基于學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的“化學(xué)平衡的移動(dòng)”單元教學(xué)創(chuàng)新設(shè)計(jì)

摘要：用化學(xué)學(xué)科的視角聚焦學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)，遴選與化學(xué)教學(xué)緊密相關(guān)的基本要點(diǎn)，以“化學(xué)平衡的移動(dòng)”為例，進(jìn)行單元教學(xué)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。借助“建構(gòu)認(rèn)知模型”，“開展多元探究”，“強(qiáng)化知識(shí)運(yùn)用”等教學(xué)環(huán)節(jié)，通過“模型認(rèn)知”、“科學(xué)探究”、“平衡思想”、“證據(jù)推理”、“創(chuàng)新意識(shí)”等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培育落實(shí)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；化學(xué)平衡的移動(dòng)；單元教學(xué)；創(chuàng)新設(shè)計(jì)

文章編號(hào)：1005–6629（2017）1–0035–04 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1 研究背景

日前，《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》研究成果在京發(fā)布。學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)指學(xué)生應(yīng)具備的、能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。它以培養(yǎng)全面發(fā)展的人為核心，分為文化基礎(chǔ)、自主發(fā)展、社會(huì)參與3個(gè)方面，綜合表現(xiàn)為人文底蘊(yùn)、科學(xué)精神、學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、健康生活、責(zé)任擔(dān)當(dāng)、實(shí)踐創(chuàng)新六大素養(yǎng)，具體細(xì)化為國(guó)家認(rèn)同等18個(gè)基本要點(diǎn)（見圖1）。

學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的目標(biāo)達(dá)成需要通過課程改革、教學(xué)實(shí)踐和教育評(píng)價(jià)去引領(lǐng)和推動(dòng)。目前，各學(xué)科正在依據(jù)學(xué)科特點(diǎn)研制與學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)匹配的學(xué)科核心素養(yǎng)，并在此基礎(chǔ)上修訂學(xué)科課程標(biāo)準(zhǔn)。

課堂是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)目標(biāo)落實(shí)的前沿陣地，學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的目標(biāo)達(dá)成離不開一線教師的創(chuàng)造性實(shí)踐。作為一名化學(xué)教師，在關(guān)注各學(xué)段、各學(xué)科公共目標(biāo)的基礎(chǔ)上，更加關(guān)注理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探究、勤于反思、信息意識(shí)、社會(huì)責(zé)任、問題解決、技術(shù)運(yùn)用等與化學(xué)教學(xué)密切相關(guān)的培育目標(biāo)，并將其作為化學(xué)教學(xué)中發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的重要著力點(diǎn)。據(jù)披露，與上述基本要點(diǎn)高度相關(guān)的宏觀辨識(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)精神與社會(huì)責(zé)任等可望成為表述化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)鍵詞。

2 “化學(xué)平衡的移動(dòng)”單元教學(xué)創(chuàng)新設(shè)計(jì)

2.1 內(nèi)容分析與目標(biāo)追求

學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)是關(guān)于學(xué)生知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀等多方面要求的綜合表現(xiàn)。

從知識(shí)價(jià)值來看，化學(xué)平衡的移動(dòng)是建構(gòu)平衡思想的重要素材，是問題解決的理論依據(jù)。

從方法價(jià)值來看，化學(xué)平衡的移動(dòng)是體驗(yàn)?zāi)Ｐ驼J(rèn)知、科學(xué)探究、證據(jù)推理，強(qiáng)化信息意識(shí)的有效平臺(tái)。

從情意價(jià)值來看，化學(xué)平衡的移動(dòng)是培育創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神、社會(huì)責(zé)任的優(yōu)質(zhì)載體。

有鑒于此，本教學(xué)設(shè)計(jì)聚焦學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)和化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，在整合現(xiàn)行3種版本教材相關(guān)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)教學(xué)目標(biāo)，并依據(jù)教學(xué)目標(biāo)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境、優(yōu)選學(xué)習(xí)方法。

通過化學(xué)平衡移動(dòng)的概念建構(gòu)，創(chuàng)設(shè)化學(xué)平衡移動(dòng)的認(rèn)知模型，明確化學(xué)平衡移動(dòng)問題探究的思維路徑，為模型認(rèn)知的方法體驗(yàn)搭建平臺(tái)。

采用演繹判斷，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、實(shí)驗(yàn)探究，事實(shí)求證、證據(jù)推理，數(shù)學(xué)分析、聯(lián)系實(shí)際，圖像解讀等方法分別探究濃度、溫度、壓強(qiáng)、催化劑對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響，著力引導(dǎo)學(xué)生多角度、辯證地分析問題，訓(xùn)練思維的靈活性與縝密性，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)與科學(xué)精神。

采用系統(tǒng)歸納，升華認(rèn)識(shí)的方法引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)勒夏特列原理，從原因、方向及意義3個(gè)角度深化對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的理解。

