以學(xué)生為主體的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

宋瑞慧

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》提出化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括“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)”“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”五個(gè)方面，培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力是高中化學(xué)課標(biāo)的要求，也是化學(xué)教育的主要目的之一。這就要求教師要精心設(shè)計(jì)每一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)，授課過(guò)程中以學(xué)生為主體，讓學(xué)生主動(dòng)探究、觀察、分析、猜想、驗(yàn)證、討論、歸納，在此過(guò)程中構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)能力的提升，從而促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。

一、精心設(shè)計(jì)科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)是化學(xué)教學(xué)中常用的教學(xué)手段，是在學(xué)生不清楚實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提下，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索得出結(jié)論。讓學(xué)生親身參與探究過(guò)程中，能提高學(xué)生的動(dòng)手能力，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的態(tài)度和創(chuàng)新意識(shí)。通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生由接受型學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)參與的探究性學(xué)習(xí)。

在基本概念的教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)根據(jù)概念的特征，設(shè)計(jì)合理的概念形成過(guò)程，如在講授“電解質(zhì)”“非電解質(zhì)”概念時(shí)，我的做法如下：

△環(huán)節(jié)一 導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)：我把課下改裝的一部手機(jī)拿到課堂上，用這臺(tái)手機(jī)驗(yàn)證溶液能否導(dǎo)電，當(dāng)臺(tái)上的兩個(gè)學(xué)生將改裝手機(jī)兩極插入NaOH溶液、HCl溶液、NaCl溶液后，手機(jī)就能撥通電話(huà)，而插入C2H5OH溶液后，則不能撥通電話(huà)。學(xué)生驚嘆不已，情緒高漲。

△環(huán)節(jié)二 提出問(wèn)題：思考手機(jī)能撥通電話(huà)和不能撥通電話(huà)的原因，這些物質(zhì)在溶于水的過(guò)程中發(fā)生了什么？（提示：微觀角度）

△環(huán)節(jié)三 分組討論：學(xué)生各抒己見(jiàn)，用語(yǔ)言、文字、畫(huà)面和想象描述溶液中發(fā)生的微觀過(guò)程。

△環(huán)節(jié)四 達(dá)成共識(shí)：小組代表總結(jié)討論結(jié)果，教師播放模擬電離過(guò)程的視頻，得出能撥通電話(huà)的原因是溶液導(dǎo)電，溶液中有自由移動(dòng)的陰陽(yáng)離子的定向移動(dòng)，從而得出電解質(zhì)的概念。再對(duì)比得出非電解質(zhì)的概念。

教學(xué)過(guò)程中設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。通過(guò)科學(xué)探究，學(xué)生參與到知識(shí)的形成過(guò)程中，獲得了創(chuàng)新的成就感，消除了對(duì)創(chuàng)新的神秘感，增強(qiáng)了學(xué)生的自信心。通過(guò)探究，培養(yǎng)了學(xué)生勤于動(dòng)腦、不斷探索新知識(shí)的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。在新的形勢(shì)下，化學(xué)課堂教學(xué)應(yīng)該走向探究化，這樣才能更好地挖掘?qū)W生的潛能，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的積極性和主動(dòng)性，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷地提高化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。

二、精心設(shè)計(jì)問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考，培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識(shí)與微觀探析的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

問(wèn)題設(shè)計(jì)是教學(xué)設(shè)計(jì)中的必備環(huán)節(jié)，巧妙設(shè)計(jì)問(wèn)題能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。教學(xué)過(guò)程中教師要精心設(shè)計(jì)問(wèn)題，創(chuàng)設(shè)良好的質(zhì)疑情境，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，使學(xué)生從無(wú)疑到有疑，有疑而思解。課堂上為學(xué)生提供足夠的思考空間，讓他們?cè)谫|(zhì)疑—思考—釋疑的過(guò)程中鍛煉和提高思維能力。下面是我對(duì)化學(xué)鍵（第二課時(shí)）這節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)：

△活動(dòng)一：化學(xué)鍵的分類(lèi)

