高中化學(xué)核心素養(yǎng)背景下的課堂教學(xué)探究

陳熙

【摘要】近幾年，核心素養(yǎng)的討論已經(jīng)成為了全世界教育界最熱門的議題，我國(guó)在課程改革和學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)制定的時(shí)候也是以這個(gè)為標(biāo)準(zhǔn)。而在化學(xué)能與熱能這節(jié)課中，教師容易陷入概念的灌輸而忽略了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有落實(shí)到核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。本文以探究《化學(xué)能與熱能》一課為載體，從理清概念思路，鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力，旨在培育學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】核心素養(yǎng);高中化學(xué);化學(xué)教學(xué);化學(xué)能與熱能

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》明確指出：高中化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)是高中學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分，是學(xué)生綜合素質(zhì)的具體體現(xiàn)，反映了社會(huì)主義核心價(jià)值觀下化學(xué)學(xué)科育人的基本要求，全面展現(xiàn)了化學(xué)課程學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生未來(lái)發(fā)展的重要價(jià)值。從考綱中體現(xiàn)核心素養(yǎng)已經(jīng)成為我國(guó)基礎(chǔ)教育關(guān)注的重要部分，也是我國(guó)教育方向的必然趨勢(shì)。面臨這些轉(zhuǎn)變，圍繞著立德樹人這一根本任務(wù)，持續(xù)發(fā)展素質(zhì)教育，是我們要持續(xù)堅(jiān)持的課題。

一、高中化學(xué)核心素養(yǎng)

1.培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)重要一環(huán)在高中化學(xué)教學(xué)

“核心素養(yǎng)”指的是“學(xué)生在接受相應(yīng)學(xué)段教育過(guò)程中，逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格與關(guān)鍵能力”，它不僅僅適用于某個(gè)特定學(xué)科、某些特定情境或特定人群的一種特殊素養(yǎng)，而是適用于一切情境和所有人的普遍性、綜合性素養(yǎng)。

學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要一環(huán)就是在高中化學(xué)教學(xué)中的核心素養(yǎng)培養(yǎng)，同樣它也有感性和理性兩面。學(xué)生建立正確及客觀的物質(zhì)觀不止可以從日常生活中形成，更理性的可以從化學(xué)生活與學(xué)習(xí)中得到。每一次的提出和解決問(wèn)題，每一次的總結(jié)歸納，都讓學(xué)生更加理性地思考問(wèn)題。中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心，分為文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展、社會(huì)參與三個(gè)方面，綜合表現(xiàn)為人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)踐創(chuàng)新六大素養(yǎng)，具體細(xì)化為國(guó)家認(rèn)同等18個(gè)基本要點(diǎn)。

2.如何在高中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)

化學(xué)作為一門實(shí)驗(yàn)性科學(xué)學(xué)科，可以抓住實(shí)驗(yàn)這一把手，重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，不僅能培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成注重事實(shí)證據(jù)和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，教師激發(fā)學(xué)生自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，還能改變現(xiàn)代學(xué)生懶惰不愿動(dòng)手的壞習(xí)慣，提高他們的動(dòng)手能力，以及自主思考的發(fā)散能力。教學(xué)不能單單停留在知識(shí)層面，一定要深入到結(jié)構(gòu)教學(xué)，把握思維與結(jié)構(gòu)的緊密結(jié)合，通過(guò)單元教學(xué)和細(xì)節(jié)教學(xué)相輔相成，達(dá)到知識(shí)與教育的貫通。

二、基于學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)——以《化學(xué)能與熱能》為例

本文以必修二《化學(xué)能與熱能》教學(xué)為例，探究基于學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)實(shí)踐。

1.教材分析

本節(jié)課是人教版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《化學(xué)》必修2第二章第一節(jié)的內(nèi)容，是初中化學(xué)相關(guān)知識(shí)和選修四化學(xué)反應(yīng)原理的重要銜接。因?yàn)楸竟?jié)屬于化學(xué)反應(yīng)原理內(nèi)容，是學(xué)生學(xué)習(xí)反應(yīng)原理的入門磚，并且在初中化學(xué)、高中化學(xué)必修2和選修4中都有出現(xiàn)，體現(xiàn)了知識(shí)的循序漸進(jìn)。同時(shí)，能源已經(jīng)成為了現(xiàn)代國(guó)家發(fā)展最重要的決定力量，和我們生產(chǎn)生活息息相關(guān)，從而決定了本節(jié)內(nèi)容學(xué)習(xí)的重要性。

通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生將在生產(chǎn)能源的利用率提高中對(duì)化學(xué)的重要作用與能力有所認(rèn)識(shí)，這將增進(jìn)學(xué)生注重聯(lián)系生活和生產(chǎn)實(shí)際，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的正確方法以及提高他們的學(xué)習(xí)興趣。

