基于學(xué)科素養(yǎng)理念下高中化學(xué)解題能力提升的實踐與思考

摘 要：新課程標(biāo)準(zhǔn)要求下，學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)得到了人們的廣泛關(guān)注，也逐漸成為高中化學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容之一。教師要不斷轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，豐富創(chuàng)新教學(xué)方式方法，注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。學(xué)科素養(yǎng)理念下，教師要轉(zhuǎn)變以往題海戰(zhàn)術(shù)，注重學(xué)生基礎(chǔ)知識的理解和掌握，并對此進行歸納總結(jié)，通過對一些基礎(chǔ)題目的練習(xí)，舉一反三、擴散性思維，開闊學(xué)生思路，讓學(xué)生在探究中學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中提升分析問題解決問題的能力。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);高中化學(xué);解題能力;探究能力

一、在高中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)

根據(jù)化學(xué)學(xué)科的特點和學(xué)習(xí)內(nèi)容，化學(xué)核心素養(yǎng)可以概括為以下幾種能力的培養(yǎng)。

（一）利用微觀和宏觀結(jié)合分析解決問題

在化學(xué)的學(xué)習(xí)中，需要學(xué)生通過物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)特性來分析物質(zhì)的宏觀表現(xiàn)[1]。不同的物質(zhì)具有不同的化學(xué)特性，這也是物質(zhì)的多樣性，要讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)不同化學(xué)元素的原子、分子的結(jié)構(gòu)，來分析物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，從而歸納出物質(zhì)的物理特點和化學(xué)特性，從而培養(yǎng)學(xué)生要了解某一物質(zhì)的物理和化學(xué)性質(zhì)，首先要弄清楚該物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)，樹立“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”、微觀和宏觀之間決定于被決定的關(guān)系等化學(xué)核心素養(yǎng)。

比如：在“微粒之間的相互作用”相關(guān)知識點教學(xué)中，教師準(zhǔn)備硝酸銀溶液、氯化鈉溶液、玻璃試管等試驗器具，使一定量的濃度的硝酸銀溶液與氯化鈉溶液反應(yīng)，讓學(xué)生觀察反應(yīng)現(xiàn)象：試管中生成了白色沉淀。教師提出問題：“硝酸銀溶液、氯化鈉溶液都是無色的溶液，為什么會產(chǎn)生白色沉淀？”結(jié)合宏觀的化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象讓學(xué)生對這一反應(yīng)方程式展開思考，激發(fā)其微觀意識，使其從微觀的角度對、、、的離子反應(yīng)進行探究。這時，學(xué)生能夠從宏觀現(xiàn)象出發(fā)，對微觀的離子反應(yīng)實質(zhì)進行理性分析，逐漸生成了良好的宏觀與微觀探析素養(yǎng)。

（二）教學(xué)中樹立變化觀和平衡思想

要讓學(xué)生通過高中化學(xué)的學(xué)習(xí)認識到，變是永恒的，不變是相對的。物質(zhì)在一定的條件下會發(fā)生變化，除了物理變化還會有化學(xué)方面的變化[2]?；瘜W(xué)中也存在一種平衡，化學(xué)平衡是可以人為調(diào)控的，通過控制反應(yīng)條件，能夠?qū)瘜W(xué)反應(yīng)加以干預(yù)。例如：認識電離平衡是化學(xué)平衡的基礎(chǔ)上，為加深理解外界條件對電離平衡的影響，可以開展以下活動：

1.醋酸溶液的稀釋實驗，在1mol/L的醋酸溶液中加水，用pH計測pH值的變化，將實驗數(shù)據(jù)繪制成曲線，理解濃度變化與氫離子變化的關(guān)系，認識稀釋電離平衡的移動方向。

2.在O.1mol/L醋酸溶液中得加入中性的醋酸銨固體，用pH計測加入前后的pH值。通過對醋酸銨的加入認識同離子效應(yīng)對電離平衡的影響，加強平衡理論與電離平衡的聯(lián)系，形成知識體系。3.加熱0.1mol/L的醋酸溶液，用pH計測溫度不同時的pH值，理解溫度對電離平衡的影響。這些實驗事實能幫學(xué)生建立平衡觀。

