活用教學(xué)案例，實(shí)施化學(xué)核心素養(yǎng)的綜合培養(yǎng)

廖元益

摘 要：核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受教育過(guò)程中，逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終生發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的品格與能力。它是關(guān)于學(xué)生知識(shí)、技能、情感、態(tài)度、價(jià)值觀等多方面要求的綜合體，更注重培養(yǎng)的過(guò)程而非結(jié)果。發(fā)展核心素養(yǎng)的重要載體是學(xué)科教學(xué)內(nèi)容。本文深入分析了高中化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的內(nèi)涵與意義，從培養(yǎng)學(xué)生高中化學(xué)核心素養(yǎng)的五個(gè)基本方面尋找最佳的教學(xué)方法；同時(shí)結(jié)合具體的教學(xué)案例，詳細(xì)論述如何進(jìn)行合理的化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)，強(qiáng)調(diào)發(fā)展核心素養(yǎng)必須依托教學(xué)內(nèi)容，要整體性認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)科的各種核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；學(xué)科核心素養(yǎng)；教學(xué)案例

【正文】

一、化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵

高中化學(xué)涉及了生命科學(xué)、材料科學(xué)、能源科學(xué)、環(huán)境科學(xué)以及信息科學(xué)等各領(lǐng)域，相互交叉并相互滲透，在相互促進(jìn)中協(xié)調(diào)發(fā)展，是解決人類社會(huì)發(fā)展的問(wèn)題的重要學(xué)科。北京師范大學(xué)林崇德教授指出：“核心素養(yǎng)是學(xué)生在接受相應(yīng)學(xué)段的教育過(guò)程中，逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終生發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格與關(guān)鍵能力。它是關(guān)于學(xué)生知識(shí)、技能、情感、態(tài)度、價(jià)值觀等多方面要求的綜合體；它指向過(guò)程，關(guān)注學(xué)生在其培養(yǎng)過(guò)程中的體悟，而非結(jié)果導(dǎo)向；同時(shí)，核心素養(yǎng)兼具穩(wěn)定性與開(kāi)放性、發(fā)展性，是一個(gè)伴隨終生可持續(xù)發(fā)展、與時(shí)俱進(jìn)的動(dòng)態(tài)優(yōu)化過(guò)程，是個(gè)體能夠適應(yīng)未來(lái)社會(huì)、促進(jìn)終生學(xué)習(xí)、實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展的基本保障。[1]”

二、巧用化學(xué)課堂案例，培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)有多種，結(jié)合不同的教學(xué)內(nèi)容，其側(cè)重點(diǎn)自然不同。但是，絕不能認(rèn)為這些教學(xué)內(nèi)容所承擔(dān)的核心素養(yǎng)任務(wù)是唯一的、孤立的；應(yīng)正確整體認(rèn)識(shí)各種核心素養(yǎng)，不能割裂。因此，要合理設(shè)計(jì)我們的教學(xué)內(nèi)容，充分依托概念原理、元素化合物、化學(xué)實(shí)驗(yàn)、有機(jī)化學(xué)等各個(gè)部分知識(shí)，挖掘其所包含的素養(yǎng)教育，達(dá)成發(fā)展核心素養(yǎng)的目的。以化學(xué)教學(xué)內(nèi)容為載體發(fā)展化學(xué)核心素養(yǎng)，將其教學(xué)案例與學(xué)科素養(yǎng)視為一個(gè)整體進(jìn)行全面的認(rèn)識(shí)，從學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的視角進(jìn)行課堂教學(xué)設(shè)計(jì)?；瘜W(xué)教學(xué)案例的具體實(shí)施如下：

案例：原電池的工作原理及應(yīng)用

對(duì)于《原電池的工作原理及應(yīng)用》一節(jié)內(nèi)容，按照目前關(guān)于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的要求，重新審視教材內(nèi)容，挖掘其學(xué)科核心素養(yǎng)價(jià)值，以這些教學(xué)內(nèi)容為載體，通過(guò)有效的教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)，達(dá)到培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的目的。

教學(xué)環(huán)節(jié)1 復(fù)習(xí)舊知，提出問(wèn)題

以Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 為例，分析自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)總結(jié)氧化還原反應(yīng)的核心概念，為構(gòu)建原電池的核心概念做好知識(shí)儲(chǔ)備。那么對(duì)于反應(yīng)Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 如何實(shí)現(xiàn)將氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)分開(kāi)？反應(yīng)過(guò)程中能量如何轉(zhuǎn)換？在原電池裝置中，電子如何流向？該反應(yīng)學(xué)生很熟悉，容易想到化學(xué)能與電能之間的轉(zhuǎn)換，有助于學(xué)生能量觀的建構(gòu)，初步認(rèn)識(shí)到“能量是可以相互轉(zhuǎn)化的”。 把氧化還原反應(yīng)和原電池原理自然地結(jié)合在一起。同時(shí)向?qū)W生展示了化學(xué)電池產(chǎn)生的時(shí)代背景及其對(duì)化學(xué)發(fā)展帶來(lái)的巨大影響，溫故而知新，培養(yǎng)學(xué)生探究與創(chuàng)新思維、激發(fā)學(xué)生尋找證據(jù)進(jìn)行推理的化學(xué)核心素養(yǎng)。

教學(xué)環(huán)節(jié)2 實(shí)驗(yàn)探究，建立認(rèn)識(shí)

