化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)與高中化學(xué)教學(xué)分析

蔡武昌?蘇艷玲

摘要：2017年高考化學(xué)全國(guó)卷科學(xué)設(shè)置考查內(nèi)容，保證基礎(chǔ)性、加強(qiáng)綜合性、增強(qiáng)應(yīng)用性和探索創(chuàng)新性，加強(qiáng)能力考查，滲透學(xué)科素養(yǎng)考核。考試大綱提出核心素養(yǎng)的五個(gè)維度，本文通過(guò)對(duì)化學(xué)核心素養(yǎng)的解讀和理解，探討高中化學(xué)教學(xué)。

關(guān)鍵詞： 核心素養(yǎng)；宏微結(jié)合；變平思想；理論建模；探究；科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任

高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分，包括“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”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”5個(gè)維度。在當(dāng)前高中化學(xué)教學(xué)過(guò)程中，學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)已經(jīng)成為十分重要的一種教學(xué)理念，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中占據(jù)十分重要的地位。

一、宏微結(jié)合與 化學(xué)核心概念的建構(gòu)

化學(xué)核心概念是學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的基礎(chǔ)，具有高度的概括性、抽象性和嚴(yán)密的邏輯性。高中化學(xué)概念是化學(xué)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)和骨架。只有讓學(xué)生清楚、準(zhǔn)確地理解化學(xué)概念，才能更深刻地認(rèn)識(shí)物質(zhì)及其變化規(guī)律，掌握化學(xué)學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)。

從宏觀現(xiàn)象入手，在原子、分子水平上分析研究，并運(yùn)用化學(xué)符號(hào)模型表征，是化學(xué)學(xué)科的基本認(rèn)識(shí)方式，即運(yùn)用“宏觀-微觀-符號(hào)”三重表征作為化學(xué)學(xué)科特有的思維方式或教學(xué)方法，被廣泛應(yīng)用于化學(xué)教學(xué)，扎根在中學(xué)化學(xué)核心概念的建構(gòu)過(guò)程中。

舉例說(shuō)明：如在離子反應(yīng)及發(fā)生條件的學(xué)習(xí)中， 將氫氧化鈉溶液滴入硫酸銅溶液中，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，反應(yīng)發(fā)生的本質(zhì)和條件是什么，我們可以從微觀的粒子角度來(lái)分析，運(yùn)用分子式，化學(xué)式等基本的化學(xué)符號(hào)來(lái)表達(dá)反應(yīng)的過(guò)程，寫(xiě)出化學(xué)反應(yīng)方程式：CuSO4+2NaOH

=Cu（OH）2↓+Na2SO4， 第二步運(yùn)用化學(xué)分析方法“拆，刪”后，Cu2++2OH-= Cu（OH）2↓，抓住反應(yīng)的本質(zhì)和規(guī)律，認(rèn)識(shí)離子反應(yīng)就是離子參加的反應(yīng)，產(chǎn)生沉淀是離子反應(yīng)發(fā)生的條件之一。合理運(yùn)用“宏觀-微觀-符號(hào)”三重表征中學(xué)化學(xué)核心概念的建構(gòu)過(guò)程中，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科特有的思維方式。

二、變平思想與平衡體系的學(xué)習(xí)

化學(xué)學(xué)科思想是人們?cè)谡J(rèn)識(shí)化學(xué)的實(shí)踐活動(dòng)中形成的一種思維方法和思想意識(shí)，是對(duì)化學(xué)的本質(zhì)、特征與學(xué)科價(jià)值的基本認(rèn)識(shí)。動(dòng)態(tài)平衡思想，即化學(xué)平衡、電離平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡，是化學(xué)中重要的思維方式。4大平衡是高中知識(shí)的重要組成部分，是高中教學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。由于其知識(shí)的復(fù)雜性和抽象性，能充分體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的能力，是高考出題的熱點(diǎn)。例如2016年高考化學(xué)試卷第27題也是從動(dòng)態(tài)平衡的角度分析了平衡移動(dòng)原理，并利用溶解平衡常數(shù)Ksp進(jìn)行相關(guān)微粒濃度的計(jì)算。

變化觀念及平衡思想是4大平衡體系的教學(xué)方式，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的思維方法。具體在教學(xué)過(guò)程中，一方面認(rèn)識(shí)“變”，讓學(xué)生對(duì)物質(zhì)不斷運(yùn)動(dòng)及變化的實(shí)質(zhì)能夠充分認(rèn)識(shí)。另一方面認(rèn)識(shí)“平”，有這樣一類(lèi)特別的反應(yīng)“可逆反應(yīng)”，它們的變化是雙向的，反應(yīng)的終態(tài)是平衡狀態(tài)。“變平”與“平變”可以相互轉(zhuǎn)化，不同的“變”有不同的“平”，即在不同條件的變化下，可逆反應(yīng)可以達(dá)到不同的平衡狀態(tài)。運(yùn)用唯物辯證思想，建立對(duì)立統(tǒng)一的分析方法。

