化學核心素養在高中教學中的思考與實踐

王 歡

（天津市第一中學，天津）

高中化學課程標準修訂組根據《中國學生發展核心素養（征求意見稿）》和高中化學課程特點，提出包含“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認識”“實驗探究與創新意識”“科學精神和社會責任”五個要素的高中化學核心素養。化學五項核心素養的提出，立足高中生的化學學習過程，各有側重，相輔相成，將化學知識與技能的學習、科學素養與創新意識的形成、積極發展綠色化學、良好的社會責任感融為一體，為學生未來的發展打下良好的基礎。

高中化學核心素養體系的建構，也對我們一線化學教師提出了更高層次的要求。在課程設計和實踐過程中，有意識地打破應試教育思維定式，全面實施素質教育，不僅要教給學生知識，更要告訴學生這些知識在生產和生活中如何更好地應用，實現積極的社會價值，真正做到知行合一。

必修課程是全體學生必須修習的課程，學生剛剛進入高中學習的必修一從知識角度主要是發揮物質分類、氧化還原反應、離子反應等核心概念的功能價值，使學生建立基于元素認識物質的意識。從人文情懷角度，幫助學生初步形成科學的物質觀和建立分析解決材料、環境、健康、能源等領域實際問題的思路和方法。例如對于氧化還原的認識從初中到高中有很大的跨越，分析氧化還原反應本質時，學生對于電子轉移沒有清醒的認識，即便是設計動畫模型，也不能建立一種直觀的認知。如果設計一個Zn-Cu-H2SO4原電池或者更簡單的水果電池，通過電流表指針的偏轉，學生一眼就能看出電子的轉移，腦海中很容易將微觀的電子轉移和宏觀電流表指針的偏轉聯系起來，促進了學生“宏觀辨識與微觀探析”素養的提升。元素及其化合物的性質的教學，主要是幫助學生認識物質性質，并將其應用于真實問題的解決中。環境保護是21世紀永恒的主題，在分析氯氣氯水、硫氮氧化物、硫酸硝酸性質時，始終貫穿著一個環保主題，如何在學生腦海中融入環保設計的理念無疑是課程設計的難點，我們就不妨采用“走出去”的方法，讓學生了解自來水廠、污水處理廠乃至于游泳池的治污凈化原理，通過學生實際的走訪探究，這種環保的理念會貫穿他整個化學的學習過程乃至影響他的一生。

選修部分課程是學生根據個人需求與升學考試要求選擇修習的課程，引導學生更深入地認識化學學科。在“化學反應原理”這一冊中，主要涉及“化學反應與能量”“化學反應以及水溶液中的限度和方向問題”。實驗技術的進步，尤其是手持技術在中學化學教學中的引入，使得一些在傳統實驗室無法實施的實驗也可順利進行；一些難以理解的科學概念和原理，借助于手持技術的實驗變得容易認知。例如壓強對平衡的移動在以前的實驗條件下無法驗證，但應用手持技術，壓強傳感器很容易測出實際壓強改變，平衡移動方向學生很容易判斷出來，類似問題迎刃而解，很容易使學生從動態角度對平衡移動有更直觀更本質的認識，促進學生“宏觀辨識與微觀探析”“證據推理與模型認知”“實驗探究與創新意識”等核心素養的發展。

化學思維的基本特點是觀察、了解宏觀的物質及其變化現象，從原子、分子的微觀角度分析物質及其變化；運用化學符號系統描述物質及其變化的本質和規律。化學中所謂的“四重表征”常指：宏觀（如藥品、裝置、操作、現象）；微觀（如溶質、離子的變化）；符號（如化學方程式或離子方程式）；數據圖表曲線（起點、拐點、終點、走向趨勢等）。有機物的取代反應是有機物區別于無機物的一種重要反應類型，對于剛接觸有機反應的學生來說，取代反應原理學生往往難以理解。我們在講授甲烷取代反應時，首先演示了甲烷與氯氣在光照條件下的鹵代反應實驗，總結歸納了該反應的實驗宏觀現象（1.黃綠色逐漸變淺；2.試管內壁出現黃色油狀液滴；3.試管內水面上升）。該取代反應微觀結構主要是碳原子的雜化類型不變，鍵角基本不變，變的是碳原子連接的原子或原子團。然后用球棍模型演示甲烷與氯氣發生取代反應的過程，模型就是放大了的“微觀表征”，對于學生來說，球棍模型比動畫演示更加直觀。將甲烷球棍模型的一個氫原子取下，將兩個氯原子拉開，其中一個氯原子和碳原子相連，另一個氯原子和取下的氫原子相連，該取代反應的（第一步）反應方程式（符號）就活了，然后逐步將氫原子取下，換上氯原子，四步取代反應一目了然。宏觀表征、符號表征、微觀表征相通相融，實現了一次三重表征的靈活轉換。

高中化學核心素養體系的建構，五大核心素養的提出，是對素質教育發展的積極探索和正確解讀。化學核心素養的形成離不開化學知識的學習，如何在課堂教學中將理論性的化學知識上升為對學生化學學科理念的灌輸和培養，考驗著我們一線化學教師的學科素養和教學智慧。高中化學課程實施中，需要我們認真理解高中化學核心素養中所包含的化學學科觀念的內涵，有效地幫助學生建構化學學科觀念體系。