基于學(xué)科核心素養(yǎng)的高中化學(xué)教學(xué)探究

吳盛強（福建省莆田市莆田媽祖中學(xué)）

化學(xué)核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價值的集中體現(xiàn)。培養(yǎng)高中生化學(xué)核心素養(yǎng)教育的重要性主要體現(xiàn)在以下幾個方面：第一，化學(xué)核心素養(yǎng)能深度落實學(xué)科教育目標，提升化學(xué)課堂教學(xué)的有效性。第二，學(xué)科核心素養(yǎng)教育是中國學(xué)生核心素養(yǎng)教育的重要分支，是學(xué)生全面發(fā)展的一環(huán)。其三，化學(xué)學(xué)科具有科學(xué)性特征，是科學(xué)類學(xué)科的一種。落實核心素養(yǎng)教育，能為學(xué)生滲透科學(xué)觀念，錘煉科學(xué)精神，使學(xué)生具備科學(xué)發(fā)展觀，以科學(xué)的眼光看待現(xiàn)實世界。

一、創(chuàng)新工具，為學(xué)生構(gòu)建化學(xué)價值觀念

化學(xué)價值觀念類素養(yǎng)包括“宏觀辨識”“微觀探析”“變化觀念”“平衡思想”“模型認知”等。在實際教學(xué)中，教師可以通過創(chuàng)新教學(xué)工具的方式為學(xué)生構(gòu)建化學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)價值觀念，初步落實核心素養(yǎng)教育目標。

（一）思維導(dǎo)圖，培養(yǎng)學(xué)生變化觀念與平衡思想

思維導(dǎo)圖工具在化學(xué)教學(xué)中具有滲透多元化合物的內(nèi)在聯(lián)系、梳理知識脈絡(luò)、搭建理解橋梁等作用。多元化思維導(dǎo)圖內(nèi)容能指向差異化教學(xué)目標，促使學(xué)生變化觀念和平衡思想在教學(xué)過程中得以樹立。教師可以在教學(xué)前期設(shè)計布局講解類思維導(dǎo)圖植入課堂，以圖文結(jié)合的形式向?qū)W生展示化合物在反應(yīng)變化前后的差異，以此培養(yǎng)學(xué)生變化觀念。通過讀取圖文信息，學(xué)生能認識到物質(zhì)變化守恒定律，進一步形成平衡思想；教師還可以將思維導(dǎo)圖作為課時任務(wù)布置在教學(xué)中或課前時段，引導(dǎo)學(xué)生自主繪制化學(xué)要素的構(gòu)成部分，學(xué)生能在繪圖過程中將個人對于課時知識的理解形象化，外顯化，進一步演示變化觀念，感受等式兩邊化學(xué)要素變化的過程與平衡的規(guī)則。

例如，在蘇教版《普通高中教科書·化學(xué)》必修第一冊《硫及其化合物的相互轉(zhuǎn)化》教學(xué)活動中，本課教學(xué)重點在于：讓學(xué)生掌握含硫物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化、氧化還原反應(yīng)方程式的配平兩個重要部分。在講解“含硫物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化”模塊時，教師可以向?qū)W生提供相關(guān)思維導(dǎo)圖，便于學(xué)生梳理多元含硫物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化規(guī)則與形式。為此，教師為學(xué)生提供硫及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化圖如圖所示：

通過讀圖，學(xué)生能夠清晰地把握本課涉及的“含硫物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化”知識重點，進而對課時知識內(nèi)容涉及的變化觀念與平衡思想形成初步見解。

