基于學(xué)科關(guān)鍵能力培養(yǎng)的高中化學(xué)教學(xué)探究

摘 要：文章以“煤的綜合利用苯”教學(xué)內(nèi)容為例，探討了高中化學(xué)教學(xué)中學(xué)科關(guān)鍵能力的培養(yǎng).詳細(xì)闡述了如何通過教學(xué)設(shè)計、實(shí)驗探究、思維拓展等方式培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科關(guān)鍵能力，再結(jié)合實(shí)際教學(xué)案例的展示，證明這些方法能夠有效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)科關(guān)鍵能力.

關(guān)鍵詞：學(xué)科關(guān)鍵能力；煤的綜合利用；高中化學(xué)

中圖分類號：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-0333（2023）36-0113-03

收稿日期：2023-09-25

作者簡介：高秀蓮（1979.12-），女，本科，中學(xué)一級教師，從事高中化學(xué)教學(xué)研究.

現(xiàn)階段，隨著我國社會經(jīng)濟(jì)水平與科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，高中化學(xué)教學(xué)工作變得越來越重要，學(xué)科關(guān)鍵能力培養(yǎng)成為高中化學(xué)教學(xué)工作中的核心.在高中化學(xué)教學(xué)過程中，教師應(yīng)當(dāng)深入分析學(xué)科關(guān)鍵能力的培養(yǎng)，并以其為基礎(chǔ)擬定相關(guān)的教學(xué)計劃.

1 對高中化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力的解讀

學(xué)科關(guān)鍵能力作為學(xué)科能力中的有機(jī)組成部分，其主要包含理解能力、運(yùn)用能力、實(shí)踐能力和探究能力四個方面.為提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，在學(xué)習(xí)知識的過程中要具備這四個方面的關(guān)鍵能力.在化學(xué)學(xué)科教學(xué)中以落實(shí)化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的任務(wù)為目的，教師需要將教學(xué)過程與化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)實(shí)行對接，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑和探索精神，令其能夠充分利用所獲得的化學(xué)知識和經(jīng)驗解決生活中關(guān)于化學(xué)的問題，進(jìn)而提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)^[1].

2 圍繞核心素養(yǎng)，實(shí)施課堂教學(xué)

2.1 選取社會熱點(diǎn)話題，精妙策劃引導(dǎo)

以“煤的直接燃燒與環(huán)境的污染”化學(xué)教學(xué)為例，高中化學(xué)教師可以運(yùn)用多媒體軟件播放一些與其相關(guān)的視頻，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，吸引學(xué)生的注意力，讓所有學(xué)生都能夠踴躍地投入課堂的學(xué)習(xí)氛圍中去.教師引導(dǎo)學(xué)生分析“煤炭的高效綜合利用”在我國能源及環(huán)境問題中的應(yīng)用，從而幫助其了解煤的氣化、液化、干餾，得出前二者均是利用化學(xué)反應(yīng)使煤發(fā)生變化，成為可燃的氣體、液體，讓學(xué)生對比這二者與煤的直接燃燒分析其所具有的優(yōu)點(diǎn)^[2].

【學(xué)生】直接燃燒煤獲取熱量的效率不高，極易造成資源浪費(fèi)情況，并且燃燒后會排放SO₂，對空氣環(huán)境造成污染，出現(xiàn)霧霾、硫酸型酸雨等情況，而煤的氣化與液化則不存在這些問題，具有較好的節(jié)能、環(huán)保效果.

【教師】干餾、分餾也都是化學(xué)變化嗎？

【學(xué)生】分餾是通過液體之間的沸點(diǎn)差異實(shí)現(xiàn)物質(zhì)分離，為物理變化.干餾則是對煤進(jìn)行真空加強(qiáng)熱處理，通過其變化獲取焦炭、粗氨水、粗苯等，為化學(xué)變化.

在上述研討的基礎(chǔ)上，教師可以引出苯是由煤干餾所得的煤焦油分離而得.通過探討熱點(diǎn)話題，讓學(xué)生之間展開討論，令其意識到保護(hù)環(huán)境與綠色節(jié)能人人有責(zé)，要從小我做起，從點(diǎn)點(diǎn)滴滴做起.

2.2 創(chuàng)新實(shí)驗，探索研究物理性質(zhì)

教師可以組織學(xué)生進(jìn)行關(guān)于“苯”物理性質(zhì)的一些實(shí)驗.首先將1 mL苯倒入一支干凈試管內(nèi)，然后再向其中倒入3 mL水，振蕩后靜置，讓學(xué)生以小組形式進(jìn)行觀察，嗅其氣味并總結(jié)苯的物理性質(zhì).在此過程中，需要注意到苯具有一定的毒性及較強(qiáng)的揮發(fā)性，嗅聞時僅需輕微扇動令極其少量的苯進(jìn)入鼻孔即可.