三、理論建模與深度學(xué)習(xí)

證據(jù)推理與模型認(rèn)知，其主要就是使學(xué)生能夠具備證據(jù)意識(shí)，認(rèn)識(shí)研究對(duì)象的構(gòu)成要素及關(guān)系，構(gòu)建相關(guān)模型，運(yùn)用模型對(duì)化學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行合理解釋?zhuān)骄炕瘜W(xué)現(xiàn)象本質(zhì)以及規(guī)律。

在教學(xué)中的建模實(shí)例：氧化還原離子方程式書(shū)寫(xiě)的解題模型

建模是學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的重要方法。通過(guò)建模，將知識(shí)串聯(lián)在一起，抓住反應(yīng)的本質(zhì)，找出反應(yīng)的規(guī)律，更能優(yōu)化學(xué)習(xí)方法，能夠類(lèi)推遷移，進(jìn)行深度學(xué)習(xí)。

1.探究創(chuàng)新與實(shí)驗(yàn)教學(xué)

化學(xué)是實(shí)驗(yàn)探索和分析推理，去偽存真發(fā)展起來(lái)的一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科。化學(xué)的學(xué)習(xí)過(guò)程離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)探究，化學(xué)的教學(xué)實(shí)施需要充分依托實(shí)驗(yàn)探究。在必修1第2單元“金屬鈉在空氣中燃燒”的實(shí)驗(yàn)中，新的石棉網(wǎng)多次實(shí)驗(yàn)的結(jié)果是“淡黃色較少，黑色固體較多”，這是什么原因引起的呢？學(xué)生展開(kāi)大膽猜測(cè)與實(shí)驗(yàn)探究：一部分金屬鈉與二氧化碳反應(yīng)生成了炭黑。學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以證明：實(shí)驗(yàn)1：石棉網(wǎng)在酒精燈上加熱，未變黑。實(shí)驗(yàn)2：金屬鈉與二氧化碳反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，證明鈉與二氧化碳會(huì)反應(yīng)生成黑色的碳。

在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，教師要利用好各種教學(xué)資源，尋找切實(shí)有效的探究主題，師生共同規(guī)劃和實(shí)施探究過(guò)程，幫助學(xué)生形成“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”和“實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)”等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)探究形式可以多樣化，課堂實(shí)驗(yàn)探究及改進(jìn)，生活實(shí)驗(yàn)，微型實(shí)驗(yàn)，鼓勵(lì)學(xué)生多動(dòng)手，多動(dòng)腦，會(huì)觀察，會(huì)思考，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和實(shí)驗(yàn)精神。

2.科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任

近幾年，高考化學(xué)試題以生活及化工生產(chǎn)的真實(shí)過(guò)程為問(wèn)題情境，將化學(xué)的基本思想、基本概念與原理、重要物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用巧妙地融合在試題之中，考查學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力，也能讓學(xué)生對(duì)于化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題做出正確的價(jià)值判斷。例如2017的化學(xué)試題首個(gè)試題的情境素材均為化學(xué)與生活試題，包括合成纖維（Ⅰ卷）、化學(xué)與健康（Ⅱ卷）、環(huán)境保護(hù)（Ⅲ卷）以及食品化學(xué)（Ⅳ卷）四個(gè)方面，啟迪考生認(rèn)識(shí)化學(xué)對(duì)生活的巨大貢獻(xiàn)。

秉持可持續(xù)發(fā)展和綠色化學(xué)，科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任相結(jié)合，體現(xiàn)了對(duì)“化學(xué)運(yùn)用”能力的總體要求，反映了化學(xué)科學(xué)應(yīng)用的方向和價(jià)值取向。

因此，化學(xué)核心素養(yǎng)的5個(gè)維度，立足高中生的化學(xué)學(xué)習(xí)全過(guò)程，各有側(cè)重，相輔相成。“宏與微”“變平思想”“推理與模型”體現(xiàn)了具有化學(xué)學(xué)科特質(zhì)的思想和方法；“探究與創(chuàng)新”從實(shí)踐層面激勵(lì)創(chuàng)新，“科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任”進(jìn)一步揭示了化學(xué)學(xué)習(xí)更高層面的價(jià)值追求。高中化學(xué)教學(xué)依據(jù)5個(gè)維度，讓學(xué)生建立與發(fā)展核心能力與品質(zhì)，發(fā)揮化學(xué)學(xué)科的育人功能和育人價(jià)值。