（二）實物教具，培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認知

化學(xué)學(xué)科的價值觀念教育蘊于知識教學(xué)過程中，基于學(xué)生對基礎(chǔ)知識的認知基礎(chǔ)上。因此，要培養(yǎng)學(xué)生價值觀念類核心素養(yǎng)，首先需要學(xué)生對所學(xué)知識內(nèi)容建立清晰、直觀的認知。學(xué)生構(gòu)建形象化學(xué)習(xí)模型后，方能舉一反三，對所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生正確、清晰的證據(jù)推理或變化判斷。教師可以選用創(chuàng)意實物教具來輔助課堂教學(xué)，以實物化、形象化工具為學(xué)生構(gòu)建學(xué)科認知，在知識教學(xué)的過程中向?qū)W生滲透正確價值觀念。教師可以選用化學(xué)實驗器具帶入課堂，讓學(xué)生通過近距離觀察、傳看認識多元器具的用途和功能，便于學(xué)生腦海中演示形象化實驗步驟；教師還可以選擇模型類教具，借助模型清晰生動地展示化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)與內(nèi)在聯(lián)系。學(xué)生能在實物教具的輔助作用下形成證據(jù)推理與模型認知。

例如，在蘇教版《普通高中教科書·化學(xué)》必修第一冊《人類對原子結(jié)構(gòu)的認識》教學(xué)活動中，本課教學(xué)重點在于：讓學(xué)生了解人類探究原子結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷程，掌握現(xiàn)存最為準確的原子結(jié)構(gòu)。該課時包含“微觀探析”“變化觀念”“平衡思想”“模型認知”等價值觀念類核心素養(yǎng)教育目標。為達教育目的，教師可以選擇實物教學(xué)工具，為學(xué)生展示超輕黏土制作的微粒模型，通過微粒所呈現(xiàn)的不同大小、顏色、形狀和剖面結(jié)構(gòu)，為學(xué)生建立形象化模型認知。通過模型教學(xué)，學(xué)生能夠?qū)υ咏Y(jié)構(gòu)產(chǎn)生進一步判斷，進而在后續(xù)學(xué)習(xí)中提升原子結(jié)構(gòu)方面的證據(jù)推理意識與能力，核心素養(yǎng)獲得進一步發(fā)展。

（三）微課視頻，培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識與微觀探析

微課程視頻是化學(xué)教學(xué)中常見的教學(xué)工具。視頻具有聲畫結(jié)合的特征，能充分調(diào)動學(xué)生視聽體驗，達到課堂激趣的效果。豐富的視頻內(nèi)容則可以突破語言描述、畫面想象的限制，將教師所要表達的化合物關(guān)系、結(jié)構(gòu)、新知通過生動形象的演示、展示方式呈現(xiàn)在學(xué)生面前。學(xué)生能通過微課程視頻構(gòu)建對于化學(xué)世界的宏觀辨識認知，深化對微觀世界的理解。教師可以用視頻類教學(xué)工具播放化學(xué)元素模型，能幫助學(xué)生了解微觀世界中多元要素的內(nèi)在聯(lián)系；教師可以為學(xué)生播放生活中應(yīng)用到相關(guān)化學(xué)內(nèi)容的場景，促使學(xué)生對于化學(xué)在實際生活中的反應(yīng)現(xiàn)象產(chǎn)生宏觀的辨識。指向性強的微課程視頻能幫助學(xué)生突破淺層次認知困境，逐步學(xué)生理解思維向深層次方向發(fā)展。

例如，在蘇教版《普通高中教科書·化學(xué)》必修第一冊《研究物質(zhì)的實驗方法》教學(xué)活動中，教師可以運用信息技術(shù)工具為學(xué)生播放微課程視頻《部分金屬的焰色反應(yīng)》。視頻中向?qū)W生集中展示了多種金屬（Li，Ca，Na，K，Ba）的焰色反應(yīng)。學(xué)生能通過觀察發(fā)現(xiàn)，不同的金屬化合物在燃燒時將會產(chǎn)生不同的火焰顏色（焰色反應(yīng)）。學(xué)生由此對焰色反應(yīng)產(chǎn)生宏觀辨識度。教師又可以為學(xué)生播放顏色反應(yīng)中氧化鎂的燃燒講解視頻《氧化鎂的形成過程》。視頻以動畫模型的方式向?qū)W生展現(xiàn)氧化鎂形成（2Mg+O2=2MgO）時圈外電子的活動變化，以此向?qū)W生滲透“變化觀念”和平衡思想。學(xué)生能在觀看視頻的過程中認識到物質(zhì)不斷變化、發(fā)展這一客觀規(guī)律，在觀察電子移動變化的過程中發(fā)現(xiàn)原子核外電子排布的規(guī)律性和圍繞原子的電子數(shù)量的恒定性構(gòu)成。選擇最適合的微課程視頻融入課堂，能夠有效培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識與微觀探析能力，為學(xué)生帶來新奇、形象的學(xué)習(xí)感受。