【學(xué)生】苯是一種無色液體，其具有較為特別的氣味，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)分別為5.5 ℃、80.1 ℃，密度小于水的密度，較難溶于水，常被用作工業(yè)溶劑.最常見的苯是平時生活裝修時室內(nèi)涂料、木器漆、膠黏劑等使用過程中釋放的，對人體健康具有較為嚴(yán)重的危害性，需要對其進(jìn)行一定的防護(hù)，如良好的通風(fēng).

在實(shí)驗過程中進(jìn)行化學(xué)知識的探索和研究，學(xué)生在現(xiàn)場觀察實(shí)驗現(xiàn)象的同時也能夠獲得許多有用的化學(xué)知識.與此同時，可以幫助學(xué)生在實(shí)驗過程中學(xué)會獨(dú)立思考，通過設(shè)置一系列問題，讓學(xué)生帶著問題去尋找答案，培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)習(xí).學(xué)生可以自主嘗試做些改良性的實(shí)驗，親身體驗現(xiàn)代化學(xué)知識所帶來的神奇魅力的同時，感受科學(xué)探索的無限樂趣，在不知不覺中培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和社會責(zé)任，增強(qiáng)其探究與創(chuàng)新意識.

2.3 走進(jìn)科學(xué)世界，探索研究苯的形成

以有機(jī)化學(xué)中的分子和原子概念為基礎(chǔ)，在熱拉爾定律下探究“苯”的形成，實(shí)驗得出苯分子僅含有C、H兩種元素，且二者個數(shù)比為1∶1，其中碳元素的質(zhì)量占92.3%，苯的相對分子質(zhì)量是78，從而確定苯的分子式為C₆H₆，實(shí)驗式為CH.在濃度一樣的條件下，苯的蒸氣密度大約是H₂的39倍.教師讓學(xué)生直接觀察實(shí)驗過程中的各種化學(xué)現(xiàn)象，然后帶領(lǐng)其進(jìn)一步展開對分子質(zhì)量、元素含量和分子式變化等化學(xué)微觀情況的剖析.通過實(shí)驗計算進(jìn)行確定苯分子的有機(jī)分子式，學(xué)生能夠自主確定有機(jī)化合物分子式，以此培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng).

2.4 創(chuàng)立認(rèn)知模型，探索研究苯的結(jié)構(gòu)

教師讓學(xué)生通過運(yùn)用器械創(chuàng)建自己想象中苯的結(jié)構(gòu)，搭建模型然后再開展小組討論.為了讓學(xué)生自主探索研究苯分子的空間結(jié)構(gòu)，首先，教師要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力，令其能夠通過空間實(shí)驗來建造空間模型，初步培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力的空間猜測與空間想象兩種思維能力，從而引導(dǎo)學(xué)生可以直接運(yùn)用空間實(shí)驗和數(shù)據(jù)證實(shí)自己的空間猜測.這種教學(xué)方式能夠更高效地培養(yǎng)學(xué)生空間獨(dú)立分析能力、科學(xué)思維能力和科技創(chuàng)新實(shí)踐綜合能力.

【學(xué)生】6個碳原子都可以自由鏈接組合形成平面六邊形，苯分子中的6個碳原子、6個氫原子都是完全等價的；苯分子中碳原子之間形成的是一種介于碳碳單鍵（CC）與碳碳雙鍵（CC）的特殊化學(xué)鍵.

教師可以利用微課讓學(xué)生明白科學(xué)探究的艱難與辛苦，明白“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”，激起學(xué)生對科學(xué)發(fā)展貢獻(xiàn)力量的熱情.學(xué)生不僅收獲了知識，又可以體驗到前所未有的感受，增強(qiáng)了學(xué)生為科學(xué)做貢獻(xiàn)的精神與社會責(zé)任感.

2.5 運(yùn)用練習(xí)剖析，猜想化學(xué)性質(zhì)

教師演示苯的燃燒實(shí)驗，讓學(xué)生進(jìn)行觀察^[3]，描述現(xiàn)象并分析其中的原因.學(xué)生可通過實(shí)驗了解到煤炭直接燃燒會造成極大的環(huán)境污染，進(jìn)而讓學(xué)生深刻領(lǐng)悟節(jié)能環(huán)保已是一項解決燃眉之急的舉措.

