翻轉課堂在提升化學學科素養中的研究與實踐應用

姜富靈

【摘?要】新課改進程不斷深入，使得化學教學工作中“發展學生化學素養”成為必然趨勢。化學學科素養是指掌握基礎化學知識、化學思維方式、理解化學科學、運用化學解決實際問題的能力、形成正確價值觀與科學態度等。正式培養和提升學生化學素養的過程中，應該根據學科任務與特征，將學科素養作為核心目標，有計劃、有組織的推進教學活動。基于此，本文結合微觀探析和宏觀辨析、變化觀念和平衡思想、證據推理和模型認知等化學能力的培養展開分析，期望為今后化學教學工作提供一些參考。

【關鍵詞】翻轉課堂;化學學科素養;實踐應用

1.培養學生微觀探析和宏觀辨析的能力

化學是一門主要以實踐活動為基礎，基于原子分子水平來研究物質結構、組成、變化以及性質的學科。結合實際教學情況進行分析，必須引導學生把微觀機理和宏觀現象有機融合，分析本質內容，逐漸形成微觀分析、宏觀切入、化學符號表達的思維模式。比如：“金屬的化學性質”課堂教學中提出思考問題：鐵粉和水蒸氣反應裝置包含哪幾部分？怎樣獲得水蒸氣？怎樣把鐵粉與水蒸氣加熱？如果產生氫氣，怎樣收集檢驗？教師演示鐵和水蒸氣反應實驗，通過檢驗，產物為氫氣，從氧化還原反應的角度來分析此反應，指出還原劑、氧化劑、還原產物以及氧化產物。組織課堂活動“鐵和水蒸氣反應的應用”，即在鋼鐵生產企業的安全操作規程中明確提出“熾熱的鋼水或鐵水注入模具之前，必須對模具進行干燥處理，不可留有水分，保持地面干燥”，鼓勵學生結合已學的化學知識解釋原因，對學生進行價值觀和情感態度的教育。在此基礎上，提出還有什么金屬能夠和水反應的問題，組織學習活動“鈉和水反應的實驗”，引導學生分析鈉與水反應的產物，強調實驗操作的注意事項并且及時糾正學生不規范操作，要求學生仔細認真的觀察化學實驗現象。追問學生“鈉失火了，用什么滅火？”并讓其嘗試書寫化學反應方程式。這樣做可以幫助學生培養化學學科的核心素養，同時也體現出翻轉課堂的優勢為提高課堂互動性。

2.培養學生變化觀念和平衡思想

物質變化主要包括量變、質變以及能量變化，概況來講，有機化合物的轉化是在一定條件下，一種官能團轉化成另一種官能團，實際變化階段發生的化學反應，必須遵循質量守恒定律。比如：“化學鍵”課堂教學時，教師提出問題：初中階段我們學習了化學反應實質是生成新物質，而從化學鍵角度需要怎樣解釋？化學反應過程中包含了反應物分子內化學鍵斷裂與產物分子中新化學鍵形成。以H和Cl反應為例，H-H與Cl-Cl鍵斷裂為H原子、Cl原子后，H原子、Cl原子組合成HCl分子，形成了H-Cl鍵（形成新鍵）。同時在板書上寫出化學反應的實質“舊化學鍵的斷裂與新化學鍵的形成”。如果只有化學鍵的斷裂，而沒有鍵的形成則不能稱為化學反應。舉例說明：HCl溶于水，電離成H、Cl破壞了兩者的共價鍵。可是卻沒有形成新的化學鍵，所以不為化學反應;NaCl固體受熱變成了熔融狀態，破壞了Na、Cl的作用力，可是沒有結合成新的化學鍵，不能成為化學反應。將課堂教學的微視頻及時上傳至班級群組或者學習網站，讓學生通過微視頻來合理規劃自己的學習節奏與時間，針對不懂的知識點能夠反復倒退觀看或者暫停記錄筆記，以便后續尋求同學或教師的幫助。

3.培養學生證據推理和模型認知能力

教師按照學生課前學習與反饋情況，逐一解答疑難知識。借助于針對性輔導教學，進一步點評和總結學生學習情況，發揮出教師指導作用。比如在“共價鍵模型”課堂教學中，教師通過展示課件來講授共價鍵的形成和本質（氫分子形成示意圖）的內容，引導學生分析典型例子HCl分子形成與實質，討論Cl分子的形成。并提出思考問題：氮氣性質非常穩定，其結構如何？N分子中除了σ鍵外還有沒有可能其他原子軌道也出現重疊？重疊方式是否相同？針對此內容，教師通過微視頻展示氮分子中σ鍵和π鍵形成示意圖，幫助學生更加深刻地體會結構與性質的密切關系。鼓勵學生用鉛筆或手勢等道具模擬軌道重疊，嘗試總結σ鍵和π鍵的區別（σ鍵和π鍵定義差別在兩原子間形成的多個共價鍵中的個數）。而在講述“為什么Cl是雙原子分子，而NH則是1個N原子和3個H原子形成分子？”時，教師給出方向性概念，以HS為例分析理解，通過閱讀教材和討論讓學生得出共價鍵的飽和性，從而總結出共價鍵的特征（方向性、飽和性）。探究和學習化學，要求學生按照物質與相關信息建立模型，構建復雜性化學問題分析的思維模式與解決途徑，鍛煉學生證據收集、推理、建立認知模型、解釋和預測化學反應、處理化學問題等能力。

結束語

總而言之，化學學科作為基礎性課程，其培養的化學思維能夠應用到各類學術研究內。所以，培養和提升學生化學素養，是培養學生擁有更好發展的主要途徑。培養學科素養，并不是單一對學生展開理論知識的教育，更重要的是引導學生主動的學習化學知識。化學能力也不局限在知識運用上，更涉及到化學信息素養以及語言素養增強。因此，想要提升化學素養，必須幫助學生夯實基礎化學知識、提升化學技能，科學鍛煉學生的實踐操作與分析論證等能力。

【參考文獻】

[1]林曉宏，衷明華，陳偉東.基于翻轉課堂化學核心素養培養的“二氧化碳”教學設計[J].教育觀察，2018（2）：119-119

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（西安電子科技大學附屬中學）