二、創(chuàng)新活動，為學(xué)生培養(yǎng)化學(xué)關(guān)鍵能力

在核心素養(yǎng)教育中，“證據(jù)推理能力”“科學(xué)探究能力”“創(chuàng)新能力”等均是高中化學(xué)“關(guān)鍵能力”的教育要素。培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)關(guān)鍵能力，需學(xué)生具備去偽存真、設(shè)計方案、提出問題、作出假設(shè)、正確實驗調(diào)查等方面的能力。能力的培養(yǎng)基于學(xué)生實踐經(jīng)驗的積累。因此，為達核心素養(yǎng)教育目標，教師可以設(shè)計創(chuàng)新性教學(xué)活動，為學(xué)生提供能力實踐、應(yīng)用的契機。富有創(chuàng)意的教學(xué)活動包括小組探究項目、課時大情境任務(wù)、課后發(fā)明比賽、實驗操作活動等。在活動過程中，學(xué)生需注意活動設(shè)計的復(fù)合性，提升活動教育的承載力，將多元能力培養(yǎng)目標植入活動中，使學(xué)生多元能力得以并行發(fā)展。學(xué)生能夠在復(fù)合型活動中綜合鍛煉多元化學(xué)關(guān)鍵性能力，強化核心素養(yǎng)教育實效。

以蘇教版《普通高中教科書·化學(xué)》必修第二冊《探究鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化》教學(xué)活動為例，本課教學(xué)涉及實驗活動，教材要求學(xué)生溫故而知新，自主設(shè)計制備氯化鐵的實驗方案。細化分析鐵及其化合物的轉(zhuǎn)化路徑與反應(yīng)，歸納化學(xué)反應(yīng)方程式（如：反應(yīng)路徑包括：Fe →FeC13；Fe →FeC12→FeC13；Fe →Fe2O3→FeC13）。在本課教學(xué)活動中，教師可以通過創(chuàng)新教學(xué)活動的方式培養(yǎng)學(xué)生多元化學(xué)能力。教師可以為學(xué)生設(shè)計小組探究活動，請學(xué)生6 人一組，合作完成“氯化鐵的制備”實驗項目。在此之前，學(xué)生小組已具備獨立探究的能力，能在項目任務(wù)群的指導(dǎo)作用下確立活動完成步驟，進行自主分工。教師為學(xué)生小組設(shè)計項目任務(wù)群如下所示：（1）小組合作設(shè)計“氯化鐵制備”實驗方案，并制作實驗記錄表，確立小組分工。（2）按照方案開展實驗活動，嚴格遵守實驗規(guī)則，注意實驗動作的規(guī)范性。（3）記錄實驗結(jié)果，并按照個人理解匯總多個實驗的反應(yīng)方程式和原理。（4）討論分析：氯化鐵的制備實驗在實際生活中存在哪些應(yīng)用意義？鐵的化合物的轉(zhuǎn)化對人類社會存在哪些作用？

在本課教學(xué)活動中，學(xué)生能夠在方案設(shè)計環(huán)節(jié)鍛煉創(chuàng)意實踐能力，在實驗過程中鍛煉科學(xué)探究能力，在方程式歸納環(huán)節(jié)結(jié)合實驗結(jié)果進行證據(jù)推理能力。以創(chuàng)意課堂活動為教學(xué)抓手，能夠有效鍛煉學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)中的關(guān)鍵能力素養(yǎng)。

