基于學科核心素養的初中化學教學設計

李成艷　周建琴　張笑云

摘 要 化學學科核心素養是化學學科育人價值的集中體現，是學生通過化學學習而逐步形成的正確的價值觀念、必備品格和關鍵能力。初中化學教學中初步滲透化學學科核心素養，滿足了終身學習的發展要求。本文從情境導入、實驗探究、貫穿情境三個環節設計“水的組成”內容，初步在初中化學教學中滲透核心素養。

關鍵詞 學科核心素養 初中化學 教學設計

中圖分類號：G633.8文獻標識碼：A

1問題提出

1.1化學學科核心素養

高中化學課標指出化學學科核心素養包括“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”“科學探究與創新意識”“科學態度與社會責任感” 。這些素養不僅適用于高中化學，在初中化學教學中也應有所滲透，適應了學生終身發展的要求。

1.2教學內容分析

義務教育階段的化學教育，要激發學生學習化學的好奇心，引導學生認識物質世界的變化規律，形成化學的基本觀念;引導學生體驗科學探究的過程，啟迪學生的科學思維，培養學生的實踐能力;引導學生認識化學、技術、社會、環境的相互關系，理解科學的本質，提高學生的科學素養。“水的組成”在課標中的要求：根據實驗現象來推斷水的組成為標準，從宏觀層面觀察并分析電解水的實驗現象，從微觀層面探究水的組成，判斷水的原子個數比。因此，該節內容可承載“宏觀辨識與微觀探析”的素養價值。同時，學生頭腦意識中已有元素觀和微粒觀。通過有效地情境創設，從已有知識遷移到所學知識，該節內容承載“證據推理與模型認知”的素養價值。通過了解探究水的化學史料及其實驗探究，學生初步形成探究意識，化學史也對學生科學態度與社會責任感的培養具有一定滲透作用。

綜上所述，“水的組成”承擔著部分化學學科核心素養的教育功能。故本文嘗試通過情境創設、實驗探究、貫穿情境三個環節完成該節教學設計，嘗試在教學設計中滲透學科核心素養。

2教學設計

2.1教學流程

圖1：“水的組成”教學流程圖

2.2教學內容

環節一：創設情境，導入課堂。

【展示】孔明鎖，并以小組為單位，每組領取一個孔明鎖。

【提問】在打開孔明鎖的小游戲中，你是通過什么樣的方法進行拆分的？

【學生】先找到有“鎖芯”之稱的那根，之后就可以打開孔明鎖了。

【提問】孔明鎖由什么組成的？

【小組討論】一根不一樣的木條和其他五根一樣的木條組成。

【講述】從研究孔明鎖知道，研究物質就要用一定的科學研究方法知道它是由什么組成的。以此來研究，“生命之源”——水究竟是一種什么樣的神奇物質。

【PPT】展示孔明鎖拆分的示意圖

【提問】我們怎么樣拆分“水”，水是由什么組成的？

設計意圖：從學生所熟悉的生活情境著手，以小游戲導入的方式激發學生學習興趣。從孔明鎖的拆分到分析水的組成，促進知識的有效遷移，有利地啟發學生，形成研究思路的基礎上，滲透“證據推理與模型認知”學科核心素養的培養。

