高中化學(xué)解題教學(xué)中滲透核心素養(yǎng)的策略

摘 要：文章結(jié)合化學(xué)知識(shí)內(nèi)容深入分析了化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)與解題的關(guān)系，然后結(jié)合化學(xué)平衡、實(shí)驗(yàn)等例題具體闡述了在解題中滲透核心素養(yǎng)、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的策略.

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；解題；核心素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G632?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A?? 文章編號(hào)：1008-0333（2023）19-0129-03

收稿日期：2023-04-05

作者簡(jiǎn)介：施揚(yáng)敏（1986.3-），女，福建省三明人，本科，中學(xué)一級(jí)教師，從事高中化學(xué)教學(xué)研究.

高中化學(xué)習(xí)題類型多種多樣，與之對(duì)應(yīng)的解題方式也靈活多變.依托解題教學(xué)促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展是一種有效的核心素養(yǎng)培養(yǎng)手段.

1 解題中建構(gòu)化學(xué)模型

建模思想本質(zhì)是指對(duì)問題構(gòu)建一種認(rèn)識(shí)且有效解決的思想模型，使問題解決更加程序化、模塊化［1］.在解題中通過引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)、運(yùn)用這些化學(xué)模型可以提升學(xué)生的模型認(rèn)知能力、推理能力，有效落實(shí)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng).

以化學(xué)平衡模型為例，在解題中教師若想讓學(xué)生建立具體的思維模型，使復(fù)雜問題簡(jiǎn)單化，就應(yīng)結(jié)合例題逐步引導(dǎo)學(xué)生搭建模型、運(yùn)用模型.

例題1 將6 mol A氣體和5 mol B氣體混合放在4升密閉容器中，在一定條件下發(fā)生反應(yīng)：3A（g）+B（g）2C（g）+xD（g）經(jīng)過5 min達(dá)到平衡.此時(shí)生成C為2 mol，測(cè)定D的平均反應(yīng)速率為0.1 mol·（L·min）-1，下列說法錯(cuò)誤的是（? ）.

A.x=2

B.B的反應(yīng)速率為20%

C.平衡時(shí)A的濃度為0.75 mol

D.恒溫達(dá)到平衡時(shí)容器內(nèi)壓強(qiáng)為開始的85％

解析 在解題中教師可以按照以下步驟引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建模型、解決問題、評(píng)價(jià)模型.首先，引導(dǎo)學(xué)生尋找相關(guān)平衡.針對(duì)該題，其中涉及到的平衡屬于化學(xué)反應(yīng)平衡.其次，確定影響化學(xué)反應(yīng)平衡的因素或者是應(yīng)用化學(xué)平衡原理.針對(duì)該題而言，需要引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合化學(xué)反應(yīng)平衡原理，理清各數(shù)量之間的關(guān)系，構(gòu)建化學(xué)平衡模型.根據(jù)化學(xué)方程式，可列出以下關(guān)系式子：

平衡式：3A（g）+B（g）2C（g）+xD（g）

起始量/mol6500

變化量/mol3122平衡量/mol3422

再者，運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)平衡模型解決實(shí)際問題.根據(jù)各數(shù)量之間的關(guān)系、化學(xué)反應(yīng)平衡知識(shí)能夠得到：

nD=vD·t·V=0.1 mol·L·min-1×5 min×4 L=2 mol

那么nC∶nD=2 mol∶2 mol=1∶1，得到x=2，則選項(xiàng)A正確；B的轉(zhuǎn)化率為：反應(yīng)的B起始時(shí)B的總量×100％=15×100％=20％，則選項(xiàng)B正確；平衡式A的濃度為：平衡量A的物質(zhì)的量容器體積=3 mol4 L=0.75 mol·L-1，選項(xiàng)C正確；同時(shí)可觀察發(fā)現(xiàn)該反應(yīng)反應(yīng)前后氣體計(jì)量數(shù)保持不變，則反應(yīng)前后壓強(qiáng)保持不變，即p始=p平，則選項(xiàng)D錯(cuò)誤.最后，再由教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)化學(xué)模型、“三段式”等方法的運(yùn)用進(jìn)行總結(jié)、分析，從而加深其對(duì)化學(xué)反應(yīng)平衡模型的理解和應(yīng)用.

這樣既能提升學(xué)生化學(xué)模型應(yīng)用能力，也能加強(qiáng)學(xué)生變化觀念與平衡思想的培養(yǎng).