【教師】苯環(huán)不能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，表明苯分子中不含碳碳雙鍵，苯環(huán)結(jié)構(gòu)是相對穩(wěn)定的.在點(diǎn)燃苯時，苯環(huán)就“分化瓦解”了，這表明了其化學(xué)穩(wěn)定性是相對的，與反應(yīng)試劑和反應(yīng)環(huán)境條件都具有很大的關(guān)系.

通過觀察苯環(huán)在四種不同反應(yīng)條件下分別產(chǎn)生的相應(yīng)反應(yīng)，學(xué)生自主進(jìn)行歸納判斷并找出其具體反映情況，再運(yùn)用思維導(dǎo)圖進(jìn)行總結(jié).

【學(xué)生】歸納出如圖1所示的思維導(dǎo)圖.

3 協(xié)作學(xué)習(xí)，培養(yǎng)探索研究精神

高中化學(xué)具有一定的綜合性和邏輯性.因此，高中生在學(xué)習(xí)過程中經(jīng)常會感覺枯燥乏味，為此，高中化學(xué)教師應(yīng)當(dāng)積極培養(yǎng)學(xué)生探索化學(xué)知識的興趣.教師可以通過開展合作學(xué)習(xí)的教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生在面對某個化學(xué)難題的時候，能夠與其他同學(xué)進(jìn)行討論和研究，在合作過程中，不斷進(jìn)行思維上的交流，迸發(fā)出新的火花，進(jìn)而培養(yǎng)他們的探索研究精神.4 針對核心素養(yǎng)，反省教學(xué)

教師可以借助社會熱點(diǎn)話題或歷史資料來構(gòu)建化學(xué)問題情境，在教學(xué)過程中滲透核心素養(yǎng)的培養(yǎng).通過這種方式，教師可以激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)其對化學(xué)學(xué)科的理解和探究.在具體的教學(xué)過程中，教師可以引入一些與化學(xué)相關(guān)的社會熱點(diǎn)話題，如環(huán)境問題、能源問題等，讓學(xué)生感受到化學(xué)與現(xiàn)實(shí)生活的緊密聯(lián)系.同時，教師還可以利用歷史資料，如苯的發(fā)現(xiàn)和分離過程、重大化學(xué)發(fā)明的歷史背景等，讓學(xué)生了解化學(xué)學(xué)科的發(fā)展歷程和科學(xué)探究的艱辛與不易.通過這種方式，學(xué)生可以更加深入地了解化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)和價值，促進(jìn)他們對化學(xué)基本觀念的構(gòu)建和對模型認(rèn)知的培養(yǎng).同時，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生自行探究和實(shí)踐，通過讓學(xué)生親身參與科學(xué)探究的過程，培養(yǎng)他們的科學(xué)思維和實(shí)踐能力.

總的來說，以學(xué)科關(guān)鍵能力培養(yǎng)為基礎(chǔ)的高中化學(xué)教學(xué)具有重要意義，通過實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，它不僅能夠幫助高中化學(xué)教師更深層地了解每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況，還能夠幫助學(xué)生提升學(xué)習(xí)化學(xué)知識的興趣和效率.這種教學(xué)模式不僅轉(zhuǎn)變了以知識傳授為絕對目的的傳統(tǒng)教學(xué)方式，還培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力、合作交流能力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S、自主獨(dú)立解決問題能力、自主實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力，使學(xué)生能夠扎實(shí)地掌握化學(xué)知識，形成正確的科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度.因此，作為高中化學(xué)教師，應(yīng)當(dāng)更加深入地探究學(xué)生學(xué)科關(guān)鍵能力，展開多樣性和廣泛性的教育教學(xué)工作，將核心素養(yǎng)的培養(yǎng)融入課堂教學(xué)的設(shè)計思路，以此推進(jìn)高中生的全方面發(fā)展.

參考文獻(xiàn)：

[1]蘭益強(qiáng).淺談如何在化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)和學(xué)科關(guān)鍵能力[J].新課程，2022（16）：62-63.

[2]郭亞麗.淺談高中化學(xué)教學(xué)中高中生核心素養(yǎng)和學(xué)科關(guān)鍵能力的培養(yǎng)[J].科學(xué)中國人，2017（15）：267.

[3]李娜.基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)實(shí)踐：以“煤的綜合利用苯”為例[J].化學(xué)教與學(xué)，2019（09）：62-65.

[責(zé)任編輯：季春陽]