探索新高考背景下的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培育

摘要： 在上海新高考改革為重要標(biāo)志的基礎(chǔ)教育綜合改革背景下，分析高中化學(xué)教學(xué)中出現(xiàn)的問題，指出全面提高化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是新高考背景下高中化學(xué)課堂教學(xué)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)和要求。以“氨”的教學(xué)設(shè)計為例，探索如何在新高考背景下克服時間緊、任務(wù)重、要求高等困難，提高課堂教學(xué)的效率，落實學(xué)科素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞： 新高考； 化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)； 氨； 教學(xué)設(shè)計

文章編號： 10056629（2018）9006205 中圖分類號： G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

1 新高考背景下高中化學(xué)教學(xué)中存在的問題

新高考背景下的高中化學(xué)課程分為必修、選擇性必修和選修課程，開設(shè)時間為2或3年，學(xué)生的學(xué)業(yè)水平檢測分為合格考和等級考，這些新的變化給高中化學(xué)教學(xué)，尤其是高一、高二化學(xué)教學(xué)帶來了一些新的問題，主要表現(xiàn)為：

（1） 對于選擇參加等級考試的學(xué)生來說，化學(xué)學(xué)習(xí)貫穿高中三年，但相比老高考模式周課時數(shù)減少，教學(xué)內(nèi)容也相應(yīng)減少；高考化學(xué)等級考試的時間由1.5小時減少為1小時，滿分值由150分降低為70分。學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性、投入精力和學(xué)習(xí)時間較過去都有所降低和減少，學(xué)生參加化學(xué)選修課、競賽課的熱情也有所減退。

（2） 為了幫助學(xué)生更好地選擇等級考科目，高一學(xué)生就需要對理、化、生、政、史、地學(xué)科有較為充分的了解。因此，學(xué)校開設(shè)的高一課程門類較多，致使教學(xué)時間緊迫。于是，課堂教學(xué)就常會忽視設(shè)計真實問題情境，忽視實驗教學(xué)。

（3） 化學(xué)高考等級考的難度系數(shù)由原來的0.65～0.68降低為0.75～0.78，有的教師便錯誤地認(rèn)為新高考對學(xué)生能力培養(yǎng)的要求降低了，尤其是對那些不參加化學(xué)等級考試的學(xué)生。于是，課堂上教師只忙于單純地傳授知識。

（4） 相比于等級考，高二合格考主要考查基礎(chǔ)性內(nèi)容，難度系數(shù)為0.85～0.87。在這種情況下，到底教什么？怎么教？教到什么程度？合格考應(yīng)該為學(xué)生打下什么樣的“基礎(chǔ)”？諸如此類問題讓很多教師感到茫然。一些教師、學(xué)生為“合格”而教和學(xué)，不注重學(xué)生能力培育，課堂教學(xué)效率低，更不考慮如何提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，認(rèn)為那是針對參加等級考學(xué)生的事。如何提高化學(xué)合格考班級的教學(xué)質(zhì)量，在新高考背景下成為一個非常值得關(guān)注的問題。

2 學(xué)科核心素養(yǎng)是新高考背景下化學(xué)教學(xué)質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)

核心素養(yǎng)培育“是學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價值觀念，必備品格和關(guān)鍵能力”[1]。因此，新高考背景下的化學(xué)教學(xué)質(zhì)量高低的重要標(biāo)志就是學(xué)科核心素養(yǎng)的落實。化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)不是口號，是實實在在的教育教學(xué)目標(biāo)。新高考背景下，時間緊、任務(wù)重、要求高，如何把化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)落實到每一堂課中，是每位化學(xué)教師都應(yīng)該思考和實踐的。

高一年級是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培育和落實最為關(guān)鍵的一年，對高二確定選擇參加等級考或合格考的學(xué)生來說，都是至關(guān)重要的。高一年級的化學(xué)課是必修課，還沒有進(jìn)行選科分流，從學(xué)生一入校，就應(yīng)該開始探索落實化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的方法。以化學(xué)知識的學(xué)習(xí)為載體，把化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)有意識地努力落實在每一節(jié)課中，養(yǎng)成科學(xué)的思維方法和習(xí)慣，提高高一的教學(xué)質(zhì)量，才能適應(yīng)上?；A(chǔ)教育綜合改革的要求，真正全面落實教育部新頒的高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)。

