核心素養(yǎng)視角下的高中化學(xué)課堂教學(xué)

■文/陶良玉

基于學(xué)科核心素養(yǎng)設(shè)計課堂教學(xué)是新課程改革的一項基本要求，這既能讓學(xué)生掌握相應(yīng)的化學(xué)知識，又能提高學(xué)生的關(guān)鍵能力，為學(xué)生后續(xù)的發(fā)展提供強有力的支持。對此，許多教師積極地從各學(xué)科的特點出發(fā)，開展教學(xué)活動的優(yōu)化設(shè)計，以期落實對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，實際上卻收效甚微。究其根本原因，是教師設(shè)計的教學(xué)活動缺乏學(xué)科特色，沒有滿足學(xué)生的需求，甚至仍舊沿用舊法，沒有帶給學(xué)生新穎的學(xué)習(xí)體驗，導(dǎo)致學(xué)生在課堂上興趣不足，難以自主探究知識，更無法促進學(xué)生化學(xué)關(guān)鍵能力和核心素養(yǎng)的發(fā)展。對此，高中化學(xué)教師應(yīng)在核心素養(yǎng)視角下設(shè)計課堂教學(xué)，創(chuàng)新課堂形式與教學(xué)流程，增強學(xué)生學(xué)習(xí)的有效性，使其發(fā)現(xiàn)化學(xué)的魅力，提高他們的核心競爭力。

一、基于課標(biāo)理念，優(yōu)化化學(xué)教學(xué)

（一）借助現(xiàn)代教育技術(shù)，培養(yǎng)宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)

眾所周知，化學(xué)知識具有抽象性的特征，特別是高中化學(xué)教學(xué)內(nèi)容與初中化學(xué)相比難度更大，學(xué)生學(xué)習(xí)起來較為吃力。在核心素養(yǎng)視角下的高中化學(xué)課堂教學(xué)中，教師可以采用信息技術(shù)手段，將抽象的化學(xué)知識具象化，指導(dǎo)學(xué)生從微觀和宏觀兩個視角思考與解析化學(xué)現(xiàn)象，使其從不同視角認識化學(xué)物質(zhì)，培養(yǎng)他們宏觀辨識與微觀探析素養(yǎng)。

比如，在高中化學(xué)“原子結(jié)構(gòu)與元素周期表”的教學(xué)中，教師可以設(shè)計如下導(dǎo)語：“元素周期表揭示了元素之間的內(nèi)在聯(lián)系，當(dāng)原子結(jié)構(gòu)的奧秘被揭示以后，人們對元素周期表的認識更為完善，那么原子結(jié)構(gòu)與元素周期表有什么關(guān)系？”教師可以鼓勵學(xué)生獨立思考原子結(jié)構(gòu)和元素周期表之間的關(guān)系，引發(fā)他們的認知沖突，順利導(dǎo)入新課。接著，教師可以在多媒體課件中展示電子層模型示意圖以及鈉原子的核外電子排布圖，要求學(xué)生認真觀察，能夠從第一張圖中得出原子的結(jié)構(gòu)及核外電子分層排布的特點，了解不同電子層的能量關(guān)系，并通過第二張圖初步把握規(guī)范書寫原子核外電子排布示意圖的要點。之后，教師利用信息技術(shù)手段演示原子結(jié)構(gòu)的演變過程，讓學(xué)生了解模型法是認識事物的重要方法，促使他們意識到，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，模型也越來越精確，人們對事物的認識也越來越準(zhǔn)確。

在上述案例中，教師充分借助現(xiàn)代教育技術(shù)帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)原子的結(jié)構(gòu)及核外電子的排布特點，促使其結(jié)合模型法學(xué)習(xí)新的知識，有效培養(yǎng)了學(xué)生宏觀辨識與微觀探析相結(jié)合的素養(yǎng)。

（二）大力倡導(dǎo)學(xué)生自學(xué)，培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認知素養(yǎng)