2 依托實(shí)驗(yàn)解題

在實(shí)驗(yàn)類解題教學(xué)中要重點(diǎn)從培養(yǎng)學(xué)生提出問題及假設(shè)能力、實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與分析、信息整合與創(chuàng)新等方面入手加強(qiáng)學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)［2］.尤其是引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使其在動(dòng)手實(shí)踐中形成相適應(yīng)的能力.

例題2 鐵在冷的濃硫酸中能發(fā)生鈍化.某興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)將一定量的鐵與濃硫酸加熱時(shí)，觀察到鐵完全溶解，并產(chǎn)生大量氣體.實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有下列試劑：0.01 mol/L酸性KMnO4溶液、0.01 mol/L KI溶液、KSCN溶液、3% H2O2溶液、淀粉溶液、蒸餾水，請(qǐng)你協(xié)助他們探究所得溶液和氣體的成分.

解析 首先，引導(dǎo)學(xué)生以現(xiàn)有的條件為依據(jù)合理提出猜想，盡量讓學(xué)生主動(dòng)利用已有的條件及所學(xué)知識(shí)，或者是查閱資料作出合理的假設(shè).針對(duì)該題，結(jié)合題干信息，鐵與濃硫酸反應(yīng)生成氣體，但具體成分未知.結(jié)合所學(xué)金屬鐵的性質(zhì)及其與硫酸反應(yīng)的過程，合理提出猜想：①所得溶液中鐵離子包括兩種情況，一種是二價(jià)鐵離子，另一種是三價(jià)鐵離子.②所得氣體可能是氫氣、二氧化硫的一種或者兩種.其次，大膽實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證猜想.可讓學(xué)生先自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證猜想，確認(rèn)猜想結(jié)果是否正確，適當(dāng)鼓勵(lì)學(xué)生互評(píng)，而后教師再對(duì)學(xué)生的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，使其找到自身的薄弱點(diǎn)，并對(duì)猜想進(jìn)行優(yōu)化、完善，從而促進(jìn)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究精神的養(yǎng)成.針對(duì)該題中的猜想①，題干提供了五種試劑，酸性KMnO4溶液能夠與二價(jià)鐵離子反應(yīng)，出現(xiàn)褪色現(xiàn)象.三價(jià)鐵離子可與SCN-結(jié)合成配合物，顯血紅色.針對(duì)猜想②，結(jié)合所學(xué)二氧化硫能夠使酸性KMnO4溶液褪色.接下來，教師可讓學(xué)生自行總結(jié)，并將其歸納成表格.該實(shí)驗(yàn)的實(shí)施過程見表格1.

3 依托化學(xué)反應(yīng)解題

基于宏觀辨識(shí)與微觀探析的解題教學(xué)要求學(xué)生在宏觀層面能掌握物質(zhì)的基本特征，在微觀層面能探究物質(zhì)內(nèi)在本質(zhì)，進(jìn)而運(yùn)用正確的化學(xué)符號(hào)表示出其物質(zhì)的化學(xué)意義.這就要求教師在解題教學(xué)中注重從不同層次分析引導(dǎo)學(xué)生分析問題，解決問題.

例題3 如圖2所示化學(xué)反應(yīng)微觀圖，問①結(jié)合圖2，推導(dǎo)出該反應(yīng)的化學(xué)方程為_______.

解析 這道題主要考查的是從宏觀、微觀角度看待化學(xué)反應(yīng)，為了使學(xué)生具備多層次認(rèn)識(shí)物質(zhì)的觀念，結(jié)合宏觀、微觀視角解決化學(xué)問題.首先，從微觀粒子角度分析圖2，根據(jù)圖示，反應(yīng)前有4個(gè)鎂原子、3個(gè)碳原子、6個(gè)氧原子.其中3個(gè)碳原子與6個(gè)氧原子組成了3個(gè)二氧化碳分子.反應(yīng)后有2個(gè)碳原子、4個(gè)氧化鎂分子、1個(gè)二氧化碳分子.接下來，運(yùn)用化學(xué)符號(hào)表示出來：4個(gè)Mg、3個(gè)CO2，反應(yīng)后有1個(gè)CO2、4個(gè)MgO，2個(gè)C.化學(xué)反應(yīng)過程可表示為：

