活用教學案例，實施化學核心素養的綜合培養

廖元益

摘 要：核心素養是學生在接受教育過程中，逐步形成的適應個人終生發展和社會發展需要的品格與能力。它是關于學生知識、技能、情感、態度、價值觀等多方面要求的綜合體，更注重培養的過程而非結果。發展核心素養的重要載體是學科教學內容。本文深入分析了高中化學學科素養的內涵與意義，從培養學生高中化學核心素養的五個基本方面尋找最佳的教學方法；同時結合具體的教學案例，詳細論述如何進行合理的化學教學設計發展學生的核心素養，強調發展核心素養必須依托教學內容，要整體性認識化學學科的各種核心素養。

關鍵詞：高中化學；學科核心素養；教學案例

【正文】

一、化學學科核心素養的內涵

高中化學涉及了生命科學、材料科學、能源科學、環境科學以及信息科學等各領域，相互交叉并相互滲透，在相互促進中協調發展，是解決人類社會發展的問題的重要學科。北京師范大學林崇德教授指出：“核心素養是學生在接受相應學段的教育過程中，逐步形成的適應個人終生發展和社會發展需要的必備品格與關鍵能力。它是關于學生知識、技能、情感、態度、價值觀等多方面要求的綜合體；它指向過程，關注學生在其培養過程中的體悟，而非結果導向；同時，核心素養兼具穩定性與開放性、發展性，是一個伴隨終生可持續發展、與時俱進的動態優化過程，是個體能夠適應未來社會、促進終生學習、實現全面發展的基本保障。[1]”

二、巧用化學課堂案例，培養學科核心素養

化學學科核心素養有多種，結合不同的教學內容，其側重點自然不同。但是，絕不能認為這些教學內容所承擔的核心素養任務是唯一的、孤立的；應正確整體認識各種核心素養，不能割裂。因此，要合理設計我們的教學內容，充分依托概念原理、元素化合物、化學實驗、有機化學等各個部分知識，挖掘其所包含的素養教育，達成發展核心素養的目的。以化學教學內容為載體發展化學核心素養，將其教學案例與學科素養視為一個整體進行全面的認識，從學科核心素養培養的視角進行課堂教學設計?；瘜W教學案例的具體實施如下：

案例：原電池的工作原理及應用

對于《原電池的工作原理及應用》一節內容，按照目前關于化學學科核心素養的要求，重新審視教材內容，挖掘其學科核心素養價值，以這些教學內容為載體，通過有效的教學活動設計，達到培養化學學科核心素養的目的。

教學環節1 復習舊知，提出問題

以Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 為例，分析自發進行的氧化還原反應總結氧化還原反應的核心概念，為構建原電池的核心概念做好知識儲備。那么對于反應Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 如何實現將氧化反應和還原反應分開？反應過程中能量如何轉換？在原電池裝置中，電子如何流向？該反應學生很熟悉，容易想到化學能與電能之間的轉換，有助于學生能量觀的建構，初步認識到“能量是可以相互轉化的”。 把氧化還原反應和原電池原理自然地結合在一起。同時向學生展示了化學電池產生的時代背景及其對化學發展帶來的巨大影響，溫故而知新，培養學生探究與創新思維、激發學生尋找證據進行推理的化學核心素養。

教學環節2 實驗探究，建立認識

課本中的《活動與探究》中的組裝原電池的裝置實驗，通過學生思考并回答：該實驗的實驗目的是什么？該實驗用到的儀器和藥品有什么？猜想一旦構成閉合回路后，正極和負極反應的產物可能是什么？可以觀察到什么現象？在問題解決過程中明確實驗探究的目的，幫助學生建立認識：自發進行的氧化還原反應可以構造原電池，反應過程中化學能轉換為電能能，進一步構建學生的能量觀，并根據實驗總結原電池的構成條件。