環節二：實驗探究，進入新課。

【提問】我們研究的“生命之源”究竟是由什么組成的，用什么樣的方法去探究水的組成？

【學生】“拆開”。

【提問】那有沒有什么辦法，將水“拆開”呢？

【學生】加熱、電解。

【動畫演示】水加熱沸騰的小實驗。

【提問】觀察到的現象？

【小組討論】水加熱沸騰變成水蒸氣，水蒸氣冷凝后又變成了液態水。

【提問】聯系生活，水真的加熱后就能分解嗎？

【學生】加熱并不能拆開水。

【講述】普通的加熱方法不能“拆開”水，那同學們說的“電解”可不可行呢？

【展示】幾種電解裝置。

【提問】區分電解裝置的正極和負極。

【小組討論】電解裝置的正極和負極的區別。

【演示實驗】電解水的實驗。

【提問】電解過程中，水變成其他的物質 （下轉第126頁）（上接第108頁）了嗎？電極上產生了什么狀態的物質？

【學生】有氣體產生。

【提問】是否都產生了氣體？猜想產生的氣體是什么？

【學生】都是氣體。可能是氫氣和氧氣。

【提問】實驗現象有什么異同？

【小組討論】同：兩玻璃管中都有氣泡產生。異：負極產生的氣體多于正極的。

【提問】負極與正極上產生的氣體體積比大約為多少？

【學生】2：1

【提問】怎么進一步探究產生的氣體是什么？

【學生】用帶火星的木條檢驗。

【演示實驗】用帶火星的木條，木條復燃，產生的氣體是氧氣。

【提問】那另一種氣體怎么檢驗呢？能不能繼續用木條呢？

環節三：貫穿情境，引入化學史。

【視頻】普利斯特里和卡文迪許“易燃空氣”探究發展史。

【提問】歸納出氫氣的性質？

【總結】氫氣是無色無味的氣體，視頻中可以用排水法收集氫氣，可以得出氫氣難溶于水，視頻中氫氣脫手后向上飛出證明相同條件下，氫氣的密度比空氣小。

【資料卡片】可燃氣體氫氣含量占總體積的4%-74.2%時就會發生爆炸。

【提問】既然氫氣在不純的情況下易發生爆炸，所以在點燃氫氣時一定要檢驗其純度，如何去檢驗氫氣的純度呢？

【學生】用燃著的小木條放在試管口，沒有爆鳴聲，表明氫氣純凈。

【演示實驗】收集一管氫氣，將試管口移近火焰，沒有爆鳴聲，表明氫氣純凈;若發出尖銳的爆鳴聲則不純。

【分組實驗】檢驗氫氣：點燃負極產生氣體，觀察現象。

【學生】有輕微的爆鳴聲，淡藍色火焰，罩在火焰上方的燒杯壁有小水珠出現。

【小結】水電解的產物是氫氣和氧氣。

【提問】已經知道氧氣和氫氣分別是由氧元素和氫元素組成的，那水是由什么元素組成呢？

【學生】氫元素和氧元素。

【提問】兩者原子個數比為多少？

【資料卡片】相同狀況下，氣體體積比=氣體微粒個數比

【學生】2：1

【小結】水是由氫元素和氧元素組成。

設計意圖：觀察水電解以及確定水的組成是與宏觀層面與微觀層面相結合，可初步滲透“宏觀辨識與微觀探析”的素養。

【提問】怎么檢驗生成的是水呢？

【資料卡片】無水硫酸銅吸水變成藍色。

【動畫演示】氫氣和氧氣生成水的微觀模型動畫。

【視頻】電影《流浪地球》里，點燃氫氣產生的巨大力量推送地球去火星的片段。

【視頻】每年的3月22日是“世界水日”，水是生命之源，反應水體污染造成的危害等相關視頻。

設計意圖：師生合作完成實驗，提高學生動手能力，可初步在學生頭腦中滲透“科學探究與創新意識”。播放視頻對學生初步形成了“科學態度與社會責任感”的素養。

3教學反思

本文以落實知識的基礎上在課堂教學中滲透學科核心素養。與大多教學設計不同的是，沒有通過化學史導入，而是以小游戲的方式形成認知模型，并將化學史貫穿在教學中，激發學生學習興趣。本文不足地方為：創設的情境類型單一;實驗探究過程中學生自己動手操作較少。總之，初中化學教學設計中滲透化學學科核心素養是適應學生終身發展的要求，滿足素質教育中學生全面發展的要求。

參考文獻

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[4] 李焱，湯芹.基于化學發展史的初中化學教學實踐——“水的組成”教學過程與評析[J].化學教與學，2017（12）：9-13+19.