證據(jù)推理與模型認知素養(yǎng)就是讓學(xué)生學(xué)會自己去搜集和整理證據(jù)，并對這些證據(jù)進行分析、假設(shè)與推理，由此把握證據(jù)與結(jié)果之間的關(guān)系。在核心素養(yǎng)視角下的高中化學(xué)教學(xué)中，教師需發(fā)揮學(xué)生的主體作用，盡可能多地為學(xué)生提供自學(xué)的機會，使其能夠根據(jù)學(xué)習(xí)主題搜集和整理證據(jù)，圍繞證據(jù)結(jié)合物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)與變化規(guī)律等提出假設(shè)，然后對假設(shè)進行分析和推理，最后借助模型闡述化學(xué)現(xiàn)象與本質(zhì)規(guī)律。

在高中化學(xué)“氮及其化合物”一課的教學(xué)中，教師可以先要求學(xué)生回顧硫的相關(guān)性質(zhì)，復(fù)習(xí)非金屬元素的學(xué)習(xí)方法，提出問題：“空氣中含量最多的元素是氮氣，那么氮有哪些性質(zhì)？氮的化合物主要有哪些？”由此，學(xué)生根據(jù)已學(xué)知識展開思考、交流與討論，初步激活他們的思維，使其產(chǎn)生搜集證據(jù)、進行推理和構(gòu)建模型的欲望。接著，教師帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)氮氣的相關(guān)知識，使其結(jié)合氮氣分子的電子式、結(jié)構(gòu)式搜集證據(jù)，嘗試推理出氮氣的基本化學(xué)性質(zhì)：氮在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，能夠作為一種保護性氣體來使用；在點燃、放電、高溫等條件下可以同氫氣、氧氣以及鈣、鎂等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)；氮氣中的N元素是0價，兼具氧化性和還原性。隨后，教師指導(dǎo)學(xué)生采用同樣的方式研究氮的氧化物、硝酸、氨氣的性質(zhì)、制法和用途等知識。

在上述案例中，教師采取由舊及新、由淺及深的方式鼓勵學(xué)生自主學(xué)習(xí)，使其根據(jù)已有的學(xué)習(xí)經(jīng)驗搜集證據(jù)、展開推理，并建立相應(yīng)的化學(xué)模型，從而培養(yǎng)他們的核心素養(yǎng)。

二、彰顯化學(xué)特色，打造個性課堂

（一）結(jié)合化學(xué)知識特色，培養(yǎng)變化觀念與平衡思想

化學(xué)作為一門自然科學(xué)，主要從分子和原子視角研究物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、組成、性質(zhì)和用途等，凸顯出變化觀念和平衡思想。在核心素養(yǎng)視角下的高中化學(xué)課堂教學(xué)中，教師需緊密結(jié)合學(xué)科特色設(shè)計教學(xué)，促使學(xué)生認識到物質(zhì)是變化和運動的，化學(xué)變化的發(fā)生需要一定條件，幫助學(xué)生動態(tài)化、多角度地分析化學(xué)反應(yīng)。

例如，在開展高中化學(xué)“化學(xué)反應(yīng)與能量變化”的教學(xué)時，教師要求學(xué)生在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)通過各種渠道查詢熱敷袋、化學(xué)暖爐的相關(guān)信息。在課堂上，教師先讓學(xué)生結(jié)合自己的認知簡單交流這些物品是怎么使用的，分析這些物品的構(gòu)造和發(fā)熱原理。接著，教師簡單講解運用鐵生銹放熱制作熱敷袋的原理，并要求學(xué)生列舉一些利用化學(xué)反應(yīng)進行能量轉(zhuǎn)變的實例，讓學(xué)生進行討論和交流。隨后教師提問：“化學(xué)反應(yīng)過程中為什么會出現(xiàn)能量變化？”由此提醒學(xué)生從化學(xué)鍵的視角分析化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生過程，推動學(xué)生深入探究化學(xué)反應(yīng)中的能量變化規(guī)律。

（二）精心設(shè)計實驗教學(xué)，培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識

在化學(xué)教學(xué)實踐中，教師應(yīng)當(dāng)圍繞所授內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)精心設(shè)計實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，先做好演示實驗，再指導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計和操作實驗，使其能夠根據(jù)問題提出假設(shè)，明確實驗的目的，科學(xué)合理地制定實驗方案并完成實驗的操作，讓他們在實驗探究中增強合作意識，形成良好的科學(xué)探究精神與創(chuàng)新意識。