課本中的《活動(dòng)與探究》中的組裝原電池的裝置實(shí)驗(yàn)，通過(guò)學(xué)生思考并回答：該實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁矗吭搶?shí)驗(yàn)用到的儀器和藥品有什么？猜想一旦構(gòu)成閉合回路后，正極和負(fù)極反應(yīng)的產(chǎn)物可能是什么？可以觀察到什么現(xiàn)象？在問(wèn)題解決過(guò)程中明確實(shí)驗(yàn)探究的目的，幫助學(xué)生建立認(rèn)識(shí)：自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)可以構(gòu)造原電池，反應(yīng)過(guò)程中化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能能，進(jìn)一步構(gòu)建學(xué)生的能量觀，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)總結(jié)原電池的構(gòu)成條件。

在這一環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)體現(xiàn)在探究與創(chuàng)新思維：這一環(huán)節(jié)不是直接按教材中討論原電池原理來(lái)進(jìn)行分析，而是力求通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，讓學(xué)生體現(xiàn)科學(xué)探究的過(guò)程。

教學(xué)環(huán)節(jié)3 分析研討，建立概念

學(xué)生觀察、歸納實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果思考討論：①稀H2SO4溶液中有哪些離子？②在構(gòu)成閉合回路時(shí)，稀H2SO4溶液中離子如何運(yùn)動(dòng)？③如何書寫電極方程式？

該實(shí)驗(yàn)是理解原電池原理的突破口，也是本節(jié)教學(xué)重點(diǎn)。引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：負(fù)極發(fā)生溶解，正極表面產(chǎn)生大量的氣泡。運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析電極表面發(fā)生變化的原因。通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析原電池原理，符合學(xué)生的認(rèn)知過(guò)程。通過(guò)對(duì)溶液中微粒的分析，使學(xué)生對(duì)原電池的認(rèn)識(shí)從宏觀上物質(zhì)的變化上升到微觀上微粒的變化，進(jìn)而認(rèn)識(shí)原電池的功能是實(shí)現(xiàn)自發(fā)進(jìn)行的氧化還原的裝置，認(rèn)識(shí)“電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電過(guò)程，就是溶液中的離子發(fā)生定向移動(dòng)的過(guò)程”。 這一過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)體現(xiàn)在以下方面：

化學(xué)變化與守恒思想：根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析兩電極發(fā)生的反應(yīng)，根據(jù)守恒思想分析原電池的本質(zhì)是發(fā)生了自發(fā)的氧化還原反應(yīng)，其本質(zhì)是電子發(fā)生移動(dòng)，且電子守恒。

宏觀與微觀相結(jié)合：從宏觀現(xiàn)象入手，運(yùn)用想象并借助微粒運(yùn)動(dòng)模型和化學(xué)語(yǔ)言描述，建立原電池的概念，學(xué)生對(duì)原電池的認(rèn)識(shí)從宏觀上物質(zhì)的變化上升到微觀上微粒的變化。

教學(xué)環(huán)節(jié)4 完善概念，應(yīng)用評(píng)價(jià)

利用鋅-銅和硫酸銅溶液的裝置演示原電池的實(shí)驗(yàn)與教材中鋅-銅和稀硫酸溶液的原電池裝置比較，讓學(xué)生猜想正負(fù)極的電極反應(yīng)。并讓學(xué)生觀察、歸納實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果思考討論：①硫酸銅溶液中有哪些陽(yáng)離子？②構(gòu)成閉合回路后，溶液中的離子如何移動(dòng)？在正極的表面發(fā)生了什么反應(yīng)？③如何書寫電極方程式？

培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)體現(xiàn)在：

探究與創(chuàng)新思維：通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，讓學(xué)生觀察到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的不同；通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的差異分析，理解電解過(guò)程中體現(xiàn)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律。

宏觀現(xiàn)象與微觀探析：根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究在變化過(guò)程的微觀粒子發(fā)生的行為，從離子放電的順序及在通過(guò)時(shí)發(fā)生的變化，探析兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和產(chǎn)物的不同。

證據(jù)推理和模型認(rèn)知：根據(jù)思考討論的問(wèn)題及設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，尋找實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象作為證據(jù)進(jìn)行推理，分析反應(yīng)產(chǎn)物。在對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析的過(guò)程中，建構(gòu)分析判斷電極產(chǎn)物的一般思路。

三、核心素養(yǎng)培養(yǎng)視角下，課堂案例教學(xué)的實(shí)施體會(huì)

課堂教學(xué)要密切聯(lián)系自然、社會(huì)生產(chǎn)生活實(shí)際或熱點(diǎn)問(wèn)題，創(chuàng)設(shè)學(xué)生可感知、可理解的真實(shí)性的問(wèn)題情境，讓學(xué)生在盡可能真實(shí)的情境中展開(kāi)學(xué)習(xí)，從生活經(jīng)驗(yàn)、自然、生產(chǎn)實(shí)際中走進(jìn)化學(xué)，再?gòu)幕瘜W(xué)走進(jìn)自然和生產(chǎn)、生活實(shí)際。除了趣味實(shí)驗(yàn)之外，真實(shí)的化學(xué)教學(xué)情境、精心設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程、富有張力的化學(xué)探究活動(dòng)，都會(huì)調(diào)動(dòng)學(xué)生的興趣，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。既有利于培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力和實(shí)驗(yàn)探究能力，又有利于提高他們的科學(xué)創(chuàng)新能力和表達(dá)交流能力，并最終形成團(tuán)結(jié)互助、取長(zhǎng)補(bǔ)短的合作精神和實(shí)事求是、積極實(shí)踐的科學(xué)態(tài)度。建構(gòu)基于學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)內(nèi)容，是課堂轉(zhuǎn)型的核心，學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)、學(xué)習(xí)活動(dòng)開(kāi)展是有效地實(shí)施教學(xué)、落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的保證。

【參考文獻(xiàn)】

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