問(wèn)題1：請(qǐng)同學(xué)們用表格總結(jié)出化學(xué)鍵的類(lèi)型及成鍵特點(diǎn)。

教師：投影表格。

學(xué)生：完成表格（見(jiàn)文末表1），展示交流。

△活動(dòng)二：化學(xué)鍵類(lèi)型與物質(zhì)類(lèi)別的關(guān)系

問(wèn)題2：化學(xué)鍵與物質(zhì)類(lèi)別有什么關(guān)系？

小組討論：

學(xué)生展示1：含離子鍵的化合物一定是離子化合物，離子化合物一定含離子鍵，可能含共價(jià)鍵。

學(xué)生展示2：只含極性鍵的物質(zhì)一定是共價(jià)化合物，如HCl、H2O等。

學(xué)生展示3：有的物質(zhì)中既含極性鍵又含非極性鍵，如H2O2，稀氣體單質(zhì)中不存在共價(jià)鍵，因?yàn)橄∮袣怏w是單原子分子。

問(wèn)題3：含金屬元素一定是離子化合物嗎？離子化合物中一定有金屬元素嗎？

學(xué)生展示1：含金屬元素的化合物并不都是離子化合物，如AlCl3是共價(jià)化合物。

學(xué)生展示2：多種非金屬元素也可以形成離子鍵，如銨鹽。

問(wèn)題4：我們可以根據(jù)什么特征判斷離子化合物和共價(jià)化合物呢？

小組討論：

學(xué)生展示：離子化合物熔融狀態(tài)時(shí)離子鍵一定被破壞，產(chǎn)生自由移動(dòng)的陰、陽(yáng)離子，而共價(jià)化合物熔融狀態(tài)時(shí)仍然是分子的形式，因此可以通過(guò)熔融狀態(tài)時(shí)能否導(dǎo)電來(lái)區(qū)分。

教師歸納：離子化合物和共價(jià)化合物的概念和判斷時(shí)的注意事項(xiàng)。

△活動(dòng)三：認(rèn)識(shí)分子間作用力和氫鍵

問(wèn)題5：什么是分子間作用力？有何特點(diǎn)？對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)有哪些影響？

學(xué)生閱讀教材116頁(yè)的“資料卡片”：

學(xué)生展示1：分子間作用力：把分子聚集在一起的作用力，又稱(chēng)范德華力。分子間作用力比化學(xué)鍵弱得多，對(duì)物質(zhì)的熔沸點(diǎn)等物理性質(zhì)有影響。

學(xué)生展示2：氫鍵是一種較強(qiáng)的分子間作用力。它比化學(xué)鍵弱，比分子間作用力強(qiáng)。

形成條件：除H外，形成氫鍵的原子通常是O、F、N。氫鍵用“X…H”表示；如水分子之間的氫鍵（見(jiàn)圖1）：

問(wèn)題6：探究：在第ⅣA～ⅦA族元素的氫化物中，同主族元素的氫化物，隨著相對(duì)分子質(zhì)量的增加，其熔、沸點(diǎn)呈現(xiàn)什么樣的變化趨勢(shì)？

學(xué)生展示：氫鍵廣泛存在，如H2O、NH3、HF的分子之間。氫鍵會(huì)使物質(zhì)的熔沸點(diǎn)升高，同時(shí)還對(duì)物質(zhì)的溶解性有影響。如NH2極易溶于水，就是因?yàn)榘狈肿优c水分子之間易形成氫鍵。

教師評(píng)價(jià)：分子間形成氫鍵，既會(huì)影響物質(zhì)的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)，也會(huì)影響物質(zhì)的溶解性。在第ⅣA～ⅦA族元素的氫化物中，第ⅣA族的氫化物，從上到下，熔點(diǎn)、沸點(diǎn)依次升高，但NH3、H2O、HF因存在氫鍵，故沸點(diǎn)反常的高。