以高中化學(xué)“離子反應(yīng)”的教學(xué)為例，教師可以提出如下問題：“將連有電源與小燈泡裝置的兩個金屬片插入不同溶液中，有的溶液會讓小燈泡發(fā)光，有的則不會，那么有哪些溶液會使小燈泡發(fā)光呢？”學(xué)生回顧舊知識，可能會回答“氯化鈉、燒堿與鹽酸”。之后，教師讓他們思考原因，使其產(chǎn)生參與實驗探究的興趣。接著，教師以氯化鈉溶液為例，演示氯化鈉固體溶于水后的導(dǎo)電性實驗，學(xué)生思考后可以知道溶液中有離子的存在，并結(jié)合“氯化鈉在水中的溶解和電離示意圖”認識到，把氯化鈉加入水中以后，在水分子的作用下，Cl-與Na+會從NaCl晶體表面脫離，進入水中后形成會自由移動的水合鈉離子與水合氯離子。隨后教師指導(dǎo)學(xué)生分組操作鹽酸、硝酸、硫酸的導(dǎo)電性實驗，要求學(xué)生寫出發(fā)生電離的方程式，使其從電離的角度概括酸的本質(zhì)，并運用同樣的方式概括堿的本質(zhì)。

在以上案例中，教師利用實驗教學(xué)引領(lǐng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出具有探究價值的問題，學(xué)生通過實驗，根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論，尊重事實和證據(jù)，形成敢于批判、勇于質(zhì)疑的科學(xué)精神。

三、做好細節(jié)優(yōu)化，增強教學(xué)效果

化學(xué)知識與現(xiàn)實生活也有著一定的關(guān)聯(lián)性，具體表現(xiàn)在兩大方面：其一，化學(xué)教材中蘊含著不少生活化元素；其二，許多化學(xué)現(xiàn)象在實際生活中廣泛存在。在核心素養(yǎng)視角下的高中化學(xué)教學(xué)中，教師需結(jié)合生活實際巧妙設(shè)計課堂教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生以化學(xué)視角分析與研究生活中的相關(guān)問題，使其形成社會責(zé)任素養(yǎng)。

比如，在高中化學(xué)“硫及其化合物”的教學(xué)實踐中，教師先帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)硫及其化合物的性質(zhì)和用途等理論知識，再設(shè)計生活化學(xué)習(xí)活動，提出問題：“石油、煤及部分金屬礦物中含有硫元素，燃燒或者冶煉過程中通常會產(chǎn)生二氧化硫，二氧化硫易溶于水生成硫酸，這就導(dǎo)致酸雨的產(chǎn)生，該怎么基于化學(xué)視角研究酸雨形成的？”學(xué)生思考后得出結(jié)論：酸雨一般指的是pH值小于5.6的雨水，含有硫酸成分，原因是大氣中的二氧化硫溶于水，具體形成過程為S→SO2→SO3→H2SO4。隨后，教師與學(xué)生一起討論酸雨的危害，并根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況制定一些防范酸雨的切實可行的對策。例如，適當(dāng)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，積極開發(fā)新能源；處理含硫量較高的煤時，可以加入適量的生石灰；種植臭椿、垂柳、柳杉等能吸收二氧化硫的樹木；等等。在上述案例中，教師將生活元素融入高中化學(xué)課堂，使學(xué)生了解了酸雨的形成原因，培養(yǎng)了他們的環(huán)保意識和社會責(zé)任感。

綜上所述，在核心素養(yǎng)視角下，教師應(yīng)通過深入研究課堂教學(xué)，結(jié)合化學(xué)教學(xué)內(nèi)容和高中生的實際情況，靈活地開展課堂教學(xué)，打造適宜的化學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境，把核心素養(yǎng)滲透各個課堂教學(xué)環(huán)節(jié)之中，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，繼而提升他們的化學(xué)核心素養(yǎng)，促進其全面發(fā)展。