基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中化學(xué)主題式教學(xué)活動探究

邱曉霞

摘 要：本研究以甲烷教學(xué)為例，旨在探討基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中化學(xué)主題式教學(xué)活動。在甲烷教學(xué)過程中，結(jié)合關(guān)鍵實驗和案例分析，引導(dǎo)學(xué)生探索甲烷的性質(zhì)、應(yīng)用和環(huán)境意義。研究結(jié)果表明，主題式教學(xué)有助于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強化學(xué)習(xí)動機，并培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科思維和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：學(xué)科核心素養(yǎng)；高中化學(xué)；主題式教學(xué)；甲烷

中圖分類號：G633.8?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1673-8918（2024）01-0140-04

隨著教育理念的不斷革新，傳統(tǒng)的知識灌輸式教學(xué)已不再滿足培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的需求。學(xué)科核心素養(yǎng)作為一種新的教育理念，強調(diào)學(xué)科知識、能力、情感和價值觀的綜合發(fā)展。在高中化學(xué)教學(xué)中，如何將學(xué)科核心素養(yǎng)融入教學(xué)實踐，成為一個值得探討的課題。文章以甲烷為例，探討如何通過主題式教學(xué)活動培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

一、 高中化學(xué)主題式教學(xué)的作用

首先，主題式教學(xué)強調(diào)在整體性情境下進行學(xué)習(xí)，將課程中的各個知識點和技能有機地聯(lián)系起來。這樣的教學(xué)方法不僅有助于避免知識的孤立性，還能幫助學(xué)生更好地理解知識之間的內(nèi)在聯(lián)系。以甲烷為主題，教師可以引導(dǎo)學(xué)生從分子結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、制備方法、應(yīng)用領(lǐng)域、環(huán)境影響等多個角度深入研究，使他們形成一個完整的認知體系。其次，主題式教學(xué)能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。傳統(tǒng)的教學(xué)往往以知識點的羅列和記憶為主，容易讓學(xué)生感到枯燥乏味，而主題式教學(xué)以有趣的主題為引子，往往能夠引發(fā)學(xué)生的興趣，他們會更愿意主動參與學(xué)習(xí)。在甲烷教學(xué)中，通過介紹甲烷氣味的特點、在生活中的應(yīng)用，甚至是與火災(zāi)相關(guān)的案例，可以引起學(xué)生的興趣，使他們更加主動地投入學(xué)習(xí)過程。此外，主題式教學(xué)鼓勵學(xué)生跨學(xué)科地思考問題，培養(yǎng)他們的綜合分析和解決問題的能力。現(xiàn)實世界中的問題往往可以從多維度來看，學(xué)生需要綜合運用不同領(lǐng)域的知識來解決問題。通過將不同知識點融入一個主題中，將所學(xué)知識有機地整合，可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。如在甲烷教學(xué)中，學(xué)生需要探究甲烷在能源產(chǎn)生和環(huán)境保護方面的知識，這種跨學(xué)科的思考將使他們具備更全面的問題解決能力。

二、 高中化學(xué)主題式教學(xué)的注意事項

首先，教師應(yīng)該精心選擇主題。主題的選擇應(yīng)該立足于學(xué)生的年齡、興趣和日常生活情況，以便激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。例如，在高中化學(xué)中，以甲烷為主題與學(xué)生的生活經(jīng)驗結(jié)合，可以使他們能夠更容易理解和產(chǎn)生興趣。同時，主題也應(yīng)該有一定的深度，能夠引發(fā)學(xué)生的思考，而不僅僅是知識的簡單傳遞。其次，主題式教學(xué)需要充分考慮學(xué)生的學(xué)習(xí)特點和水平。教師應(yīng)該了解學(xué)生的背景知識，確保主題的內(nèi)容與學(xué)生已有的知識有所聯(lián)系。如果主題過于高深或過于簡單，都可能導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)興趣。因此，教師需要進行適當?shù)恼n前調(diào)研，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，以便更好地設(shè)計教學(xué)方案。此外，教學(xué)活動的設(shè)計也是關(guān)鍵。主題式教學(xué)應(yīng)該包括多樣的教學(xué)活動，如實驗、案例分析、小組討論等，以便激發(fā)學(xué)生的多方面思考。在甲烷教學(xué)中，可以設(shè)計一些有趣的實驗，從而使學(xué)生更好地理解甲烷的性質(zhì)和制備方法。同時，教師可以引入真實案例，讓學(xué)生了解甲烷在生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)他們將知識運用到實際問題解決中的能力。鼓勵學(xué)生的主動參與也是非常重要的。主題式教學(xué)強調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主動性和參與度，教師可以采用啟發(fā)式提問，引導(dǎo)學(xué)生思考，鼓勵他們提出問題并探索答案，增強他們的學(xué)習(xí)動力和自主學(xué)習(xí)能力。最后，主題式教學(xué)需要不斷反思和調(diào)整。教師應(yīng)該定期對教學(xué)效果進行評估，了解學(xué)生的反饋和需求，根據(jù)實際情況調(diào)整教學(xué)策略。這有助于教學(xué)的持續(xù)改進和優(yōu)化，使學(xué)生獲得更好的學(xué)習(xí)體驗和成長。