（三）利用化學(xué)知識分析推理，建構(gòu)知識模型

化學(xué)是一門科學(xué)，學(xué)習(xí)中要讓學(xué)生樹立所有的物質(zhì)變化的過程和結(jié)果都是有據(jù)可查的，要利用物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)及化學(xué)反應(yīng)前后的變化，做出合理的假設(shè)，并運用化學(xué)的過程推理來證實假設(shè)是否真能成立。要培養(yǎng)學(xué)生假設(shè)、推理、驗證等系統(tǒng)的邏輯思想，利用化學(xué)邏輯，建構(gòu)模型，結(jié)合物質(zhì)本身特性來解決問題，揭示化學(xué)本質(zhì)和規(guī)律。

比如：在“化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化”一課的教學(xué)中，教師示范試驗：把一塊鋅片和一塊銅片分別插入盛有稀硫酸的燒杯里，但不接觸，將導(dǎo)線與鋅片、銅片連接起來，并連入靈敏電流計。學(xué)生觀察到銅片上有無色氣體產(chǎn)生，鋅片沒有明顯改變，電流計發(fā)生偏轉(zhuǎn)。這時，教師對展開分析，詳細講解原電池“將化學(xué)反應(yīng)中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能”的原理，負極電極反應(yīng)、正極電極反應(yīng)，引導(dǎo)其構(gòu)建“原電池”模型。基于氧化反應(yīng)、還原反應(yīng)推理原電池的作用原理，使其了解該知識的本質(zhì)。之后，教師再提出問題：“鐵和鋅可以制作原電池嗎？如果可以，怎樣制作？如果不可以，請說出理由?！弊寣W(xué)生從模型的角度分析這一問題，使其在思考、探究的過程中形成良好的模型思想。

（四）通過化學(xué)學(xué)習(xí)提高探究和創(chuàng)新能力

化學(xué)教學(xué)中要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力。新課程標(biāo)準(zhǔn)提出要注重學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升，在化學(xué)教學(xué)中，不僅要教會學(xué)生課堂上的知識，還要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究意識，讓學(xué)生具備探究分析的能力和思想，從而在今后的學(xué)習(xí)中更具效率[3]。學(xué)生是未來科技創(chuàng)新的主力軍，要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在教學(xué)中，要培養(yǎng)學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)問題，通過創(chuàng)新性設(shè)計實驗方案，進行科學(xué)探究，從而解開謎團，用化學(xué)知識合理解釋科學(xué)現(xiàn)象。比如：在“沉淀的溶解平衡”一課的教學(xué)中，為了讓學(xué)生更好地理解沉淀的轉(zhuǎn)化就是一種平衡的移動，我們可以設(shè)計以下探究實驗：試管中加2mL0.1mol·L-1AgNO3溶液再滴加2mL0.05mol·L-1KSCN溶液，觀察到白色沉淀產(chǎn)生，再向其中滴加0.1mol·L-1Fe（NO3）3溶液，無明顯變化且溶液不變紅，再滴加0.1mol·L-1KI溶液，生成黃色沉淀并且溶液變紅。讓學(xué)生分析思考以下問題：產(chǎn)生白色沉淀的原因是？無明顯變化的原因？反應(yīng)生成黃色沉淀是什么？為何溶液變紅？最后引導(dǎo)分析：AgNO3溶液中加入KSCN，c（Ag+）·c（SCN-）>Ksp（AgSCN）時，析出白色沉淀AgSCN，AgSCN固體在水溶液中存在溶解平衡：，①中滴加Fe（NO3）3溶液，溶液不變紅，說明AgSCN溶解產(chǎn)生的c（SCN-）較低，不能顯色，②中滴加KI溶液，Ag+與I-反應(yīng)生成黃色沉淀AgI，溶液變紅，說明AgSCN的溶解平衡在滴加KI溶液后向右移動，AgSCN向AgI沉淀轉(zhuǎn)化，生成SCN-，可以得出結(jié)論 且 Ksp（AgSCN）>Ksp（AgI）。通過上述探究讓學(xué)生明白溶解平衡是有條件的，可以控制條件向我們需要的方向移動等。

二、學(xué)科素養(yǎng)理念下，提升學(xué)生化學(xué)解題能力

（一）激發(fā)學(xué)生主動探究意識，為提升解題能力打下思想基礎(chǔ)