“學(xué)業(yè)質(zhì)量是學(xué)生在完成本學(xué)科課程學(xué)習(xí)后的學(xué)業(yè)成就表現(xiàn)。學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)是以本學(xué)科核心素養(yǎng)及其表現(xiàn)水平為主要維度”[2]。新高考“以核心素養(yǎng)為測試宗旨，以真實情景為測試載體，以實際問題為測試任務(wù)”[3]為命題原則。因此，無論是擔(dān)任合格考還是等級考教學(xué)任務(wù)的教師，都應(yīng)該認(rèn)識到，新高考背景下的高中化學(xué)課堂教學(xué)和學(xué)業(yè)質(zhì)量都應(yīng)以落實化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為最重要標(biāo)志，必須關(guān)注和落實化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，關(guān)注學(xué)生綜合能力的提升，關(guān)注化學(xué)知識的實際應(yīng)用，而提高教學(xué)質(zhì)量的方法和途徑就必須要在化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培育上下功夫。

教師要按照教育部2017年版《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》，精心設(shè)計每一節(jié)課，思考每節(jié)課化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培育的落實點，為學(xué)生打下良好的人文底蘊、科學(xué)精神、實踐創(chuàng)新等基礎(chǔ)，堅持把化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培育貫穿始終，高考化學(xué)合格考或等級考取得好成績是水到渠成的。

3 把化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實變成實實在在的教學(xué)行為

對于高一全體學(xué)生以及高二參加合格考試的學(xué)生來說化學(xué)是必修課?；瘜W(xué)必修課“旨在促進(jìn)全體學(xué)生在化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的各個方面都有一定的發(fā)展”[4]，要把化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)變成實實在在的教學(xué)行為。

以高一化學(xué)“氨”的教學(xué)為例，在教學(xué)中以創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)為抓手設(shè)計教學(xué)過程，把培育核心素養(yǎng)落實在每一節(jié)、每一單元中。結(jié)合化學(xué)學(xué)科的特點和新高考要求，采用引導(dǎo)探究教學(xué)法[5]，即通過教師和學(xué)生提出的問題來構(gòu)建和串聯(lián)學(xué)習(xí)活動，把“是什么”變成“為什么”“還有什么”“怎么應(yīng)用”等，來提高課堂思維容量和深度，培養(yǎng)問題意識，讓學(xué)生從內(nèi)在原因理解元素化合物，而不只是單純的記憶。整節(jié)課努力避免用太多的時間放在元素化合物知識點的講授和記憶上，而是留下時間給學(xué)生實踐、體驗、問疑。為了提高學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力，幫助學(xué)生掌握、體會元素化合物的應(yīng)用，通過實驗激發(fā)學(xué)生思考提問，自然穿插教師的提問，引發(fā)學(xué)生深入思考，讓學(xué)生真正弄清基本的原理。在課的最后再留給學(xué)生2～3分鐘自由提問，激發(fā)學(xué)生提出一些更加深入的問題或疑問，提煉出值得研究的化學(xué)小課題。整節(jié)課體現(xiàn)以問題為中心的教學(xué)特色，把化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的五個維度，有意識地、潤物無聲地滲透在全課的學(xué)習(xí)中，逐步達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，提高教學(xué)效率。

4 “氨”的教學(xué)設(shè)計

4.1 教學(xué)目標(biāo)

（1） 掌握氨的化學(xué)性質(zhì)，知道氨的物理性質(zhì)，能說出氨的主要用途，進(jìn)一步深刻理解氨的分子結(jié)構(gòu)。

（2） 通過對氨的性質(zhì)的探究，培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計能力，運用歸納和演繹的思維方法學(xué)習(xí)元素化合物知識，體會結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，強(qiáng)化對物質(zhì)結(jié)構(gòu)這一化學(xué)關(guān)鍵詞的理解，進(jìn)一步落實宏觀辨識與微觀探析，領(lǐng)會研究物質(zhì)性質(zhì)的一般方法。

（3） 結(jié)合氨的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及用途能進(jìn)一步提出問題，嘗試解決一些實際問題，體會氨在生產(chǎn)、生活和農(nóng)業(yè)中的重要作用，通過對化學(xué)家“哈伯的功與過”一段化學(xué)史的簡單介紹，認(rèn)識科學(xué)的兩面性，建立一分為二看問題的辯證思維。

4.2 教學(xué)過程

4.2.1 氨的物理性質(zhì)

[看一看、想一想]觀察實驗臺上大試管里的氨氣的顏色、氣味。怎樣設(shè)計實驗檢驗氨是否溶解于水？（學(xué)生可能的回答： 把大試管中的氨氣倒立在水中、噴泉實驗）

[做一做]把充滿氨氣的大試管倒扣在盛水燒杯中。有什么現(xiàn)象？為什么？

[看一看]

（1） 請一學(xué)生演示氨的噴泉實驗；

（2） 觀看液氨泄露視頻。

[學(xué)一學(xué)]通過實驗和觀看視頻，我們知道了氨極易溶解于水，水溶液叫氨水。資料顯示，純液氨在常溫下密度為0.6103克/立方厘米，氨水中氨含量越多密度越小，氨水的密度都小于1。