三、 高中化學(xué)主題式教學(xué)的具體策略

（一）引入生活案例

引入生活案例是高中化學(xué)主題式教學(xué)的重要策略之一，可以極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和好奇心。通過選擇與甲烷相關(guān)的實際案例，如天然氣的利用、甲烷在廚房中的應(yīng)用等，能夠?qū)⒊橄蟮幕瘜W(xué)概念與學(xué)生日常生活聯(lián)系起來，使他們更容易理解和關(guān)注甲烷這一主題。在引入生活案例的過程中，教師可以采用以下策略：

情境描述：教師可以從生活中真實的場景入手，講述天然氣在家庭中用于做飯、供暖的情況，通過細致的情境描述，激發(fā)學(xué)生對甲烷相關(guān)知識的認知和興趣。

引發(fā)問題：提出問題，讓學(xué)生思考甲烷在這些實際場景中的作用和重要性。例如，為什么天然氣在廚房中被廣泛使用，甲烷在家庭生活中有哪些優(yōu)勢？

案例分析：分析甲烷在不同領(lǐng)域的應(yīng)用案例，如工業(yè)生產(chǎn)、能源領(lǐng)域等。通過案例，學(xué)生能夠更加直觀地了解甲烷的多樣化用途。

互動討論：鼓勵學(xué)生參與討論，分享自己對甲烷的認識。教師可以引導(dǎo)學(xué)生提出問題，讓他們通過交流不斷拓展自己的認知。

實際體驗：如果條件允許，可以進行一些實際的體驗活動。比如，在實驗室中展示甲烷的燃燒特性，讓學(xué)生親身感受甲烷的性質(zhì)。

通過引入生活案例，學(xué)生將會在現(xiàn)實生活中更加關(guān)注甲烷，從而更加容易理解化學(xué)知識。他們將會意識到化學(xué)知識不僅僅存在于實驗室，還應(yīng)用于日常生活的方方面面。這種聯(lián)系能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使他們更愿意深入探究甲烷的性質(zhì)和應(yīng)用。同時，也能夠培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)知識與實際問題聯(lián)系起來的能力，為學(xué)生未來的學(xué)習(xí)和生活打下堅實基礎(chǔ)。

（二）實驗探究

實驗探究是高中化學(xué)主題式教學(xué)中不可或缺的一環(huán)，尤其針對甲烷這樣的主題，實驗可以直觀地展示甲烷的性質(zhì)和特點，使學(xué)生更深入地理解其中的化學(xué)反應(yīng)和現(xiàn)象。以下是關(guān)于實驗探究的詳細介紹。

實驗設(shè)計：甲烷的制備實驗是一個很好的例子，教師可以設(shè)計一個簡單的實驗，讓學(xué)生觀察和親身操作甲烷的制備過程。例如，將一定量的碳酸鈉（Na2CO3）和過量的氫氧化鈣（Ca（OH）2）混合，然后加入適量的水，通過碳酸鈉和氫氧化鈣的反應(yīng)，釋放出甲烷氣體。

實驗步驟：學(xué)生按照實驗步驟進行操作。首先，將碳酸鈉和氫氧化鈣混合。然后，逐漸加入水，觀察反應(yīng)過程中是否有氣泡生成。最后，在反應(yīng)管口放置氣球或瓶塞，收集產(chǎn)生的氣體。

