基于核心素養(yǎng)的高中化學(xué)教學(xué)實(shí)踐

于建民

摘 要：文章以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，對(duì)有效開發(fā)高中化學(xué)學(xué)科育人價(jià)值，提升高中化學(xué)教學(xué)效率的實(shí)踐策略與方法展開探析。文章以魯科版高中化學(xué)教材為例，提出了創(chuàng)設(shè)生活問題情境，培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力，優(yōu)化化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)，發(fā)展學(xué)生化學(xué)思維意識(shí)，注重合作探索歸納，助力學(xué)生創(chuàng)新能力發(fā)展，引入社會(huì)熱點(diǎn)問題，塑造學(xué)生良好化學(xué)品格等教學(xué)建議與思考。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；高中化學(xué)；教學(xué)實(shí)踐

作者簡(jiǎn)介：于建民（1973—），男，山東省乳山市第一中學(xué)。

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2022年修訂）》將化學(xué)核心素養(yǎng)明確劃分為五個(gè)維度，即宏觀辨識(shí)與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)以及科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任。這既是當(dāng)代高中生應(yīng)通過化學(xué)學(xué)習(xí)形成與發(fā)展的關(guān)鍵能力與品格，也是現(xiàn)代高中化學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo)。因此，為了更好地推動(dòng)高中化學(xué)教學(xué)的優(yōu)化，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，在如今的高中化學(xué)教學(xué)中，以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向展開更加有的放矢的教學(xué)實(shí)踐至關(guān)重要。

一、創(chuàng)設(shè)生活情境，培養(yǎng)學(xué)生問題解決能力

生活是化學(xué)的來源，同時(shí)也是化學(xué)的歸宿［1］。因此，在核心素養(yǎng)視域下開展高中化學(xué)教學(xué)實(shí)踐時(shí)，高中化學(xué)教師要把握好化學(xué)學(xué)科的這一本質(zhì)，巧妙地滲透陶行知的生活教育思想，讓學(xué)生在感悟中得到化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。對(duì)此，高中化學(xué)教師可利用能夠有效聯(lián)結(jié)生活與教學(xué)的情境教學(xué)法，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)別具一格的生活化教學(xué)情境，喚醒學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，以啟發(fā)性問題激活學(xué)生的探究欲望，以直觀形象的教學(xué)情境調(diào)動(dòng)學(xué)生的多重感官，這樣能有效豐富學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)體驗(yàn)，促使學(xué)生在思考問題、分析探究、合理假設(shè)、嘗試驗(yàn)證的過程中得到思維能力的提升與問題解決能力的鍛煉。

例如，在教學(xué)“氧化還原反應(yīng)”一課時(shí)，首先，教師可以常見的84消毒液為例，利用多媒體設(shè)備為學(xué)生展示在日常生活中使用84消毒液的各種場(chǎng)景，并向?qū)W生提出84消毒液的主要成分是什么，84消毒液是如何消毒的，為什么在日常生活中介紹84消毒液時(shí)都明確指出其不可與其他消毒劑混用等問題，以此來為學(xué)生創(chuàng)設(shè)極具生活氣息的教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生討論，活躍高中化學(xué)課堂氛圍；然后，引領(lǐng)學(xué)生閱讀84消毒液產(chǎn)品說明，讓學(xué)生了解84消毒液的主要成分是次氯酸鈉（NaClO）；最后，利用希沃白板為學(xué)生展示用84消毒液給碳鋼、鋁制品消毒時(shí)所發(fā)生的激烈化學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象，并鼓勵(lì)學(xué)生由這一情境出發(fā)嘗試寫出次氯酸鈉與鋁和碳鋼中鐵、碳的化學(xué)反應(yīng)方程式，并以其中的元素化合價(jià)變化為切入點(diǎn)引出本課的重點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容“氧化還原反應(yīng)”，讓學(xué)生通過探討與分析元素化合價(jià)升高或降低的方式理解氧化反應(yīng)與還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，使學(xué)生掌握氧化劑與還原劑的內(nèi)涵與其在氧化還原反應(yīng)中的作用。在此之后，教師可設(shè)置問題鏈，以84消毒液具有氧化性還是具有還原性，影響84消毒液氧化性或還原性強(qiáng)弱的因素有哪些，為什么84消毒液能夠?qū)⒁挛锲?，為什么不能混用含氯消毒劑等具有?qiáng)啟發(fā)性與探究性的教學(xué)問題將學(xué)生的思維與注意力引到課前的生活情境中。教師讓學(xué)生通過自主設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)、自主驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)猜想、合作展開實(shí)驗(yàn)探究的方式對(duì)氧化還原反應(yīng)的內(nèi)容進(jìn)行探索，可讓其在探究與分析84消毒液這一常見物品化學(xué)性質(zhì)的過程中，得到問題解決能力與化學(xué)應(yīng)用意識(shí)的提升，學(xué)會(huì)在現(xiàn)實(shí)生活中科學(xué)使用含氯消毒劑，正確區(qū)分各種消毒劑的類型［2］。如此一來，學(xué)生不但能夠在生活化情境的作用下實(shí)現(xiàn)深度、有效的氧化還原反應(yīng)知識(shí)學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)中元素化合價(jià)的變化判斷氧化還原反應(yīng)與氧化劑、還原劑，掌握研究物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的方法，而且其對(duì)化學(xué)學(xué)科知識(shí)的本質(zhì)內(nèi)涵與實(shí)踐價(jià)值也會(huì)形成更為透徹、全面的認(rèn)識(shí)，最終獲得問題解決能力與化學(xué)素養(yǎng)的有效提升。