4Mg+2CO2點(diǎn)燃4MgO+2C

2Mg+CO22MgO+C

培養(yǎng)學(xué)生注重從“宏、微、符”三重表征的角度去認(rèn)識(shí)和理解化學(xué)，同時(shí)強(qiáng)化守恒觀.從這道題目的解析中不難看出，探究該題需要不斷地變換分析角度，從宏觀、微觀兩個(gè)層面入手，對(duì)反應(yīng)中的粒子變化進(jìn)行分析，分析出其代表的宏觀含義.再?gòu)暮暧^表現(xiàn)結(jié)合所學(xué)化學(xué)知識(shí)，運(yùn)用化學(xué)符號(hào)、化學(xué)反應(yīng)原理進(jìn)行二次分析，得出最終的結(jié)論.在這個(gè)過程中，學(xué)生的宏觀、微觀思維會(huì)得到鍛煉，且宏觀、微觀意識(shí)也會(huì)加強(qiáng)，最終形成良好的宏觀辨識(shí)與微觀探析素養(yǎng).

4 依托生活化題目

科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任的本質(zhì)是通過理解化學(xué)技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境之間的關(guān)系，形成應(yīng)有的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任，一般情況下，多是選擇與生活聯(lián)系緊密的題目，將化學(xué)知識(shí)與生活現(xiàn)象、名人故事等聯(lián)系在一起，作為價(jià)值觀共享的橋梁.

例題4 亞硝酸鈉俗稱“工業(yè)鹽”，其外觀、口感與食鹽相似，人若誤服會(huì)中毒.現(xiàn)將適量某樣品（成分為亞硝酸鈉或氯化鈉）溶于水配成溶液，分別取少量該溶液于試管中進(jìn)行實(shí)驗(yàn).下列方案設(shè)計(jì)、現(xiàn)象和結(jié)論都正確的是（? ）.

A.先加入少量KClO3溶液，再加AgNO3溶液和足量稀硝酸，振蕩，若產(chǎn)生白色沉淀，則樣品為亞硝酸鈉

B.加到少量KMnO4溶液中，再加硫酸酸化，振蕩，若溶液褪色，則樣品為亞硝酸鈉

C.先加到少量FeCl2溶液中，再加入稀鹽酸酸化，振蕩，若溶液變黃色，則樣品為亞硝酸鈉

D.先加入少量Na2SO3溶液，再加入BaCl2溶液和稀硝酸，振蕩，若產(chǎn)生白色沉淀，則樣品為亞硝酸鈉

分析 這一道選擇題在字里行間隱藏了許多的育人功能與素養(yǎng)價(jià)值.如從問題的提出角度來看，選擇以亞硝酸鈉為素材，引出其與食鹽的關(guān)系及對(duì)人體的危害，旨在暗示學(xué)生要在日常生活中注意甄別兩種物質(zhì)，做到健康生活.尤其是凸顯出了問題研究的現(xiàn)實(shí)意義，彰顯出了化學(xué)學(xué)科與社會(huì)問題之間的聯(lián)系，改變了學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的認(rèn)知.其次，從選項(xiàng)來看，四個(gè)選項(xiàng)都是有關(guān)鑒定亞硝酸鈉的內(nèi)容，且還包含了具體的操作步驟，涉及到了多種化學(xué)反應(yīng)及化學(xué)物質(zhì)，需要學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識(shí)綜合分析、判斷結(jié)論是否準(zhǔn)確，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生綜合思維能力非常有用.尤其是能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度，養(yǎng)成有利于終身發(fā)展的研究習(xí)慣.最后，從解決問題的主要方法來看，學(xué)生需要依據(jù)實(shí)驗(yàn)操作步驟，結(jié)合化學(xué)變化規(guī)律、物質(zhì)特性判斷實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，其科學(xué)探究意識(shí)也會(huì)增強(qiáng).

經(jīng)分析可知，C正確.

高中化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)深入解讀五大核心素養(yǎng)內(nèi)涵，并采用合理的教學(xué)方式將其滲透到解題過程，從而達(dá)到提升學(xué)生核心素養(yǎng)的目的.尤其是要充分依據(jù)例題內(nèi)容、解題方式針對(duì)性地開展核心素養(yǎng)培養(yǎng)，使其能真正形成適應(yīng)社會(huì)發(fā)展及終身發(fā)展的品質(zhì)和能力.

參考文獻(xiàn)：

［1］ 趙娜娜.高中化學(xué)解題中培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的策略［J］.中學(xué)課程輔導(dǎo)（教師通訊），2021（15）：105-106.

［2］ 袁玲君.高中化學(xué)核心素養(yǎng)“模型認(rèn)知”在教學(xué)中的培養(yǎng)分析［J］.智力，2020（33）：105-106.

［責(zé)任編輯：季春陽］