2.教學(xué)目標(biāo)定位

《化學(xué)能與熱能》這一節(jié)課是新課標(biāo)教材中新增加的內(nèi)容，并且對(duì)這部分內(nèi)容有嚴(yán)格的要求，因?yàn)檫@是可以讓學(xué)生知識(shí)體系中建立基礎(chǔ)的概念，也是下一節(jié)化學(xué)能與電能學(xué)習(xí)的基石?；诨瘜W(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)要求，確定本課的教學(xué)目標(biāo)為（1）通過(guò)日常生活中碰到的事物，提出對(duì)能量變化的疑問(wèn)，使學(xué)生能夠分清楚能量變化有放熱和吸熱兩種。（2）通過(guò)觀看實(shí)驗(yàn)，從直觀角度理解化學(xué)反應(yīng)中能量的變化主要通過(guò)放熱和吸熱兩種方式，也通過(guò)科學(xué)探究和學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，讓他們?cè)谔骄恐姓J(rèn)識(shí)和感受化學(xué)能和熱能之間的相互轉(zhuǎn)化，體驗(yàn)創(chuàng)新過(guò)程。（3）從宏觀和微觀兩個(gè)角度分析化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化原理，讓學(xué)生學(xué)會(huì)判斷反應(yīng)類型（4）借助課本改良的小實(shí)驗(yàn)使學(xué)生用所學(xué)知識(shí)聯(lián)系生活實(shí)際，學(xué)會(huì)用書本上的知識(shí)聯(lián)系社會(huì)實(shí)際問(wèn)題做出理性判斷，樹立正確的能量觀，從而激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)以及化學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣與熱情。

3.教學(xué)情景設(shè)計(jì)

（1）創(chuàng)設(shè)一個(gè)情景，從情境中生成問(wèn)題導(dǎo)入課題

[視頻導(dǎo)入]同學(xué)們，大家先觀看一個(gè)視頻。看完視頻后，我們一起來(lái)談?wù)劯髯缘母邢搿?/p>

[總結(jié)發(fā)言]小到生活中的電池，大到火箭飛天，都離不開能源——化學(xué)能。的確，化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的能量是現(xiàn)今最重要的一種能源。到底這里面有什么奧秘呢？我們今天一起來(lái)學(xué)習(xí)。

[回歸生活] 這個(gè)是生活中的創(chuàng)新飯盒：先展示圖片，這張圖是即熱飯盒的原理圖。請(qǐng)同學(xué)思考它的與眾不同之處。

設(shè)計(jì)意圖：使用科技創(chuàng)新的例子，讓學(xué)生產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣，說(shuō)明化學(xué)與生活息息相關(guān)。可以讓學(xué)生能夠把化學(xué)反應(yīng)和能量的關(guān)系初步建立起來(lái)，并且培養(yǎng)他們的洞察力。

[生成問(wèn)題]生活中還有哪些利用化學(xué)反應(yīng)來(lái)提供熱量的例子呢？（展示圖片）

（2）分組實(shí)驗(yàn)，自主合作探究實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)一：鹽酸與鋁片的反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)二：Ba（OH）2·8H2O與NH4Cl的反應(yīng)

[發(fā)現(xiàn)問(wèn)題]按照書本上的實(shí)驗(yàn)步驟，學(xué)生在進(jìn)行第一個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候效果明細(xì)，可以很直接地感受到變化。但是在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)二的過(guò)程中，因天氣溫度等影響，大部分同學(xué)實(shí)驗(yàn)效果出不來(lái)，無(wú)法感知變化。攪拌藥品后，藥品變糊狀，溫度降低并不明顯，玻璃片上的水沒(méi)辦法結(jié)冰黏住燒杯底部。根據(jù)這個(gè)問(wèn)題，借此提出實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的想法，給學(xué)生提供一定的生活常用品，用一些簡(jiǎn)單的儀器也同樣能夠得到吸熱反應(yīng)的現(xiàn)象。

[實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新]學(xué)生發(fā)揮他們的創(chuàng)新能力，對(duì)實(shí)驗(yàn)二進(jìn)行改進(jìn)，把Ba（OH）2·8H2O與NH4Cl藥品放入保鮮袋，用手搓袋子，發(fā)現(xiàn)白色粉末變糊狀，而且溫度降低，現(xiàn)象比書本上的燒杯實(shí)驗(yàn)明顯。而且步驟簡(jiǎn)單易做，現(xiàn)象解釋起來(lái)也更直接易懂。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生做了書本上的實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的問(wèn)題與不足，提供給學(xué)生一定的生活用品，讓他們自己去創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生“探究實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新意識(shí)”的素養(yǎng)，從單純的教導(dǎo)型實(shí)驗(yàn)上升到引導(dǎo)學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn)方法。

（3）從微觀和宏觀角度去解釋放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)

