（設(shè)計意圖：經(jīng)活動探究后引導(dǎo)學(xué)生思考符號表達式的不足，主動“改造”符號表達式為化學(xué)方程式。培養(yǎng)學(xué)生自主觀察、分析問題的能力，從而建立微觀實質(zhì)和符號表示之間的聯(lián)系，學(xué)生在自己“改造”的過程中收獲學(xué)習(xí)的信心。）

［師生］梳理元素符號、化學(xué)式、化學(xué)方程式之間的聯(lián)系。

［任務(wù)驅(qū)動］①這些符號可以表達哪些意義？

②你是從哪些角度理解的這些意義？

③請用思維導(dǎo)圖的形式整理表達出來。

環(huán)節(jié)三：探究化學(xué)方程式意義

活動探究3：完善思維導(dǎo)圖，類比探究化學(xué)方程式的意義。

［學(xué)生］小組展示共同繪制的有關(guān)化學(xué)方程式的思維導(dǎo)圖。

［教師］由相對分子質(zhì)量的比，解釋方程式中的分子計量數(shù)的比。

（設(shè)計意圖：難點部分再由教師適當(dāng)講解、概括提升，起到畫龍點睛的作用。）

［梳理總結(jié)］化學(xué)方程式質(zhì)和量兩層次的意義，為化學(xué)方程式的書寫做鋪墊。

［學(xué)生］結(jié)合你自己的理解課下完善思維導(dǎo)圖。

四、總結(jié)

本教學(xué)設(shè)計分析了核心知識所包含的化學(xué)基本觀念、化學(xué)學(xué)科思維等，并進行提煉加工，在教學(xué)設(shè)計中將其轉(zhuǎn)化為課堂問題和學(xué)生活動，加之思維導(dǎo)圖的輔助學(xué)習(xí)，從而發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。

參考文獻：

林崇德．中國學(xué)生核心素養(yǎng)研究［J］．心理與行為研究，2017，15（02）：145－154．