通過“合成氨適宜條件”的問題討論，完成應(yīng)用勒夏特列原理的真實(shí)體驗(yàn)，解讀“合成氨的工藝流程”，完成工程思維的理念滲透。

2.2 教學(xué)流程與情境設(shè)置

2.2.1 創(chuàng)建認(rèn)知模型，引導(dǎo)探究方向

從化學(xué)平衡的建立條件與化學(xué)平衡狀態(tài)的特征入手，導(dǎo)入化學(xué)平衡移動(dòng)的概念，建構(gòu)分析化學(xué)平衡移動(dòng)問題的認(rèn)知模型（見圖2）。

以ν-t圖像為抓手，通過案例分析示范運(yùn)用認(rèn)知模型解決具體問題的方法（見圖3）。

2.2.2 演繹判斷，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——探究濃度對(duì)化學(xué)平衡移動(dòng)的影響

2.2.6 系統(tǒng)歸納，升華認(rèn)識(shí)——自主建構(gòu)勒夏特列原理

梳理改變影響平衡的一個(gè)條件，化學(xué)平衡移動(dòng)方向及移動(dòng)結(jié)果與原變化條件的影響（見表4），歸納出“化學(xué)平衡移動(dòng)的結(jié)果減弱了外界條件變化的影響”的規(guī)律[4]，進(jìn)而自主建構(gòu)勒夏特列原理。

2.2.7 聯(lián)系實(shí)際，體驗(yàn)應(yīng)用——工程思維的滲透

以勒夏特列原理為指導(dǎo)，對(duì)工業(yè)“合成氨”的溫度和壓強(qiáng)的選擇提出合理建議（學(xué)生建議：降低溫度，增大壓強(qiáng)）。利用與“合成氨的工藝流程”[5]中條件控制（見圖5）的認(rèn)知沖突，探究工業(yè)上采用“500℃左右，10～30MPa”的原因，冷卻分離出液態(tài)NH3及“N2+H2”混合氣體循環(huán)利用的意義，引導(dǎo)學(xué)生初步形成工程思維的視角。

2.3 說明與反思

“化學(xué)平衡的移動(dòng)”在平衡思想的建構(gòu)中處于核心地位，在平衡思想運(yùn)用中發(fā)揮關(guān)鍵作用，蘊(yùn)藏豐富的發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的目標(biāo)素材。

本單元教學(xué)計(jì)劃分2課時(shí)實(shí)施。使用人教版教材的地區(qū)，建議將平衡常數(shù)調(diào)整至化學(xué)平衡的移動(dòng)之前學(xué)習(xí)。

基于條件變化對(duì)反應(yīng)速率影響情況的差異和課堂實(shí)施實(shí)驗(yàn)探究的效果差異，同時(shí)考慮到科學(xué)方法的體驗(yàn)、創(chuàng)新思維的激發(fā)，外界條件對(duì)化學(xué)平衡的影響設(shè)計(jì)了不同的探究方案。為強(qiáng)化嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，每次探究設(shè)置了相互印證的2個(gè)情境。

將“合成氨工藝流程”納入本單元教學(xué)，一方面通過學(xué)以致用激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性，另一方面為核心素養(yǎng)中的技術(shù)運(yùn)用目標(biāo)在化學(xué)教學(xué)中找到切入口。

用化學(xué)圖表設(shè)置教學(xué)情境，旨在通過對(duì)信息提取和加工的訓(xùn)練，提升學(xué)生的信息素養(yǎng)，強(qiáng)化信息意識(shí)。

核心素養(yǎng)中的樂學(xué)善學(xué)、勤于反思、理性思維、批判質(zhì)疑、社會(huì)責(zé)任等具備公共目標(biāo)性質(zhì)的基本要點(diǎn)，可在教學(xué)過程中結(jié)合活動(dòng)開展、問題解決與教學(xué)評(píng)價(jià)潛移默化地引導(dǎo)學(xué)生去積極建構(gòu)。

每輪課程改革，一線教師都得重新面臨教學(xué)觀念與教學(xué)方法的更新，這既是一種挑戰(zhàn)也是一次機(jī)遇。作為基于學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的嘗鮮之作，本教學(xué)設(shè)計(jì)期望能夠得到同仁的關(guān)注與指正，并起到拋磚引玉的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]宋心琦主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)反應(yīng)原理[M].濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，2008：7.

[2]王磊等主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)與技術(shù)[M].北京：人民教育出版社，2010：26～27.

[3]經(jīng)志俊.重視板書設(shè)計(jì)保障有效教學(xué)[J].化學(xué)教學(xué)，2009，（3）：25～27.

[4]王祖浩主編.普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書·化學(xué)與技術(shù)[M].南京：江蘇教育出版社，2007：53.