[聯(lián)系生活]在大自然中很多物質(zhì)的變化我們可以用五官直觀地體驗(yàn)到，但其實(shí)中間也伴隨著其他形式的能量變化。而能量的變化主要是以熱量的形式表現(xiàn)出來(lái)，有的放出能量，有的吸收能量，并且都遵守守恒規(guī)律。

[圖像分析]

我們生活中也是一樣的，水從高處往低處流要釋放能量，這個(gè)能量可以用來(lái)發(fā)電，其中勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。水從低處要運(yùn)輸?shù)礁咛?，自己是無(wú)法完成的，必須要接受外界的幫助，從外界獲得其他能量，比如說(shuō)電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能再轉(zhuǎn)化為勢(shì)能。這是我們常見易懂的能量變化例子?？傊?，放出能量是因?yàn)榉磻?yīng)物總能量高于生成物總能量，而吸收能量是因?yàn)榉磻?yīng)物總能量低于生成物總能量。這也是從宏觀角度來(lái)判斷反應(yīng)吸熱還是放熱的一個(gè)方法。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)以上兩個(gè)最常見的相反例子，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)來(lái)解釋化學(xué)中的知識(shí)，得出科學(xué)圖像。這時(shí)候繼續(xù)讓學(xué)生大膽發(fā)言，不必拘泥于書本的例子，展示自己對(duì)知識(shí)的理解，從而落實(shí)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

[提出問(wèn)題]給出鍵能的表格，化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是因?yàn)榛瘜W(xué)鍵的斷裂和形成，用鍵能大小的對(duì)比嘗試計(jì)算，從鍵能微觀角度分析氫氣和氯氣反應(yīng)是放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)，為什么？給出理由。

[分析討論]學(xué)生分小組討論，用學(xué)過(guò)的化學(xué)鍵的知識(shí)，嘗試從鍵能的大小給出各種答案。學(xué)生各抒己見，最后老師總結(jié)分析。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生自己去嘗試，把最難理解的部分讓他們大開腦洞，最后老師分析糾正，把微觀解釋部分理解得透徹，發(fā)揮了“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的作用。

（4）辯證思考，讓科學(xué)武裝自己，培養(yǎng)科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任

[總結(jié)發(fā)言]課堂的最后，讓學(xué)生各抒己見，生活和生產(chǎn)中哪些事物片段是用到了化學(xué)反應(yīng)能量變化的原理。

設(shè)計(jì)意圖：從課本到生活，再?gòu)纳罨氐秸n本，學(xué)生對(duì)知識(shí)的牽引和運(yùn)用，也能對(duì)生活發(fā)出思考，讓他們知道世界之大，蘊(yùn)藏著很多深刻的變化，科學(xué)之廣，還需要我們?nèi)ネ诰蛱骄俊?/p>

三、教學(xué)反思

教師的作用在于教學(xué)中幫助學(xué)生掌握知識(shí)、提高能力、發(fā)展素養(yǎng)。這就需要把常態(tài)教學(xué)與核心素養(yǎng)的培養(yǎng)緊密地結(jié)合，將核心素養(yǎng)的要求積極呈現(xiàn)?！痘瘜W(xué)能與熱能》一課是學(xué)生在平時(shí)生活中，對(duì)化學(xué)能與熱能已經(jīng)有一定的理解，但是并不能解釋其原因的前提下，通過(guò)自主實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，構(gòu)筑一座橋梁，把學(xué)生自有的生活常識(shí)到能夠解釋生活現(xiàn)象和科學(xué)地辨析化學(xué)能與熱能的轉(zhuǎn)化關(guān)系上來(lái)。通過(guò)創(chuàng)設(shè)一個(gè)情景，從情境中生成問(wèn)題導(dǎo)入課題，分組實(shí)驗(yàn)，自主合作探究實(shí)驗(yàn)，從微觀和宏觀角度去解釋放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)，辯證思考，讓科學(xué)武裝自己，培養(yǎng)科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任四個(gè)環(huán)節(jié)。在各環(huán)節(jié)中，始終聚焦化學(xué)的思想與方法，聚焦學(xué)生的核心素養(yǎng)，引導(dǎo)學(xué)生自主構(gòu)建這兩者關(guān)系的認(rèn)知與轉(zhuǎn)化模型。

真實(shí)實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題情境導(dǎo)向是學(xué)生在培養(yǎng)和發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的道路中一個(gè)很好的渠道。在往后的教學(xué)中，只要我們真正做到從“傳授”向“導(dǎo)游”轉(zhuǎn)型，不僅僅提出問(wèn)題讓學(xué)生解決，更要引導(dǎo)學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)題，接受學(xué)生的“挑戰(zhàn)”，而成為“應(yīng)戰(zhàn)者”。只要我們能用心課堂教學(xué)，潛心學(xué)生的能力培養(yǎng)，從知識(shí)觀到綜合能力素養(yǎng)的轉(zhuǎn)變定能成功。