實驗觀察與分析：學(xué)生可以觀察氣球的膨脹和氣體的產(chǎn)生。教師可以引導(dǎo)他們分析產(chǎn)生的氣體可能是甲烷，這可以通過甲烷氣體的性質(zhì)進行初步驗證。

學(xué)生參與：這個實驗需要學(xué)生實際操作，讓他們親手操作實驗，體驗化學(xué)反應(yīng)的過程，加深對甲烷的制備和性質(zhì)的理解。

實驗結(jié)束后，教師可以組織學(xué)生進行實驗結(jié)果的討論和總結(jié)，學(xué)生可以分享他們的觀察和體驗，對實驗中出現(xiàn)的現(xiàn)象進行解釋，加深對甲烷的理解。通過這樣的實驗探究，學(xué)生能夠親身體驗化學(xué)反應(yīng)的過程，直觀地感受到甲烷的性質(zhì)和特點。實驗可以激發(fā)他們的好奇心，培養(yǎng)他們的觀察和實驗設(shè)計能力。此外，通過實驗，學(xué)生還能夠更深入地理解化學(xué)反應(yīng)的基本原理，培養(yǎng)科學(xué)興趣和探索精神，為后續(xù)的化學(xué)學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。

（三）問題驅(qū)動學(xué)習(xí)

問題驅(qū)動學(xué)習(xí)是一種培養(yǎng)學(xué)生批判性思維和解決問題能力的有效策略，尤其在高中化學(xué)主題式教學(xué)中，這種方式能夠引導(dǎo)學(xué)生更深入地思考甲烷這一主題。通過提出開放性問題，讓學(xué)生從不同角度思考甲烷的制備、應(yīng)用和環(huán)境問題，可以激發(fā)他們的思維活躍性和獨立思考能力。

問題設(shè)計：教師可以提出一系列與甲烷相關(guān)的問題，如：

·甲烷是如何制備的，有哪些制備方法，各有什么特點？

·甲烷在哪些領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，有哪些應(yīng)用案例？

·甲烷的燃燒產(chǎn)生哪些物質(zhì)，有何環(huán)境影響？

·如何減少甲烷的排放，有哪些控制措施？

學(xué)生思考：學(xué)生根據(jù)問題展開思考，教師可以鼓勵他們從不同的角度出發(fā)，尋找信息，分析問題，提出自己的觀點和解決方案。

小組討論：將學(xué)生分成小組，讓他們共同探討問題，分享各自的思考和觀點。通過小組討論，學(xué)生可以互相啟發(fā)，從不同的角度看待問題。

展示和分享：每個小組可以向全班展示他們的討論結(jié)果和解決方案。這不僅能夠展示學(xué)生的思考成果，還能夠讓其他同學(xué)從不同的角度獲得新的啟發(fā)。

引導(dǎo)深入思考：教師可以通過追問、引導(dǎo)性問題，促使學(xué)生深入思考。例如，如果學(xué)生提出減少甲烷排放的方法是減少牛的飼養(yǎng)數(shù)量，教師可以追問這樣做會對農(nóng)業(yè)和食品供應(yīng)產(chǎn)生什么影響，從而引發(fā)學(xué)生更深層次的思考。

通過問題驅(qū)動學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅能夠了解甲烷的制備、應(yīng)用和環(huán)境問題，還能夠深入思考問題背后的原理和影響。這不僅能培養(yǎng)他們的批判性思維和解決問題的能力，使他們能夠更有自信面對復(fù)雜的現(xiàn)實問題，還能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使他們在探索問題的過程中體驗到學(xué)習(xí)的樂趣和成就感。

（四）創(chuàng)意項目

創(chuàng)意項目是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維、培養(yǎng)想象力和實踐能力的重要方式之一。對高中化學(xué)主題式教學(xué)而言，鼓勵學(xué)生設(shè)計與甲烷相關(guān)的創(chuàng)意項目可以使他們更加深入地理解甲烷的性質(zhì)和應(yīng)用，同時培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識和實踐能力。

項目設(shè)計：教師可以提出一個創(chuàng)意項目的任務(wù)，如制作與甲烷有關(guān)的模型、制作展示板、設(shè)計創(chuàng)新的甲烷應(yīng)用方案等，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和創(chuàng)造力，選擇適合自己的項目。

項目主題：學(xué)生可以選擇與甲烷有關(guān)的不同主題，如甲烷的性質(zhì)、制備、應(yīng)用、環(huán)境影響等，根據(jù)自己的興趣選擇一個深入研究的方向。