高中化學(xué)的學(xué)習(xí)不僅要掌握抽象難懂的一些概念，也要進行一定的推理計算，解題所需要的知識多雜、系統(tǒng)而又零碎。很多同學(xué)在學(xué)習(xí)中不知道如何去學(xué)習(xí)，單純地背，碰見題目仍然不知道如何解答;明明計算能力很強，卻總是算不出來正確的結(jié)果。究其原因，是缺乏主動探究的意識和分析綜合解決問題的能力。因此，要想提升學(xué)生的解題能力，首先要培養(yǎng)學(xué)生的探究意識和能力，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)知識的求知欲和探索欲。如何在化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的探究思維和探究能力，是學(xué)科素養(yǎng)的重要方面，也是教師教學(xué)的重要目標(biāo)。例如：在學(xué)習(xí)“氯”的相關(guān)知識的教學(xué)中，教師可以給學(xué)生講一些和氯相關(guān)的生活應(yīng)用，通過課堂發(fā)問的形式：游泳池用氯氣消毒的原因？氯氣溶于水發(fā)生了什么變化？有消毒作用的是氯氣嗎？如何證明？學(xué)生就會產(chǎn)生想親自驗證自己的猜想的想法。教師可以讓學(xué)生分組討論，然后分組進行實驗，各組的實驗結(jié)果進行對比，在實驗結(jié)果面前，學(xué)生的猜想得到了親自驗證，就會獲得成就感，學(xué)習(xí)的興趣也被激發(fā)出來了。這樣在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生也會慢慢形成分析現(xiàn)象、做出猜想假設(shè)、討論設(shè)計實驗、動手驗證、得出結(jié)論等一系列的思維方式，這對于學(xué)生快速準(zhǔn)確解題具有很大的促進作用。

為進一步鍛煉學(xué)生的自主探究能力，教師可以改變傳統(tǒng)的講課方法，讓學(xué)生更多地參與到課堂教學(xué)中。例如：在學(xué)習(xí)有關(guān)金屬鋁的一些內(nèi)容時，讓學(xué)生根據(jù)自己生活中對鋁的一些了解，通過自主學(xué)習(xí)課本知識，來解釋生活中的一些常見的門窗為何用鋁合金？鋁比鐵活潑嗎？鋁會生銹嗎？為什么歷史上鋁比銀貴？通過學(xué)生利用課本知識分組討論后，讓學(xué)生分享自己對問題的一些看法，這樣的學(xué)習(xí)方式，能減少學(xué)生在傳統(tǒng)課堂上對教師的依賴，也能夠培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)化學(xué)現(xiàn)象去探究現(xiàn)象背后的本質(zhì)原因的思維方式，對提高學(xué)生解題能力有很大的幫助。

（二）培養(yǎng)學(xué)生良好的審題習(xí)慣，靈活運用化學(xué)基礎(chǔ)知識

正確審題是提升學(xué)生解題能力的前提。審題要認真，要真正明白題目考查的知識點和考查的方式，分析題目中的已知或隱含的條件。培養(yǎng)學(xué)生良好的審題習(xí)慣，能夠有效促進學(xué)生發(fā)現(xiàn)題目中的隱含條件，因此教師在教學(xué)中要引導(dǎo)學(xué)生認真正確審題，樹立正確解題必須認真審題的解題理念[4]。此外，要讓學(xué)生認識到基礎(chǔ)知識的掌握是提高化學(xué)解題能力的重要保障，也是確保正確解題的關(guān)鍵。化學(xué)的基礎(chǔ)知識比較多，教師要引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)分類的不同，做出科學(xué)合理的歸納。只有真正掌握了基礎(chǔ)知識，加上化學(xué)思維才能高效解題。只有掌握化學(xué)的基礎(chǔ)知識，認真審題，才能為真正提升解題準(zhǔn)確率和效率打下堅實基礎(chǔ)。

例如：在化學(xué)解題過程中，要在審題時，根據(jù)題目條件，列出條件的可能性，然后根據(jù)題目或問題中的條件，進一步分析排除一些可能性，這就要求學(xué)生要熟練掌握一些化學(xué)知識，比如，有色的氣體有F2（淡黃綠色）、Cl2（黃綠色）等;刺激性氣味的氣體：HF、HCl、HBr、HI、NH3、SO2、NO2、F2、Cl2等;臭雞蛋氣味的氣體：H2S;能發(fā)生銀鏡反應(yīng)的有機物有醛、甲酸、甲酸鹽、甲酸酯、葡萄糖、麥芽糖等;可導(dǎo)致酸雨的主要氣體SO2、NO2;能與人血紅蛋白結(jié)合導(dǎo)致人缺氧的氣體是CO和NO;可用制冷劑或冷凍劑氣體CO2、NH3、N2，常見的幾種特殊著色的化學(xué)沉淀，各種金屬的特有的屬性以及在生活中的應(yīng)用，有機化學(xué)反應(yīng)中的特定的反應(yīng)等。在總結(jié)掌握了這些基礎(chǔ)知識并能熟練應(yīng)用時，解題也就有了理論支撐，解題效率也會有所提升[5]。