二、優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，發(fā)展學(xué)生化學(xué)思維意識(shí)

實(shí)驗(yàn)是高中化學(xué)教學(xué)中的重要內(nèi)容，其在促進(jìn)高中化學(xué)教學(xué)效率的提升與學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展方面起到的作用是不可估量的［3］。因此，高中化學(xué)教師在實(shí)際的教學(xué)過程中要重視對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以鍛煉學(xué)生實(shí)踐能力、促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展為目標(biāo)組織化學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在自主提出假設(shè)、合作設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、親身參與化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作、觀察化學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、總結(jié)歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論的過程中得到化學(xué)核心素養(yǎng)的提升。

例如，在“化學(xué)反應(yīng)的方向、限度與速率”一課的教學(xué)中，教師就可在學(xué)生掌握該課化學(xué)理論知識(shí)的前提下，鼓勵(lì)學(xué)生以小組合作的形式自行開展“影響化學(xué)平衡的反應(yīng)條件”的化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)。首先，教師可向?qū)W生提出化學(xué)平衡受什么反應(yīng)條件影響，如果化學(xué)反應(yīng)中某一反應(yīng)條件發(fā)生改變，化學(xué)平衡將向哪個(gè)方向移動(dòng)等問題，讓學(xué)生從已知條件出發(fā)提出假設(shè)與猜想。學(xué)生可能會(huì)從吸熱反應(yīng)與放熱反應(yīng)出發(fā)，提出溫度會(huì)影響化學(xué)平衡；或從可逆反應(yīng)出發(fā)，提出濃度會(huì)影響化學(xué)平衡；或從可逆反應(yīng)出發(fā)，提出壓強(qiáng)會(huì)影響化學(xué)平衡。針對(duì)學(xué)生觀點(diǎn)的不同，高中化學(xué)教師可以此為依據(jù)將學(xué)生劃分成三個(gè)學(xué)習(xí)小組，讓學(xué)生以驗(yàn)證自己的猜想為目的展開化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)。在將學(xué)生進(jìn)行合理分組后，教師要讓學(xué)生圍繞自己的猜想或假設(shè)預(yù)測(cè)化學(xué)平衡的移動(dòng)方向，并設(shè)計(jì)相應(yīng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案。以溫度這一反應(yīng)條件對(duì)化學(xué)平衡的影響為例，教師可以設(shè)計(jì)如下方案。

【假設(shè)或猜想】溫度會(huì)影響化學(xué)平衡，溫度升高，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；溫度降低，化學(xué)平衡則向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。

【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹框?yàn)證溫度會(huì)對(duì)化學(xué)平衡產(chǎn)生影響。

【實(shí)驗(yàn)用品】裝有NO2-N2O4混合氣體的裝置、冰水混合物與熱水、燒杯、試管。

【實(shí)驗(yàn)方案】

1.將裝有NO2-N2O4混合氣體的裝置置于室溫環(huán)境中，靜置5min，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

2.將裝有NO2-N2O4混合氣體的裝置的兩端球形容器分別置于裝有冰水混合物與熱水的燒杯之中，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

3.對(duì)比裝有NO2-N2O4混合氣體的裝置在室溫、冰水混合物與熱水三種溫度條件下的不同顏色，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】由此次實(shí)驗(yàn)可知，溫度會(huì)對(duì)化學(xué)平衡產(chǎn)生影響。在室溫條件下，裝有NO2-N2O4混合氣體的裝置的顏色為橙黃色，此時(shí)化學(xué)平衡；在熱水中，裝有NO2-N2O4混合氣體的裝置的顏色為紅褐色，證明NO2濃度變大，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；在冰水混合物中，裝有NO2-N2O4混合氣體的裝置的顏色為淺黃色，證明化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。綜上，溫度升高，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)；溫度降低，化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。

