基于實(shí)際問(wèn)題培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)

林鴻燕

【內(nèi)容摘要】在高中化學(xué)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)是新課標(biāo)下對(duì)化學(xué)學(xué)科發(fā)展提出的新要求。高中化學(xué)要不斷改進(jìn)教學(xué)方式方法，將學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)滲透于多樣化的教學(xué)活動(dòng)中，保證化學(xué)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。本文以“原電池”教學(xué)為例，對(duì)基于實(shí)際問(wèn)題的學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)策略進(jìn)行分析探討，期望對(duì)推進(jìn)化學(xué)教學(xué)改革有所幫助。

【關(guān)鍵詞】高中化學(xué)?問(wèn)題?核心素養(yǎng)?原電池

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)是高中化學(xué)教學(xué)的最終目標(biāo)，充分體現(xiàn)了化學(xué)課程的育人功能。新課標(biāo)中指出，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)涉及學(xué)科觀念、思維、實(shí)踐和價(jià)值四個(gè)方面，具體涵蓋宏觀辨識(shí)與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任五大素質(zhì)能力。在高中化學(xué)教學(xué)中，可將核心素養(yǎng)培養(yǎng)融入到實(shí)際問(wèn)題的解決中去，通過(guò)多種方式為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，引導(dǎo)學(xué)生在分析、解決問(wèn)題過(guò)程中掌握知識(shí)與技能，發(fā)展核心素養(yǎng)。

一、演示實(shí)驗(yàn)中提出問(wèn)題，培養(yǎng)變化觀念與平衡思想

在化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)中，變化觀念與平衡思想是指學(xué)生能夠認(rèn)識(shí)到物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)和變化的，且遵循一定規(guī)律，能夠從多角度分析化學(xué)反應(yīng)，運(yùn)用化學(xué)反應(yīng)原理解決實(shí)際問(wèn)題的素質(zhì)和能力。在高中化學(xué)教學(xué)中，教師可將變化觀念與平衡思想的培養(yǎng)滲透到化學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的提問(wèn)中，深化學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解。如，在“原電池”教學(xué)中，教師可進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)原電池中涉及的能量變化及其構(gòu)成條件：實(shí)驗(yàn)一，將鋅片插入硫酸銅溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;實(shí)驗(yàn)二，將鋅片和銅片一同插入硫酸銅溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;實(shí)驗(yàn)三，用導(dǎo)線(xiàn)連接鋅片和銅片之后，將其插入硫酸銅溶液，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。教師在演示實(shí)驗(yàn)后向?qū)W生提出問(wèn)題：請(qǐng)說(shuō)出三個(gè)實(shí)驗(yàn)分別涉及哪些能量轉(zhuǎn)化？學(xué)生通過(guò)思考回答：實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二都是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，實(shí)驗(yàn)三是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。接著，教師再讓學(xué)生思考構(gòu)成原電池的條件有哪些，并提出問(wèn)題：實(shí)驗(yàn)三是否能夠通過(guò)定量的一個(gè)反應(yīng)源源不斷提供電能？原電池中，為什么鋅片和硫酸銅溶液能夠反應(yīng)放電，而逆向反應(yīng)不能放電？教師通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)提出層層遞進(jìn)的問(wèn)題，能夠使學(xué)生認(rèn)識(shí)到同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化，以及一個(gè)定量的化學(xué)反應(yīng)不能源源不斷提供能量（不符合能量守恒原理），有助于培養(yǎng)學(xué)生的變化觀念和平衡思想。

二、問(wèn)題情境中引導(dǎo)思考，培養(yǎng)宏觀辨識(shí)與微觀探析

宏觀辨識(shí)與微觀探析是指學(xué)生能夠從不同層次認(rèn)識(shí)物質(zhì)多樣性，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類(lèi)，逐步形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念，并且還能夠從宏觀和微觀相結(jié)合的視角解決實(shí)際問(wèn)題的能力。教師可在問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè)中引導(dǎo)學(xué)生從宏觀和微觀層面探析化學(xué)現(xiàn)象，掌握化學(xué)知識(shí)，使學(xué)生掌握更多的思考問(wèn)題方法。如，在鋅-銅-硫酸銅的演示實(shí)驗(yàn)中，教師可將檢流計(jì)接在原電池上，提出以下帶有啟發(fā)性和探究性的問(wèn)題，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境：電流流向是什么樣的？正極和負(fù)極分別是哪一極？從宏觀上可以通過(guò)哪些直觀現(xiàn)象判斷正負(fù)極？在學(xué)生回答之后，教師提出將硫酸銅溶液換成稀硫酸，讓學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并對(duì)正負(fù)極進(jìn)行判斷。在此基礎(chǔ)上，教師利用多媒體教學(xué)手段向?qū)W生演示“鎂-鋁-氫氧化鈉溶液”的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，讓學(xué)生從微觀角度分析原電池的正負(fù)極。在學(xué)生回答完畢后，教師引導(dǎo)學(xué)生從宏觀和微觀角度總結(jié)原電池的電極判斷方法，即宏觀上利用氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)進(jìn)行判斷，微觀上利用得失電子角度進(jìn)行判斷。通過(guò)在原電池正負(fù)極判斷中引入多種方法，培養(yǎng)了學(xué)生宏觀辨識(shí)和微觀探析能力。

