試論學科核心素養(yǎng)下的高中化學教學方法

沈琦

[摘???要]高中化學新課標明確闡述了化學學科核心素養(yǎng)內(nèi)容，包括宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知、科學探究與創(chuàng)新意識、科學精神與社會責任五個方面的內(nèi)容。高中化學教學中，應結(jié)合這些方面，對教學內(nèi)容進行深入研究，尋找有效的教學方法，在保證教學質(zhì)量與效率的基礎(chǔ)上，滲透學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)，使學生在扎實掌握高中化學知識的同時，進一步提升學科核心素養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞]高中化學;核心素養(yǎng);教學方法

[中圖分類號]???G633.8????????[文獻標識碼]???A????????[文章編號]???1674-6058（2019）35-0064-03

學科核心素養(yǎng)背景下，高中化學教學工作應有所改變，教師應深刻認識到傳授知識是基礎(chǔ)，提升學生能力以及學科核心素養(yǎng)是關(guān)鍵。培養(yǎng)學生學科核心素養(yǎng)是“立德樹人”工作的具體體現(xiàn)，其重要性不言而喻，是當前任課教師關(guān)注的教學熱點。高中化學教學中，教師應做好化學學科核心素養(yǎng)知識的學習與解讀，找到學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)與化學知識傳授間的契合點，結(jié)合以往教學經(jīng)驗與高中化學學科特點，尋找有效的教學方法。

一、夯實基礎(chǔ)，提升宏觀辨識能力

宏觀辨識能力指通過細心觀察，可對物質(zhì)形態(tài)及變化的宏觀現(xiàn)象進行辨識，初步掌握物質(zhì)及其變化的分類方法，并能運用符號表征物質(zhì)及變化。通過分析不難發(fā)現(xiàn)，宏觀辨識能力是學習高中化學的基礎(chǔ)，因此，教學中教師應立足教材，通過對教材知識的深入剖析與細致講解，促進學生宏觀辨識能力的提升。眾所周知，教材是學生學習化學知識的重要依據(jù)。教學中，一方面教師應做好充分的備課準備，將教材中的基礎(chǔ)知識講清楚、講明白，尤其應嚴抓“理解”關(guān)，使學生牢牢抓住化學知識的本質(zhì)，如此才能夠靈活應用化學知識;另一方面圍繞教材內(nèi)容創(chuàng)設(shè)相關(guān)問題情境，引導學生從宏觀角度入手，積極思考，認真解答，當堂掌握所學知識。

例如，在講解“氧化還原反應”知識時，為提高學生的宏觀辨識能力，創(chuàng)設(shè)如下問題情境：常溫下，將NO和H2的混合氣體通入Ce（SO4）2與Ce2（SO4）3的混合溶液中，其物質(zhì)轉(zhuǎn)化過程如圖1所示：

（1）反應Ⅰ中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為 ????????????????。

（2）寫出該過程的總的化學反應方程式 ?????????? 。

該問題立意新穎，要求學生運用所學氧化還原反應知識表征物質(zhì)及其變化，這對提升學生的宏觀辨識能力具有積極的促進意義。解答的關(guān)鍵在于能夠讀懂圖意。其中反應Ⅰ的離子方程式為：2Ce4++H2=2Ce3++2H+，由得失電子守恒可知，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶1。反應Ⅱ的離子方程式為：4Ce3++2NO+4H+=4Ce4++N2+2H2O。結(jié)合反應Ⅰ、Ⅱ的離子方程式不難得出總的化學反應方程式為：2H2+2NO[催化劑]N2+2H2O。

培養(yǎng)學生的宏觀辨識能力可使學生從宏觀的角度對物質(zhì)進行把握，加深對化學物質(zhì)的宏觀認識，對學生學習更深層次的化學知識具有積極的促進意義。因此，教學中，教師應結(jié)合具體的教學內(nèi)容認真實踐，做好學生宏觀辨識能力的培養(yǎng)工作。

二、加強訓練，樹立正確的平衡思想

高中化學中有很多反應是可逆反應，而可逆反應與平衡思想密切相關(guān)。考慮到化學平衡知識點較多且抽象，理解難度大，因此，教學中教師應對學生加強訓練，使學生在訓練中樹立正確的平衡思想，以確保知識得以鞏固，分析能力得以提升。一方面，精講代表性例題。教學中，教師應注重對代表性例題的積累，結(jié)合教學內(nèi)容，為學生精講，尤其可通過“一題多解”“一題多變”等方法，使學生對例題有更全面的認識，并能夠舉一反三。另一方面，優(yōu)選訓練習題。高中化學學習時間緊、任務(wù)重，訓練時應優(yōu)選習題，避開“題海戰(zhàn)術(shù)”，將提高訓練質(zhì)量與效率作為訓練的重點。