（三）通過一題多解、一題多變等構(gòu)建思維模型，培養(yǎng)學(xué)生舉一反三、多維思考能力

在化學(xué)解題方法教學(xué)過程中，教師要注重學(xué)生的發(fā)散思維，在課堂教學(xué)中，同一道題目，進行深層次變化剖析，將問題進行升華，逐步獲取問題的答案。例如：在講解水解的影響因素時，對PH=10醋酸鈉溶液，設(shè)計加燒堿固體和加PH=10的燒堿溶液的對比實驗，讓同學(xué)分析平衡的移動方向？最后歸納對多個條件變化用K不變進行分析。同時也可以遷移到PH=3醋酸溶液與PH=3的鹽酸溶液等體積混合的PH的計算等。同學(xué)就會學(xué)會遷移應(yīng)用，形成該類題目的思維模型，提高自己的解題能力。

也可通過一題多解有效練習(xí)學(xué)生的分析問題、解決問題的能力，能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思考意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。通過類比分析，能夠讓學(xué)生從多個角度思考問題，開闊學(xué)生的思路，提高學(xué)生的綜合能力。例如：在講解12mol的H2S在15mol的O2中燃燒，對于生成物SO2的量的求解，可以有哪些方法？教師在課堂教學(xué)中就可以引導(dǎo)學(xué)生利用常規(guī)的化學(xué)反應(yīng)方程式進行講解，也可以利用原子守恒法、待定系數(shù)法、差量法、電子守恒法、逆向推導(dǎo)法、直接配平法、關(guān)系式法、十字交叉法等方法對問題進行求解。這樣通過簡單的一個問題就可以讓學(xué)生了解這么多的方法，學(xué)生的思路變得開闊，思維方式得到了鍛煉，同時對問題也有了深刻的認識和掌握，學(xué)生的解題能力也會得到提升。

如果教師能夠轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，在教學(xué)過程中，通過一題多變，一題多解，逐步加深設(shè)計題目的難度，學(xué)生就會在多次解題過程中，加深對知識的理解和掌握，領(lǐng)會題目的精髓所在，以后的考試中遇到類似的題目也就有相應(yīng)的解題思路和方法，知道題目是如何由基礎(chǔ)題目演變而來，也就知道題目該從哪里下手。如遇到溫度對電解質(zhì)溶液的PH的影響時，可以設(shè)計一系列溶液：硫酸溶液;醋酸溶液;氯化銨溶液;醋酸鈉溶液;氨水;水;燒堿溶液。在對比中體會變化的實質(zhì)。這樣的教學(xué)能夠有效減少學(xué)生的負擔(dān)，又能更好地掌握知識和解題能力，事半功倍，對于提升學(xué)生的解題能力有積極的促進作用，值得借鑒。

結(jié)束語

新時代的教育事業(yè)迅速發(fā)展，高中階段是教育教學(xué)的重要階段，也越來越受到人們的關(guān)注，學(xué)科素養(yǎng)的培養(yǎng)也必將是未來教育教學(xué)的重要教學(xué)目標(biāo)。在高中化學(xué)教學(xué)中，教師除了要教給學(xué)生一些基礎(chǔ)的化學(xué)知識，運用知識解決問題外，更要注重學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造能力的培養(yǎng)，未來是屬于創(chuàng)新者的時代。教師在化學(xué)教學(xué)中只有注重學(xué)生探究能力、邏輯推理能力和創(chuàng)新意識，才能真正培養(yǎng)學(xué)生獲取知識的本領(lǐng)，并具備利用所學(xué)知識和思維方式去解決未來學(xué)習(xí)中遇到的問題的能力。

參考文獻

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作者簡介：何加紅（1978— ），女，漢族，湖北隨州人，福建省泉州市泉港區(qū)第一中學(xué)，本科，中學(xué)一級。研究方向：高中化學(xué)教學(xué)。