[讀一讀、議一議]提出問題小競賽： 我們知道的是否全面，氨還有哪些物理性質(zhì)？自學(xué)教材第22～23頁上半部分內(nèi)容，結(jié)合以上實驗?zāi)隳茉O(shè)計出哪些問題？我們開展一個提出問題小競賽，提出的問題解答不了不要緊，關(guān)鍵是能提出問題。

[教師準(zhǔn)備的問題]

（1） 若忘記了氨氣在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的密度，你能通過計算得到嗎？

（2） *為什么氨氣極易溶解于水？而氮氣在水中溶解度卻很小。（和水形成氫鍵）

（3） *氨為什么易液化？（氨分子間易形成氫鍵）

（4） 液氨為什么可以做制冷劑？（氨分子間形成氫鍵，所以氣化時需要吸收較多的能量，所以氨具有較大的蒸發(fā)熱）

（5） 液氨泄露現(xiàn)場為什么寒氣逼人？氨氣泄漏如何處置？怎么逃離現(xiàn)場？（用濕毛巾捂住口鼻）

（6） 氨氣的收集方法？一瓶氨氣倒立在水中，水位上升至體積的3＼4，瓶中氨氣的平均分子量？得到氨水的物質(zhì)的量濃度是多少？

（7） 常溫下，1體積水溶解700體積氨氣（S.T.P），得到氨水中含氨的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是多少？物質(zhì)的量濃度是多少？

（8） a%的氨水和3a%的氨水等體積混合，混合后氨水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是（ ）。

① 等于2a% ② 大于2a% ③ 小于2a% ④ 無法確定

（9） *液氨是一種溶劑，它可以溶解哪些物質(zhì)？

（標(biāo)注*的問題可能是學(xué)生提出但暫時由于知識所限回答不了的問題）

[議一議]推測一下氨的化學(xué)性質(zhì)。

設(shè)計意圖： 氨的溶解度和物質(zhì)的量濃度換算等內(nèi)容，雖然在物質(zhì)的量濃度計算中學(xué)習(xí)過，但仍然是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個難點。通過以組為單位的“設(shè)問競賽”環(huán)節(jié)，既復(fù)習(xí)鞏固了這些內(nèi)容，又鍛煉了學(xué)生提出問題的能力，改變了物理性質(zhì)教學(xué)以記憶為主的常用教學(xué)方法。氨和水反應(yīng)、氨和酸反應(yīng)的實質(zhì)、氨發(fā)生氧化反應(yīng)等內(nèi)容既是重點又是難點，通過設(shè)計探究實驗、增加氨水和氯氣反應(yīng)的實驗，安排學(xué)生討論、教師點撥，幫助學(xué)生由淺入深地理解。在每個性質(zhì)的學(xué)習(xí)過程中都適當(dāng)停留，給一點時間讓學(xué)生質(zhì)疑，把心中的疑問及時說出來，使他們及時釋疑，弄懂弄通有關(guān)知識，培養(yǎng)發(fā)散思維能力和問題意識，真正落實“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”這一核心素養(yǎng)。

4.2.2 氨的化學(xué)性質(zhì)

4.2.2.1 氨和水反應(yīng)

[議一議]怎樣設(shè)計實驗探究氨和水發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？寫出氨和水反應(yīng)的化學(xué)方程式。資料顯示低溫下濃氨水中可以析出一水合氨晶體。

[講一講]設(shè)計方案交流（學(xué)生可能回答： 氨和水都不能使干燥的酚酞試紙或紅色石蕊試紙變色；加熱滴有酚酞的氨水；聞氨水的氣味等）

[看一看]教師或?qū)W生演示： 白色宣紙做的小花，宣紙上噴有酚酞或紫色石蕊試液，干燥。進(jìn)行以下操作（見圖1）。

（3） 從組成微粒、分類和穩(wěn)定性等方面比較液氨和氨水。

[講一講]同學(xué)們進(jìn)一步提出疑問，請說出來，交流一下。

[教師準(zhǔn)備的問題]

（1） 氨水分別滴入氯化鋁、氯化鐵溶液中的現(xiàn)象，寫出反應(yīng)的離子方程式。

（2） 往濃氨水中加入生石灰或固體燒堿有什么現(xiàn)象？為什么？不加熱能否用濃氨水制取氨氣？

（3） 怎樣保存氨水？（受熱會分解，放在陰涼處，密封保存）

氨水做氮肥施用時為什么要深埋，即使在低溫天氣？（氨水作為化肥的不足是： 液態(tài)，易揮發(fā)，弱堿性）

（4） 如何把氨轉(zhuǎn)化為固體化肥？

（5） *聽說過緩釋肥料嗎？

（6） *聽說過氨雨嗎？怎樣形成的？

（7） 能否想象一下氨中毒的癥狀？施救方法？（輕度的對眼睛、鼻、喉等的刺激，引起鼻炎、喉痛、咳嗽、咳血等；嚴(yán)重的引起肺水腫、呼吸困難、昏迷等，要及時吸入新鮮空氣和水蒸氣，用大量水沖洗眼睛等）