創(chuàng)意實施：學(xué)生需要根據(jù)項目的要求，進行實際操作和設(shè)計。例如，制作甲烷分子模型，設(shè)計展示板介紹甲烷的制備和應(yīng)用方法，提出新穎的甲烷利用方案等。

創(chuàng)意展示：學(xué)生可以將自己的創(chuàng)意項目展示出來，可以是在班級內(nèi)進行展示，也可以是在學(xué)校的展覽活動中展示。通過展示，學(xué)生不僅能夠分享自己的創(chuàng)意，還能夠從其他同學(xué)的作品中獲得靈感和啟發(fā)。

評價與反思：教師可以對學(xué)生的創(chuàng)意項目進行評價，不僅要關(guān)注作品的質(zhì)量，還要關(guān)注學(xué)生在項目中的創(chuàng)新思維和實踐能力提升情況。同時，學(xué)生也可以對自己的創(chuàng)意項目進行反思，總結(jié)自己在設(shè)計和實施過程中的經(jīng)驗和收獲。

通過創(chuàng)意項目，學(xué)生能夠?qū)⒊橄蟮募淄楦拍钷D(zhuǎn)化為具體的作品，加深對甲烷的理解。創(chuàng)意項目鼓勵了學(xué)生的創(chuàng)新思維，使他們從不同角度思考甲烷的性質(zhì)和應(yīng)用，培養(yǎng)了他們解決實際問題的能力。此外，創(chuàng)意項目還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強他們的參與感和自主學(xué)習(xí)能力。通過參與創(chuàng)意項目，學(xué)生不僅能夠在化學(xué)知識上有所提升，還能夠為未來的學(xué)習(xí)和職業(yè)發(fā)展積累寶貴的經(jīng)驗。

（五）實際問題解決

實際問題解決是一種培養(yǎng)學(xué)生綜合運用所學(xué)知識和技能的重要方法，能夠幫助學(xué)生將學(xué)習(xí)的內(nèi)容應(yīng)用到實際問題中，培養(yǎng)他們解決問題的能力。通過提出一個實際問題，比如，如何減少甲烷的排放或如何合理利用甲烷資源，讓學(xué)生基于所學(xué)知識提出解決方案，從而鍛煉他們的分析、判斷和創(chuàng)新能力。

問題引入：教師可以以具體的背景情境引入問題，例如，全球溫室氣體排放日益嚴重，如何減少甲烷的排放成為一個重要問題。

學(xué)生分析：學(xué)生需要分析問題的產(chǎn)生背景和相關(guān)影響因素，了解甲烷排放的原因、影響和現(xiàn)狀，他們可以運用化學(xué)知識，探討甲烷的產(chǎn)生途徑、釋放情況等。

提出解決方案：學(xué)生基于所學(xué)知識，提出減少甲烷排放的具體解決方案，這可以涉及技術(shù)、政策、社會行為等多個方面。例如，提倡可再生能源的使用、加強農(nóng)業(yè)排放管理、鼓勵城市生活的低碳模式等。

方案評估：學(xué)生需要對提出的解決方案進行評估，分析其可行性、效果和可能的影響，可以考慮不同因素，如經(jīng)濟、社會、環(huán)境等。

創(chuàng)新思考：教師可以鼓勵學(xué)生提出創(chuàng)新的解決方案，挖掘一些可能被忽視的角度或方法，這有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

方案展示：學(xué)生可以以小組或個人形式展示他們的解決方案，這不僅能夠讓他們分享自己的想法，還能夠促使其他同學(xué)從不同的角度思考問題。

通過實際問題解決，學(xué)生不僅能夠運用所學(xué)知識解決實際問題，還能夠培養(yǎng)分析、判斷和創(chuàng)新的能力，他們將在實際問題中感受到學(xué)習(xí)的價值和意義，認識到所學(xué)知識的實際應(yīng)用價值。同時，也能培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感，讓他們認識到他們有能力和責(zé)任參與解決現(xiàn)實問題，為社會作貢獻。

四、 學(xué)科核心素養(yǎng)視角下的甲烷教學(xué)

