基于化學學科核心素養的教學實踐

姚娜

摘 要：以“離子反應”為例，探索在化學課堂教學中加何從宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平恒思想、證據理與模型認知、科學精神與社會責任、實驗探究與創新意識五個維度發展學生的化學學科核心素養。

關鍵詞：學科核心素養；離子反應宏觀-微觀-符號三重表征

化學學科的核心素養有“宏觀辯識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、科學精神與社會責任、實驗探究與創新意識”等五個維度素。課堂教學是發展學生學科核心素養的主陣地。筆者在執教“離子反應”的教學過程中，有意識的滲透和發展學生的核心素養。

一、教材及學情分析

離子反應是從‘海水中獲得的化學物質的內容之一，水溶液環境是中學實驗最重要的環境。水溶液中離子是微粒的主要存在形式，掌握離子反應的概念和本質。是學生認識化學反應實質的完善和鞏固。對后續學習打下重要的理論基礎。重要的是本節課是學生構建微粒觀的重要契機。宏觀-微觀-符號三重表征的聯系，是貫穿整節課的思維主線。高一學生在前面已經學習了復分解反應，電解質與非電解質、氧化還原知識。學生初步具備了一定的實驗觀察能力、分析能力，但應用遷移能力，抽象思維能力較弱。在宏觀與微觀的思維轉化上比較困難，以及對實驗現象分析能力弱。用問題驅動的方式加以引導。

二、教學設計及實施

1.用社會熱點激發課堂。

“五水共治”吹響了浙江大規模治水行動的新號角，治污水是“五水共治”任務之一。某污水中含有Na+、OH-、Cl-、CH3COO-、Ba2+，如何除去影響水質的Ba2+和OH-引入離子反應的課題題。

設計意圖：首先思考，污水中的離子是從哪里來的？激活了學生有關電解質及其電離的概念用社會關注的熱點引人新課可激發學生關注社會、責任擔當的情懷。

2.實驗探究架構課堂。

教學環節一：電解質溶液具有導電性，物質的量濃度相同的不同電解質溶液，導電性能力是否相同？實驗1做0.1mol·L-1鹽酸和0.1mol·L-1醋酸導電性對比實驗；做0.1mol·L-1氫氧化鈉和0.1mol·L-1氨水導電性對比實驗

問題：等濃度的鹽酸（氫氧化鈉）比醋酸（氨水）的導電能力強，能否說明鹽酸（氫氧化鈉）完全電離

實驗2用傳感器測0.1mol·L-1鹽酸的氫離子濃度和0.1mol·L-1氫氧化鈉的鈉離子濃度。請寫出鹽酸、氫氧化鈉、醋酸、一水和氨的電離方程式

設計意圖：本環節從學生已有的知識經驗出發，通過實驗創設問題促進理解，把微觀粒子可視化，層層遞進的教學方式，培養學生的“宏觀辨識與微觀探析”能力。在實驗探究過程中，學生通過小組合作，討論設計實驗、觀察實驗現象、分析實驗原因。這些都是發展學生“實驗探究”核心素養的關鍵能力。

教學環節二問題：0.1mol·L-1醋酸鈉和0.1mol·L-1鹽酸等體積混合，沒有明顯現象，混合前有哪些離子？這些離子怎么產生？混合后氫離子和醋酸根真的發生了反應？鈉離子與氯離子有沒有反應？請設計實驗方案進行驗證？

教師：實驗展示醋酸根和鈉離子傳感器，實驗傳感器檢測，繪制醋酸根和鈉離子的變化曲線圖能看到醋酸根離子逐漸下降，但沒有到零，鈉離子變化不大。

設計意圖：通過醋酸鈉和鹽酸反應實驗探究，學生建立良好的元素觀、微粒觀、守恒觀，發展學生“微觀探析”“變化觀念”的核心素養，同時注重讓學生體會科學探究的一般過程和方法，從實驗的猜想與假設到制定計劃再到對實驗結果的分析，初步了解科學思維方法，建構研究化學變化的思路和模型，引入手持技術，激發興趣，培養創新意識和創新思想。

3.思維碰撞滲透課堂。

思維起源于疑惑，是一個不斷提問、不斷解答、不斷追問、不斷明朗的過程。在不同思維碰撞中創建知識，從而發展深層次的思辨能力

問題促學辨析概念①強弱電解質研究物質的對象是什么？兩者區別是什么？

②從分類角度總結哪些物質是強弱電解質？從分類角度總結哪些物質是弱電解質？

③寫出硫酸、碳酸鈉、氫氧化鋇、醋酸、次氯酸的電離方程式

④強電解質溶液導電能力一定大于強電解質溶液導電能力？

設計目的：教學中確立了以學生為主體的地位，把“動手動腦”的第一時間給他們，與他們共同探討、頻頻交流，引導生生、師生之間交往互動，“平等的思維對話”是發展學生“證據推理與模型認知”的有效方法。

綜上所述，化學教師要學會創造性地使用教材，本節課以有價值的情境引領學生聚焦電解質的電離，發現問題、提出假設，并運用手持技術等定量實驗求證，為學生認識電離和反應開辟了一種新的方法，讓學生“看到”了物質在水溶液中的真實存在形式，“看到”了離子反應的真實過程，經歷了迷惑、質疑、興奮、開朗的情感體驗，認識了弱電解質電離的可逆性和離子反應的本質，促進了認知方式從宏觀向微觀的轉變，學會了實驗探究、宏觀辨識、微觀探析、證據推理與模型認知，收獲了超越知識本身的科學素養。

參考文獻：

[1]劉前樹.試論化學核心素養的結構[J].化學教育，201637（21）：4-8.

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