（8） *怎樣用實驗證明NH3·H2O是弱堿？

（9） 氨和鹽酸能反應(yīng)嗎？（引出以下氨和酸的反應(yīng)，見圖2）

設(shè)計意圖： 教師并沒有提出教材上的問題，而是留給學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)。僅到此，并沒有達(dá)到教學(xué)目標(biāo)中提出的“掌握”要求。所謂“掌握”，是能將概念運用到新的情景中，并對復(fù)雜的問題綜合分析和評價，因此，教師又設(shè)計了讓學(xué)生繼續(xù)提問，深入思考，同時，教師也準(zhǔn)備了一些問題。

4.2.2.2 氨和酸反應(yīng)

[做一做、議一議]分別蘸濃氨水和濃鹽酸的兩根玻璃棒相遇；趣味實驗“空瓶生煙”： 兩只集氣瓶中分別滴一滴濃鹽酸或濃氨水，如圖2所示。描述實驗現(xiàn)象，說明原因。若把濃鹽酸換成濃硫酸或濃硝酸或磷酸會產(chǎn)生白煙嗎？寫出化學(xué)方程式。有幾種方法可以檢驗?zāi)撤N氣體是氨氣？

[議一議]

（1） 氨和鹽酸等強(qiáng)酸溶液反應(yīng)的實質(zhì)是什么？寫出反應(yīng)的離子方程式。

（2） 用電子式表示銨根離子的形成過程？

（3） 銨鹽中存在分子嗎？為什么？

[學(xué)一學(xué)]氨和酸反應(yīng)的實質(zhì)： NH3+H+NH+4。

（若演示“空瓶生煙”，教師也可以引領(lǐng)學(xué)生分析壓強(qiáng)的變化，“空瓶”實驗后固體附著在瓶壁的位置上）。銨鹽都是晶體，運輸較為方便，且銨鹽都能溶解于水易被農(nóng)作物吸收而用作化肥。也可以用濃鹽酸檢驗氨氣。

4.2.2.3 氨的還原性（氧化反應(yīng)）

[看一看]觀察教師演示，討論下列問題：

盛有氯氣的集氣瓶中滴入濃氨水。有什么現(xiàn)象？為什么會冒白煙？試著寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

[學(xué)一學(xué)]說明氨具有一定的還原性。

（2） 圖3實驗中瓶口有時放吸有NaOH溶液的棉球，作用是什么？

（3） HCl、 H2S、 NH3等非金屬氫化物都具有還原性的原因是什么？

[練一練]

寫出氨氧化的方法制硝酸的反應(yīng)的化學(xué)方程式： 即由NH3HNO3的反應(yīng)的化學(xué)方程式

設(shè)計意圖： 氨的氧化，教師沒有直接呈現(xiàn)氨的催化氧化，而是由淺入深，讓學(xué)生習(xí)得內(nèi)在的原理和方法，內(nèi)化為學(xué)生的行為習(xí)慣和思維品質(zhì)。

[反饋練習(xí)、總結(jié)全課]

通過“氨的用途”總結(jié)全課，自然引出“哈伯的功與過”一段化學(xué)史，說明科學(xué)的兩面性，學(xué)會一分為二地看問題。心中還有哪些疑問？請自由提問。

[教師準(zhǔn)備的問題]

（1） 怎樣設(shè)計實驗，知道氨是由氮和氫兩種元素組成的？

（2） 為什么H2O、 HCl等氣態(tài)氫化物的化學(xué)式H在前，而氨卻寫成NH3？

（3） 氨水分別滴入氯化鋁、氯化鐵溶液中的現(xiàn)象？寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式。

（4） 通過本課的學(xué)習(xí)，你可以提煉出哪些化學(xué)研究小課題（例如，制冷劑的研究，哈伯的功與過，液氨的儲存，氨水和CuSO4的反應(yīng)研究等等）。

（5） *氨能否和金屬反應(yīng)？氨的性質(zhì)再研究。

[作業(yè)]

（1） 設(shè)疑作業(yè)： 把你對“氨的性質(zhì)、用途”設(shè)計的有關(guān)問題和你心中的疑問寫在“自我設(shè)疑本”上，并努力回答。

（2） 寫出本課“知識鏈”，熟練書寫有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

（3） 進(jìn)一步總結(jié)、完成本課的[議一議]中的有關(guān)課堂討論題。

（4） 閱讀有關(guān)“緩釋肥料，哈伯的一生”等有關(guān)資料。

參考文獻(xiàn)：

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[5]杜淑賢. 引導(dǎo)探究教學(xué)法初探[J]. 課程·教材·教法， 1994，（4）： 40.