三、創(chuàng)新案例，為學(xué)生培養(yǎng)化學(xué)必備品質(zhì)

化學(xué)核心素養(yǎng)中學(xué)生學(xué)習(xí)必備的能力品質(zhì)包括“創(chuàng)新意識”“科學(xué)態(tài)度”和“社會責(zé)任”三個方面。品質(zhì)教育是作用于學(xué)生情感、心理、精神層面的教育，學(xué)生首先需對所學(xué)內(nèi)容產(chǎn)生認同感，方能遵循積極科學(xué)品質(zhì)指導(dǎo)，踐行正確的學(xué)習(xí)、生活行為，使品質(zhì)教育收獲實效。因此，具有情境感召力的教學(xué)方法更適用于品質(zhì)教育。案例教學(xué)法具備情境創(chuàng)設(shè)和情緒感召兩方面教學(xué)優(yōu)勢。教師可以選擇真實的化學(xué)案例展開品質(zhì)教育，借助案例建立化學(xué)科目與社會生活的鏈接，佐證教師的品質(zhì)教育觀點，提升學(xué)生對于相關(guān)精神品質(zhì)的認同感；教師還可以通過化學(xué)案例中的具體事例，向?qū)W生呈遞情感信息。學(xué)生在案例情感的感召作用下，升華思想觀念，塑造愛國、科學(xué)等精神，這對于學(xué)生必備品質(zhì)的培養(yǎng)同樣起到促進作用。

例如，在蘇教版《普通高中教科書·化學(xué)》選擇性必修1《化學(xué)能與電能的轉(zhuǎn)化》教學(xué)活動中，本課時教學(xué)旨引領(lǐng)學(xué)生了解化學(xué)能、電能的轉(zhuǎn)化知識在實際生活中的應(yīng)用作用。在本課教學(xué)中，教師可以將化學(xué)必備品質(zhì)作為核心素養(yǎng)的教育目標，在學(xué)生創(chuàng)新意識、科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任方面予以學(xué)生指向性教育。教師可以為學(xué)生找到生活案例閱讀材料《電絮凝氣浮法處理污水》，該文詳細介紹了電化學(xué)在污水治理方面的作用，向?qū)W生介紹了電能與化學(xué)能相互轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的氣浮作用和絮凝作用、還原作用和氧化作用的原理，運用化學(xué)知識來解釋金屬陽離子“Fe3+，Al3+”與溶液中的“OH-”反應(yīng)形成的金屬氫氧化物，上浮變成絮狀體帶走污水中的臟污的過程。學(xué)生能在閱讀過程中深入感受人類在運用化學(xué)能與電能轉(zhuǎn)化知識方面的巧思，在創(chuàng)新意識、科學(xué)態(tài)度等方面有所領(lǐng)悟。教師可以搭配案例教學(xué)為學(xué)生滲透化學(xué)專業(yè)對于國家建設(shè)的重要作用，將學(xué)科學(xué)習(xí)與愛國行為相聯(lián)系，強化學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識，提升社會責(zé)任感，在學(xué)習(xí)中形成化學(xué)必備的精神品質(zhì)，有效落實核心素養(yǎng)教育目標。

高中化學(xué)核心素養(yǎng)教育目標包含化學(xué)觀念、實現(xiàn)、能力、意識、責(zé)任等。多元教學(xué)方向各有其特征。教師可以將教學(xué)的工具、形式、方法、活動和案例作為落實核心素養(yǎng)教育目標的抓手，創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計。分層式教學(xué)設(shè)計能以點帶面，構(gòu)成健全、立體的學(xué)科核心素養(yǎng)教育體系，提升核心素養(yǎng)教育的實效性。