例如，在講解“化學平衡”知識時，優(yōu)選以下習題對學生進行訓練：

一定條件下發(fā)生如下反應：CO（g）+H2O（g）[？]CO2（g）+H2（g），正反應放熱?，F(xiàn)有三個相同的2?L恒容絕熱密閉容器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ，其中向Ⅰ中充入1?mol?CO和1?mol?H2O，向Ⅱ中充入1?mol?CO2和1?mol?H2，向Ⅲ中充入2?mol?CO和2?mol?H2O，700?℃下開始反應，達到平衡時，下列說法正確的是（????????）。

A.容器Ⅰ、Ⅱ中正反應速率相同

B.容器Ⅰ、Ⅲ中反應的平衡常數(shù)相同

C.容器Ⅰ中CO的物質(zhì)的量較容器Ⅱ中的多

D.容器Ⅰ中CO的轉(zhuǎn)化率和容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率之和小于1。

根據(jù)化學平衡知識可知，容器Ⅰ、Ⅱ的溫度不同，其中容器Ⅰ中的反應速率快，A項錯誤。容器Ⅰ、Ⅲ由正反應達到平衡，由題干可知，容器溫度升高，又因為容器Ⅲ投料為容器Ⅰ的兩倍，即T3[>]T1[>]700?℃，因此兩者的平衡常數(shù)不同，K1[>]K3，B項錯誤。容器Ⅰ中CO的物質(zhì)的量多于容器Ⅱ中的物質(zhì)的量，C項正確。若恒溫，容器Ⅰ、Ⅱ中的反應等效，Ⅰ中CO的轉(zhuǎn)化率和容器Ⅱ中CO2的轉(zhuǎn)化率之和等于1。但受溫度影響，容器Ⅰ中的平衡左移，容器Ⅱ中的平衡右移，即CO和CO2的轉(zhuǎn)化率小于1，D項正確。

平衡思想是高中化學中的重要思想。培養(yǎng)學生的平衡思想，可使其學會用對立統(tǒng)一、聯(lián)系發(fā)展與動態(tài)平衡的觀點考查、分析化學反應，并對一定條件下某種物質(zhì)可能發(fā)生的化學變化進行預測，促進學生分析與解決化學問題的能力得到進一步提升。

三、巧用教法，增強模型認知能力

模型認知能力指能認識化學現(xiàn)象和模型間的聯(lián)系，靈活運用多種模型對化學現(xiàn)象進行描述與解釋，并預測物質(zhì)及其變化的可能結(jié)果，同時基于物質(zhì)及其變化信息構(gòu)建模型，建立解決復雜化學問題的思維框架。模型認知對學生的綜合能力要求較高，為增強學生的模型認知能力，教學中教師可靈活運用多種教法。一方面，圍繞教學內(nèi)容運用“球棍模型”為學生講解模型知識，使學生更加直觀地認識化學模型，加深學生的印象，幫助學生克服理解上的障礙。另一方面，結(jié)合具體例題，運用多媒體技術(shù)，動態(tài)、全方位地為學生展現(xiàn)化學模型，幫助學生分析，進而找到解題突破口，幫助學生樹立學習自信。

例如，教師在講解“化學反應中的熱量”知識時，為使學生認識到化學現(xiàn)象和模型間的聯(lián)系，給出以下例題：白磷和氧氣反應的化學方程式為：P4+5O2=P4O10。已知斷裂下列化學鍵需要吸收的能量分別為：P-P?a?kJ·mol-1、P-O?b?kJ·mol-1、P=O?c?kJ·mol-1、O=O?d?kJ·mol-1，則估算該反應的[Δ]H，其中正確的是（）。

A.?（6a+5d-4c-12b）kJ·mol-1

B.?（4c+12b-6a-5d）kJ·mol-1

C.?（4c+12b-4a-5d）kJ·mol-1

D.?（4a+5d-4c-12b）kJ·mol-1

眾所周知，不同物質(zhì)的模型結(jié)構(gòu)差異較大，反應中的[Δ]H千差萬別。要想順利解答該題，需對P4以及P4O10模型有深刻的認識，為此，教師可使用多媒體技術(shù)從不同的角度向?qū)W生展示兩者的模型結(jié)構(gòu)（如圖2所示），使學生清晰地知道涉及的物質(zhì)化學鍵種類及其分布情況，再結(jié)合題干知識不難得出該題的正確答案為A項。

高中化學教學中培養(yǎng)學生的模型認知能力，可使學生靈活運用所學知識，通過化學信息構(gòu)建相關(guān)模型，加深對化學知識本質(zhì)理解的同時，解決更為復雜的化學問題，這對提高學生的解題能力意義重大。