在這一環節培養學生核心素養體現在探究與創新思維：這一環節不是直接按教材中討論原電池原理來進行分析，而是力求通過實驗設計，讓學生體現科學探究的過程。

教學環節3 分析研討，建立概念

學生觀察、歸納實驗現象，根據實驗結果思考討論：①稀H2SO4溶液中有哪些離子？②在構成閉合回路時，稀H2SO4溶液中離子如何運動？③如何書寫電極方程式？

該實驗是理解原電池原理的突破口，也是本節教學重點。引導學生通過觀察實驗現象：負極發生溶解，正極表面產生大量的氣泡。運用所學知識分析電極表面發生變化的原因。通過實驗現象分析原電池原理，符合學生的認知過程。通過對溶液中微粒的分析，使學生對原電池的認識從宏觀上物質的變化上升到微觀上微粒的變化，進而認識原電池的功能是實現自發進行的氧化還原的裝置，認識“電解質溶液的導電過程，就是溶液中的離子發生定向移動的過程”。 這一過程培養學生核心素養體現在以下方面：

化學變化與守恒思想：根據實驗現象分析兩電極發生的反應，根據守恒思想分析原電池的本質是發生了自發的氧化還原反應，其本質是電子發生移動，且電子守恒。

宏觀與微觀相結合：從宏觀現象入手，運用想象并借助微粒運動模型和化學語言描述，建立原電池的概念，學生對原電池的認識從宏觀上物質的變化上升到微觀上微粒的變化。

教學環節4 完善概念，應用評價

利用鋅-銅和硫酸銅溶液的裝置演示原電池的實驗與教材中鋅-銅和稀硫酸溶液的原電池裝置比較，讓學生猜想正負極的電極反應。并讓學生觀察、歸納實驗現象，根據實驗結果思考討論：①硫酸銅溶液中有哪些陽離子？②構成閉合回路后，溶液中的離子如何移動？在正極的表面發生了什么反應？③如何書寫電極方程式？

培養學生核心素養體現在：

探究與創新思維：通過對比實驗的設計，讓學生觀察到明顯的實驗現象的不同；通過實驗現象的差異分析，理解電解過程中體現氧化還原反應的規律。

宏觀現象與微觀探析：根據實驗現象探究在變化過程的微觀粒子發生的行為，從離子放電的順序及在通過時發生的變化，探析兩個實驗現象和產物的不同。

證據推理和模型認知：根據思考討論的問題及設計的實驗，尋找實驗中的現象作為證據進行推理，分析反應產物。在對實驗現象進行分析的過程中，建構分析判斷電極產物的一般思路。

三、核心素養培養視角下，課堂案例教學的實施體會

課堂教學要密切聯系自然、社會生產生活實際或熱點問題，創設學生可感知、可理解的真實性的問題情境，讓學生在盡可能真實的情境中展開學習，從生活經驗、自然、生產實際中走進化學，再從化學走進自然和生產、生活實際。除了趣味實驗之外，真實的化學教學情境、精心設計的實驗過程、富有張力的化學探究活動，都會調動學生的興趣，提高學生的學習效果。既有利于培養學生的知識遷移能力和實驗探究能力，又有利于提高他們的科學創新能力和表達交流能力，并最終形成團結互助、取長補短的合作精神和實事求是、積極實踐的科學態度。建構基于學科核心素養培養的教學內容，是課堂轉型的核心，學習情境創設、學習活動開展是有效地實施教學、落實學科核心素養培養的保證。

【參考文獻】

[1]林崇德. 21世紀學生發展核心素養研究[M].北京：北京師范大學出版社，2016.

[2]鐘啟泉.核心素養的“核心”在哪里[J].中國教育報，2015，（4）：7.

[3]宋心琦.普通高中課程標準實驗教科書·化學1（必修）[M].北京：人民教育出版社，2007.

[4]王和.基于發展學科核心素養的高中化學實驗教學實踐與思考[J].西部素質教育，2016（20）：162.