化學(xué)鍵的知識(shí)內(nèi)容對(duì)于發(fā)展學(xué)生“宏觀辨識(shí)與微觀探析”核心素養(yǎng)非常切合，在本教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中，6個(gè)問(wèn)題層層遞進(jìn)具有獨(dú)特的價(jià)值。學(xué)生在問(wèn)題引領(lǐng)下，積極參與學(xué)習(xí)活動(dòng)。學(xué)生通過(guò)完成前述3項(xiàng)任務(wù)，從宏觀—微觀—宏微結(jié)合的三個(gè)層次深入認(rèn)識(shí)了化學(xué)鍵與物質(zhì)類(lèi)別的關(guān)系及物質(zhì)的性質(zhì)，建立了化學(xué)鍵認(rèn)知模型，深刻認(rèn)識(shí)了化學(xué)鍵對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的決定作用。同時(shí)，學(xué)生在探究知識(shí)的過(guò)程中發(fā)展了宏觀辨識(shí)與微觀探析方面的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

通過(guò)教師或?qū)W生提出問(wèn)題，在討論的基礎(chǔ)上獲得知識(shí)即基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)?；趩?wèn)題的學(xué)習(xí)能提高學(xué)生的參與意識(shí)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維積極性，提高學(xué)生的思維深度。因此，有效的問(wèn)題設(shè)計(jì)能活躍課堂，讓學(xué)生主動(dòng)地獲取知識(shí)，使學(xué)生在掌握知識(shí)的同時(shí)發(fā)展思維能力，提高思維的積極性、靈活性和創(chuàng)造性。

三、聯(lián)系生活實(shí)際，發(fā)揮學(xué)生的主體地位，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任

化學(xué)是一門(mén)與生活聯(lián)系非常緊密的學(xué)科，對(duì)某些現(xiàn)象，學(xué)生已經(jīng)有了一定的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，有了自己的理解和看法，因此，在教學(xué)過(guò)程中，教師不要只注重知識(shí)上的死板傳授，要做一個(gè)有心人，經(jīng)常收集一些與生活有關(guān)的教學(xué)資料，通過(guò)分析教材，創(chuàng)設(shè)情境，將問(wèn)題與生活情境巧妙地聯(lián)系起來(lái)，來(lái)改造學(xué)生舊的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建新的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)。

（一）布置課外調(diào)查研究作業(yè)，讓學(xué)生感受生活離不開(kāi)化學(xué)

在進(jìn)行硫及硫化合物教學(xué)時(shí)，我提前布置了一個(gè)課外調(diào)查研究作業(yè)：收集當(dāng)?shù)氐挠晁畼悠?，并測(cè)定其pH。如果是酸雨（pH小于5.6），請(qǐng)走訪環(huán)保部門(mén)，了解其產(chǎn)生的原因及有關(guān)的防治措施，記下相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

提出問(wèn)題：1.根據(jù)調(diào)查的結(jié)果，說(shuō)說(shuō)隨著時(shí)間的推移，雨水的酸堿性是如何變化的？

2.二氧化硫的主要來(lái)源有哪些？雨水中的硫酸是怎樣產(chǎn)生的？

3.酸雨有哪些危害？如何防治？

因?yàn)橛辛苏{(diào)查報(bào)告中的數(shù)據(jù)，學(xué)生很快解決了以上幾個(gè)問(wèn)題。生活離不開(kāi)化學(xué)，化學(xué)就在我們的身邊，許多事情都與化學(xué)息息相關(guān)，因此，了解化學(xué)與日常生活的緊密關(guān)系，把生活實(shí)際與化學(xué)教學(xué)聯(lián)系起來(lái)，能使一些問(wèn)題變得形象生動(dòng)又淺顯易懂，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。

（二）創(chuàng)編生活化實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化化學(xué)教學(xué)

例如，教師在講解溶液的酸堿性時(shí)，可以采用廚房中常見(jiàn)的純堿來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生探究Na2CO3溶液的酸堿性，熱的純堿溶液是否可以去除油污，讓學(xué)生探究堿性溶液在生活中的運(yùn)用。另外，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)一些生活化實(shí)驗(yàn)，如利用小蘇打、食用堿、白醋、塑料瓶等制作簡(jiǎn)易滅火器，讓學(xué)生了解泡沫滅火器的主要成分。通過(guò)探究廚房用品的酸堿性，加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)酸堿性化學(xué)性質(zhì)的理解，從而提升了學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究能力和操作能力。