最后，在每個(gè)學(xué)習(xí)小組都根據(jù)自己的假設(shè)或猜想完成化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)后，教師便可為學(xué)生提供學(xué)習(xí)成果展示的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生在課堂上分享自己的化學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，豐富學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)體驗(yàn)與學(xué)習(xí)感受。第一，溫度升高，化學(xué)平衡向吸熱反應(yīng)方向移動(dòng)，溫度降低，化學(xué)平衡向放熱反應(yīng)方向移動(dòng)。第二，對(duì)于ΔVg=0的反應(yīng)，改變壓強(qiáng)，化學(xué)平衡不變；對(duì)于ΔVg≠0的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)，化學(xué)平衡會(huì)向化學(xué)反應(yīng)式中氣態(tài)物質(zhì)化學(xué)式前系數(shù)減小的方向移動(dòng)。第三，反應(yīng)物濃度提升或反應(yīng)產(chǎn)物濃度降低時(shí)，化學(xué)平衡向消耗反應(yīng)物的方向移動(dòng)；反應(yīng)物濃度降低或反應(yīng)產(chǎn)物濃度提升時(shí)，化學(xué)平衡向消耗反應(yīng)產(chǎn)物的方向移動(dòng)［4］。

如此一來，學(xué)生的化學(xué)知識(shí)體系與脈絡(luò)便會(huì)在這一過程中得到建立與完善，對(duì)課程的知識(shí)也會(huì)形成更為深刻的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，通過設(shè)計(jì)化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)方案、實(shí)際展開化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生的化學(xué)實(shí)踐能力與思維能力會(huì)在潛移默化中得到提升，這對(duì)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展具有極大的促進(jìn)作用。

三、注重合作探索歸納，助力學(xué)生創(chuàng)新能力發(fā)展

相較于物理、數(shù)學(xué)等理科性質(zhì)突出的學(xué)科，化學(xué)學(xué)科知識(shí)在邏輯性與關(guān)聯(lián)性上不夠強(qiáng)，這使得高中化學(xué)知識(shí)呈現(xiàn)細(xì)碎、煩瑣、雜亂的特點(diǎn)。這不僅不利于學(xué)生良好邏輯推理能力的發(fā)展，而且會(huì)給學(xué)生深度化學(xué)學(xué)習(xí)的實(shí)現(xiàn)帶來一定的消極影響。因此，為在核心素養(yǎng)背景下促使高中生建立起更為完善、系統(tǒng)的化學(xué)知識(shí)體系，高中化學(xué)教師應(yīng)充分發(fā)揮集體的優(yōu)勢(shì)，引領(lǐng)學(xué)生以小組合作的形式對(duì)化學(xué)知識(shí)展開探索與歸納，并利用思維導(dǎo)圖進(jìn)行知識(shí)脈絡(luò)的梳理，促使學(xué)生在合作交流、互幫互助中得到創(chuàng)新思維能力的發(fā)展。

例如，在教學(xué)“飲食中的有機(jī)化合物”一課后，教師便可在對(duì)學(xué)生進(jìn)行合理分層、正確分組的前提下，為學(xué)生布置三個(gè)驅(qū)動(dòng)性合作學(xué)習(xí)任務(wù)。

任務(wù)一：歸納總結(jié)乙醇（C2H5OH）與乙酸（CH3COOH）的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與用途。

任務(wù)二：歸納總結(jié)糖類、蛋白質(zhì)與油脂的性質(zhì)與用途，并將三者在人體中的轉(zhuǎn)化過程進(jìn)行簡(jiǎn)要概括。

任務(wù)三：根據(jù)官能團(tuán)的不同對(duì)已知的有機(jī)化合物進(jìn)行分類。

通過完成任務(wù)一，學(xué)生能夠?qū)⒁掖迹–2H5OH）與乙酸（CH3COOH）這兩個(gè)極易出現(xiàn)認(rèn)知混淆的知識(shí)點(diǎn)很好地區(qū)分開，并理解有機(jī)化合物的化學(xué)特性受官能團(tuán)的影響。在任務(wù)二中，學(xué)生能夠通過繪制思維導(dǎo)圖的方式將糖類、蛋白質(zhì)與油脂的性質(zhì)、用途以更為清晰、直觀的方式呈現(xiàn)，并在探究糖類、蛋白質(zhì)與油脂在人體內(nèi)的轉(zhuǎn)化過程時(shí)，認(rèn)識(shí)到化學(xué)學(xué)科與生物學(xué)科之間的密切關(guān)系，形成良好的跨學(xué)科意識(shí)與實(shí)踐應(yīng)用意識(shí)。通過完成任務(wù)三，學(xué)生能夠以官能團(tuán)為切入點(diǎn)，將本章所掌握的各類有機(jī)化合物進(jìn)行合理分類，完善自身的化學(xué)知識(shí)體系，發(fā)展自身的創(chuàng)新思維與創(chuàng)新意識(shí)。