（一）主題選擇與學(xué)科核心素養(yǎng)對接

當設(shè)計高中化學(xué)主題式教學(xué)活動時，主題選擇與學(xué)科核心素養(yǎng)對接是至關(guān)重要的。選擇合適的主題并將其與化學(xué)課程內(nèi)容有機融合，能夠引導(dǎo)學(xué)生深入思考并激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。

在甲烷教學(xué)主題中，在選擇“能源與環(huán)境”作為主題時，可以在知識中引入可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護的重要概念。這不僅可以讓學(xué)生了解到甲烷是一種重要的清潔能源，還能讓他們意識到能源選擇對環(huán)境和氣候變化的影響。這樣的主題選擇緊密結(jié)合了化學(xué)內(nèi)容與實際應(yīng)用，能夠使學(xué)生更好地理解學(xué)科的核心概念。

通過將“能源與環(huán)境”主題融入甲烷教學(xué)，學(xué)生可以深入探討以下方面：

能源生產(chǎn)和利用：學(xué)生可以了解甲烷作為一種天然氣，在能源生產(chǎn)中的重要性，他們可以研究如何從甲烷中獲取能量，探討其在燃燒過程中的反應(yīng)和產(chǎn)物。

溫室氣體與氣候變化：引導(dǎo)學(xué)生深入理解甲烷作為一種溫室氣體的特性，以及其與氣候變化的關(guān)系。通過分析甲烷排放對溫室效應(yīng)的影響，學(xué)生可以認識到環(huán)境保護的重要性。

可持續(xù)能源選擇：學(xué)生可以探討清潔能源對環(huán)境的積極影響，并思考如何在能源選擇方面做出更科學(xué)的決策，這有助于培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識和責(zé)任感。

化學(xué)反應(yīng)與應(yīng)用：通過深入研究甲烷的化學(xué)性質(zhì)，學(xué)生可以了解它在不同反應(yīng)中的應(yīng)用，例如，燃燒、催化裂化等，從而更好地理解化學(xué)原理。

（二）情境設(shè)計與真實性

高中化學(xué)主題式教學(xué)的情境設(shè)計與真實性是培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)和實際應(yīng)用能力的關(guān)鍵。通過構(gòu)建一個現(xiàn)實生活中的情境，讓學(xué)生親身體驗和感受甲烷在能源生產(chǎn)和環(huán)境保護方面的重要性，可以深入引導(dǎo)學(xué)生思考，并激發(fā)他們的興趣。

在甲烷教學(xué)中，通過構(gòu)建一個真實的情境，例如討論甲烷的清潔燃燒對大氣污染的影響，可以使學(xué)生更加深入地理解甲烷的重要性和化學(xué)反應(yīng)的實際應(yīng)用。

實際問題意識：通過將甲烷的燃燒問題與大氣污染聯(lián)系起來，學(xué)生能夠意識到能源選擇對環(huán)境和健康的影響，從而引發(fā)他們對環(huán)境保護問題的深刻思考。

跨學(xué)科視角：這樣的情境設(shè)計不僅涉及化學(xué)知識，還涵蓋了環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)等多個領(lǐng)域，學(xué)生可以從不同學(xué)科角度探討甲烷問題，培養(yǎng)跨學(xué)科思維。

現(xiàn)實應(yīng)用體驗：通過案例分析和實際數(shù)據(jù)，學(xué)生可以了解甲烷的排放與清潔燃燒對大氣質(zhì)量的影響。這種體驗?zāi)軌驅(qū)⒊橄蟮幕瘜W(xué)知識與現(xiàn)實情境相結(jié)合，增強學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗。

批判性思維培養(yǎng)：學(xué)生需要分析和評估不同能源選擇的優(yōu)劣，從而培養(yǎng)他們的批判性思維和判斷能力，他們可以思考甲烷清潔燃燒的益處和局限，從多個角度評估問題。

創(chuàng)新和解決方案：通過情境設(shè)計，學(xué)生可以提出創(chuàng)新的解決方案，例如，改進燃燒技術(shù)、開發(fā)更高效的能源利用方法等，從而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。

五、 結(jié)論

基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中化學(xué)主題式教學(xué)活動，為學(xué)生提供了一個綜合性、探究性的學(xué)習(xí)環(huán)境。通過以甲烷為例的教學(xué)實踐，文章探索了高中化學(xué)主題式教學(xué)的作用、注意事項和具體策略，為今后的教學(xué)實踐提供了有益的借鑒。

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