（三）創(chuàng)設(shè)生活化情境，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度

高考化學(xué)試題難度逐漸增大，學(xué)科交叉性越來(lái)越明顯，教師可以創(chuàng)設(shè)生活化場(chǎng)景來(lái)展開(kāi)教學(xué)，如在講解“乙醇”時(shí)，從學(xué)生熟悉的生活常識(shí)入手，提出“為什么酒儲(chǔ)存的時(shí)間越久越香醇，而普通的商品卻有保質(zhì)期”的問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生嘗試自主釀造葡萄酒，讓學(xué)生體會(huì)乙醇的化學(xué)性質(zhì)。學(xué)生可以根據(jù)釀造葡萄酒的過(guò)程來(lái)編寫(xiě)例題，學(xué)生之間互相交換例題，豐富化學(xué)解題教學(xué)素材，主動(dòng)追問(wèn)，進(jìn)而提升高中學(xué)化學(xué)解題的能力。

（四）開(kāi)展信息化教學(xué)，導(dǎo)入生活化化學(xué)案例

教學(xué)過(guò)程中化學(xué)教師可以運(yùn)用微課、釘釘App等信息化工具開(kāi)展教學(xué)，立體化展示化學(xué)模型，進(jìn)一步提升學(xué)生的化學(xué)知識(shí)運(yùn)用能力。例如，教師在講授化學(xué)元素與身體健康時(shí)，運(yùn)用微課展示了人體元素組成圖，介紹每一種化學(xué)元素對(duì)身體健康的影響。例如，鈣元素能強(qiáng)壯人體骨骼，鐵元素對(duì)血液循環(huán)有幫助，動(dòng)態(tài)化演示化學(xué)元素在身體中的循環(huán)，讓學(xué)生了解各個(gè)化學(xué)元素之間的平衡，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)平衡理念，進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的健康意識(shí)，讓學(xué)生真正感受化學(xué)和生活、健康之間的緊密聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任感。

四、精心設(shè)計(jì)作業(yè)，突出以學(xué)生為本

教師每天應(yīng)給學(xué)生布置總結(jié)反思性作業(yè)，如本節(jié)課你學(xué)到了什么？有何收獲？哪些題做錯(cuò)了，找出錯(cuò)誤的根源，是概念不清、原理不明造成的，還是審題不清造成的，寫(xiě)出正確的解答方法（一般方法及巧解方法）以及收獲，以書(shū)面形式寫(xiě)下來(lái)交給教師。教師通過(guò)查看作業(yè)及時(shí)了解學(xué)情，當(dāng)看到不少學(xué)生經(jīng)常犯同一個(gè)錯(cuò)誤時(shí)，應(yīng)及時(shí)反思、及時(shí)更新教學(xué)觀念、及時(shí)改善教學(xué)行為，從而提高教學(xué)質(zhì)量。教師還可根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)一些開(kāi)放性作業(yè)。開(kāi)放性作業(yè)能夠讓學(xué)生經(jīng)歷探索、思考、創(chuàng)新的過(guò)程，開(kāi)闊學(xué)生的眼界和思維，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生多方面、多角度、多方位分析思考問(wèn)題的習(xí)慣，有助于激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在潛力。

綜上所述，“學(xué)科核心素養(yǎng)”不是直接由教師教出來(lái)的，而是在具體問(wèn)題解決中培育出來(lái)的。教師在課堂教學(xué)中應(yīng)該成為學(xué)生學(xué)習(xí)的組織者、合作者、引導(dǎo)者和促進(jìn)者。教師要采取多種有效措施發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性，讓課堂活躍起來(lái)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中始終能夠主動(dòng)探究、思考、分析、總結(jié)，領(lǐng)會(huì)知識(shí)的產(chǎn)生和形成過(guò)程，靈活掌握和應(yīng)用知識(shí)，真正成為教學(xué)活動(dòng)的主體。

（作者單位：河北省石家莊市河北贊皇中學(xué)）

編輯：曾彥慧