三、知識(shí)遷移中獲取新知，培養(yǎng)證據(jù)推理與模型認(rèn)知

證據(jù)推理與模型認(rèn)知是指學(xué)生能夠依靠證據(jù)，分析、推理、證實(shí)提出的假設(shè)，建立起各要素之間的模型關(guān)系，并運(yùn)用模型關(guān)系揭示現(xiàn)象本質(zhì)特征的能力和素質(zhì)。在化學(xué)學(xué)習(xí)中，學(xué)生要運(yùn)用已學(xué)習(xí)的知識(shí)推理出新知識(shí)，并能夠?qū)⑿轮R(shí)運(yùn)用化學(xué)符號(hào)表達(dá)出來(lái)，從而深化學(xué)生對(duì)物質(zhì)現(xiàn)象本質(zhì)特征的認(rèn)識(shí)。如，在“原電池”教學(xué)時(shí)，為了讓學(xué)生自主推斷出電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，教師可利用多媒體設(shè)備投影銅-鋅-硫酸銅原電池的實(shí)驗(yàn)裝置模型圖，讓學(xué)生自主書(shū)寫(xiě)出原電池正極和負(fù)極的電極反應(yīng)式。通過(guò)在原電池反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)中引入原電池模型，能夠讓學(xué)生更加清晰地辨別原電池的電子流向，幫助學(xué)生在宏觀模型中提取出微觀信息，用化學(xué)符號(hào)表達(dá)出電極反應(yīng)式，對(duì)元素得失電子進(jìn)行推理分析，從而有利于培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知能力。

四、探究實(shí)驗(yàn)中探索未知，培養(yǎng)科學(xué)探究和創(chuàng)新意識(shí)

科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)是指學(xué)生能夠從問(wèn)題假設(shè)出發(fā)，設(shè)計(jì)探究方案，在小組合作中自行完成實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，從而發(fā)現(xiàn)和解釋化學(xué)現(xiàn)象，敢于提出不同見(jiàn)解的能力。在高中化學(xué)課堂上，教師可將科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)滲透到探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生自主發(fā)現(xiàn)化學(xué)規(guī)律，掌握化學(xué)原理。如，在教學(xué)原電池工作原理時(shí)，教師可讓學(xué)生按照教材中的實(shí)驗(yàn)思路進(jìn)行驗(yàn)證，并提出問(wèn)題：為什么實(shí)驗(yàn)開(kāi)始階段鋅片上有氣泡，銅片上沒(méi)有氣泡？隨著時(shí)間的推移，為什么銅片上又有氣泡產(chǎn)生？通過(guò)讓學(xué)生思考回答上述問(wèn)題，使學(xué)生初步掌握原電池的基本組成和工作原理。在此之后，為了進(jìn)一步深化學(xué)生對(duì)原電池的認(rèn)知，教師可安排探究性實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，讓學(xué)生將原本實(shí)驗(yàn)中的鋅片、銅片和稀硫酸替換為其他物質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，如替換為碳棒、鐵棒和食鹽水，或替換為銅片、鋁片和氧化鈉溶液。教師讓學(xué)生以小組合作的方式開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，并讓學(xué)生圍繞實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行組內(nèi)討論，引導(dǎo)學(xué)生反思和重構(gòu)原電池的工作原理，有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究和創(chuàng)新意識(shí)。

五、化學(xué)史教學(xué)中引發(fā)思索，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任

科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任是指學(xué)生應(yīng)具備的嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度、崇尚真理的思想意識(shí)、可持續(xù)發(fā)展的綠色化學(xué)觀念以對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)更高層次的價(jià)值追求，學(xué)生要認(rèn)識(shí)到化學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的貢獻(xiàn)，并且能夠理性判斷有關(guān)化學(xué)的社會(huì)問(wèn)題。在高中化學(xué)教學(xué)中，教師可通過(guò)引入化學(xué)史內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)的價(jià)值觀，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)研究的價(jià)值，以及化學(xué)與生活之間的聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任。如，有關(guān)“原電池”的歷史是一個(gè)非常復(fù)雜的發(fā)展過(guò)程，教師可讓學(xué)生通過(guò)多種途徑收集與原電池相關(guān)的資料，在學(xué)生初步了解原電池的探索經(jīng)歷之后，教師提出問(wèn)題：是什么驅(qū)動(dòng)人們積極更新電池技術(shù)呢？教師可引導(dǎo)學(xué)生圍繞電池對(duì)環(huán)境的影響、燃料電池和新能源電池的優(yōu)點(diǎn)等方面展開(kāi)探討，并讓學(xué)生繼續(xù)收集資料證明自己的觀點(diǎn)，最后寫(xiě)成一篇文章與其他同學(xué)分享研究成果。通過(guò)開(kāi)展化學(xué)史教學(xué)，有助于學(xué)生形成科學(xué)的價(jià)值體系，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

結(jié)論

總而言之，高中化學(xué)要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念，堅(jiān)持以學(xué)生為主體，重視學(xué)生五大核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。在教學(xué)實(shí)踐中，教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容采用不同的教學(xué)策略，確保核心素養(yǎng)培養(yǎng)貫穿于教學(xué)的全過(guò)程之中，引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立化學(xué)學(xué)科觀念，形成化學(xué)學(xué)科思維，提高化學(xué)實(shí)踐能力，從而實(shí)現(xiàn)化學(xué)課程的育人目標(biāo)。

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（作者單位：廣州市從化區(qū)第二中學(xué)）