四、運用實驗，提高科學探究意識

實驗是研究物質(zhì)性質(zhì)的重要手段，是高中化學的重要組成部分，也是高考的必考知識點。為了提高學生的科學探究意識與能力，教師應重視實驗教學，具體可從以下方面加以突破：其一，高中化學實驗內(nèi)容較多，包括儀器的使用、實驗裝置的組裝、實驗步驟以及實驗現(xiàn)象與結(jié)果的分析，教學中教師應為學生透徹講解。同時，鼓勵學生積極思考，對實驗儀器、實驗步驟進行優(yōu)化，以獲得更好的實驗效果。其二，立足學生所需實驗內(nèi)容，積極創(chuàng)新實驗情境，設(shè)置相關(guān)的探究問題，鼓勵學生進行探究，提高學生分析問題、實驗探究的能力，為學生學科核心素養(yǎng)的提升打牢基礎(chǔ)。

例如，“實驗知識”的復習教學中教師創(chuàng)設(shè)以下新穎的實驗情境，要求學生探究相關(guān)問題：

用零價鐵（Fe）去除水體中的硝酸鹽（NO3-），可避免環(huán)境污染，其依據(jù)的原理如圖3所示，則：

（1）負極的物質(zhì)為 ????。正極的電極反應式為_________。

（2）將足量鎂粉投入水體中，24?h后測定NO3-的去除率與pH，如表1所示。初始pH=4.5的條件下，NO3-去除率低的原因為______。

（3）pH=4.5時，投入足量鐵粉的同時，補充一定的Fe2+，NO3-的去除率明顯提高，為此做如下假設(shè)：其一，F(xiàn)e2+直接還原NO3-;其二，NO3-破壞FeO（OH）的氧化層。做對比實驗（如圖4），可得到結(jié)論：???????????????????? ?。用同位素示蹤法證實Fe2+可和FeO（OH）反應生成Fe3O4。則加入Fe2+可提高NO3-去除率的原因為 。

該題綜合性較強，考查的知識點較多。由圖3易知，負極物質(zhì)為Fe，正極NO3-得電子變?yōu)镹H4+，電極反應式為：NO3-+8e-+10H+=NH4++3H2O。當pH=4.5時，F(xiàn)eO（OH）會覆蓋在Fe3O4上影響電子的正常轉(zhuǎn)移，阻礙反應進行。由圖4可知，F(xiàn)e2+無法直接還原NO3-。而Fe和Fe2+可提高NO3-的去除率，原因在于Fe2+將不導電的FeO（OH）轉(zhuǎn)化成為可導電的Fe3O4，有利于電子轉(zhuǎn)移。

在培養(yǎng)學生實驗探究能力的過程中，不但激發(fā)了學生的化學學習興趣，提高了學生的實驗能力，還及時鞏固了學生的所學知識，促使學生養(yǎng)成良好的實驗習慣，還進一步提升了學生的化學學科核心素養(yǎng)。

五、結(jié)論

學科核心素養(yǎng)背景下，高中化學教師應加強相關(guān)理論學習，與時俱進，充分把握高中化學的教學方向與未來趨勢，做好學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)以及高中化學教學工作，尤其要尋找有效的教學方法，在順利完成教學任務(wù)、實現(xiàn)教學目標的同時，促進學生學科核心素養(yǎng)的提升。本文通過研究得出以下結(jié)論：

（1）高中化學學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)是一個系統(tǒng)性工作，教師既要把握高中化學學科核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，又要明確相關(guān)要求，樹立高中化學學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)觀念，尤其在教學工作中應結(jié)合具體教學內(nèi)容，積極踐行學科核心素養(yǎng)培養(yǎng)工作。

（2）學科核心素養(yǎng)背景下，高中化學教學中教師還應做好教學效果評估工作，總結(jié)與反思教學中的不足，并結(jié)合自身經(jīng)驗，總結(jié)一套適合自己的教學方法，以獲得事半功倍的教學效果，促進學生高中化學學習成績與學科核心素養(yǎng)的雙重提升。

[??參???考???文???獻??]

[1]??李丹.基于學科核心素養(yǎng)下的高中化學課堂教學對策[J].課程教育研究，2019（16）：180.

[2]??張莉芳.高中化學核心素養(yǎng)教學模式的探究與實踐[J].科學咨詢（科技·管理），2019（4）：163.

[3]??賀宏群.基于學科核心素養(yǎng)下的高中化學教學研究[J].課程教育研究，2019（12）：171-172.

[4]??李倩倩，辛艷軍.基于學科核心素養(yǎng)下高中體育教學的思路與方法創(chuàng)新[J].當代體育科技，2019（8）：86-87.

（責任編輯 羅???艷）