四、引入社會(huì)熱點(diǎn)問題，培養(yǎng)學(xué)生良好的化學(xué)品格

除了培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)思維、化學(xué)能力、化學(xué)素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)品格同樣是核心素養(yǎng)背景下高中化學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo)［5］。高中生需要發(fā)展與形成的化學(xué)品格主要包括綠色化學(xué)觀念、化學(xué)應(yīng)用意識(shí)、求真務(wù)實(shí)科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任感。因此，為更好地促進(jìn)學(xué)生良好化學(xué)品格的形成，高中化學(xué)教師應(yīng)將當(dāng)前社會(huì)中與化學(xué)學(xué)科息息相關(guān)的新聞熱點(diǎn)滲透到高中化學(xué)教學(xué)中，讓學(xué)生感受到化學(xué)學(xué)科在生產(chǎn)生活中的價(jià)值，從而形成良好的科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任感。

例如，在“合成高分子化合物”一課的教學(xué)中，教師便可在學(xué)生掌握高分子化合物概念、結(jié)構(gòu)與相關(guān)化學(xué)反應(yīng)后，以學(xué)生佩戴的眼鏡為例，向?qū)W生提出眼鏡中的鏡片是什么材料，為什么掉在地上鏡片不會(huì)破碎等問題，促使學(xué)生在問題的引導(dǎo)下對(duì)眼鏡鏡片的材料展開探究，讓學(xué)生感受化學(xué)學(xué)科在生產(chǎn)生活中的重要作用，從而形成良好的化學(xué)應(yīng)用意識(shí)與社會(huì)責(zé)任意識(shí)。又如，在教學(xué)“硫的轉(zhuǎn)化”一課時(shí)，教師可從硫的氧化物SO2延伸到當(dāng)前的酸雨、溫室效應(yīng)、大氣污染等環(huán)境問題，并給學(xué)生分享用化學(xué)方法解決環(huán)境污染問題的資料與信息，從而讓學(xué)生更為客觀地認(rèn)識(shí)到化學(xué)與環(huán)保之間的聯(lián)系，并主動(dòng)踐行與探索綠色化學(xué)、綠色生活的行為方式，將綠色化學(xué)理念深深地植入腦海中。再如，在引導(dǎo)學(xué)生探究項(xiàng)目“自制米酒——領(lǐng)略我國(guó)傳統(tǒng)釀造工藝的魅力”時(shí)，教師可利用微課將現(xiàn)代釀酒工藝與傳統(tǒng)釀酒工藝進(jìn)行對(duì)比，讓學(xué)生在對(duì)比、分析中了解到，化學(xué)技術(shù)、化學(xué)方法正在持續(xù)不斷地推動(dòng)各行各業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步，從而使學(xué)生生成更強(qiáng)烈的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣與探索欲望。

教師在高中化學(xué)教學(xué)中將化學(xué)與社會(huì)緊密連接起來，不但有利于學(xué)生化學(xué)品格的塑造以及化學(xué)思想與意識(shí)的樹立，而且對(duì)學(xué)生端正科學(xué)態(tài)度、形成務(wù)實(shí)的科學(xué)精神、培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任意識(shí)具有較大的促進(jìn)作用。

結(jié)語

總而言之，化學(xué)核心素養(yǎng)育人理念的提出，不僅放大了化學(xué)學(xué)科的育人價(jià)值，為高中化學(xué)精準(zhǔn)教學(xué)與高效教學(xué)的實(shí)現(xiàn)指明了方向，而且為當(dāng)代高中生終身發(fā)展、長(zhǎng)足發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)。因此，高中化學(xué)教師要認(rèn)識(shí)到在實(shí)際教學(xué)過程中融入核心素養(yǎng)理念的重要意義，從充分開發(fā)化學(xué)學(xué)科生活化本質(zhì)的角度出發(fā)，合理應(yīng)用多種現(xiàn)代化教學(xué)手段為學(xué)生搭建化學(xué)知識(shí)與現(xiàn)實(shí)生活的橋梁，建構(gòu)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為能力素養(yǎng)的渠道，從而在有效深化學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)體驗(yàn)與感悟的同時(shí)，讓學(xué)生在核心素養(yǎng)的引領(lǐng)下做到精益求精、完善自我，實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展。

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