“宏觀辨識和微觀探析”核心素養在高中化學教學中的培養

馬彬皓,馬榮華

(齊齊哈爾大學 化學化工學院,黑龍江 齊齊哈爾 161006)

宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知、科學精神與社會責任、變化觀念與平衡思想、科學探究與創新意識五大部分構成了高中化學核心素養的全部。其中培養學生宏觀辨識與微觀探析的核心素養是最重要的一部分，本文就如何在教學中培養學生這一核心素養做出探討。

1從宏觀上樹立高中生化學教學核心素養培養意識

教學是教師指導下師生的一項聯合活動，是教學領域中的一項活動。 在學習過程中，每個師生都有自己的活動，老師的主要活動是傳授，學生的主要活動是學習，兩者不能相互取代。但是教和學又是和互依存的，只有教或者只有學的片面活動不是 我們所說的嚴格意義上的教學活動[1]。在高中，化學知識的特性有許多，首先具有更深的知識，其次，該表示更易于應用，再次，在其他學科中，如限制數學思維，使用平均值，物理學，電氣工程， 機械師甚至有人稱它為“化學是理科中的文科”。

化學是一門基礎學科，學好化學這門課程對于人的一生發展都有極大的好處。以高考為目的的學生認為,考大學才要學好化學,不打算讀大學化學就可學可不學；以工作為目的的學生認為，從事化學相關工作者需要好好學化學，反之只要化學考試及格就可以了；持完成任務為目的的學生認為,學好化學只為完成老師和家長們的要求,并非出自本心想要掌握這門課程知識。以上情況促使了他們對學習化學的目的認識不足，致使化學學習缺乏正確的學習觀，難以樹立正確的成就感。

對于上述現象，教師在教學過程中可適當與學生們探討該話題,促進學生對化學學習的認識和了解,而不是一味地要求他們為學習而學習，為應試而學習。讓學生充分領悟學習化學的重要意義。從學生宏觀的思想上開始轉變學習化學的態度。

2 以學科大概念為核心，整體把握化學知識脈絡

在以前的課程中，大多數老師只是專注于知識的特定內容和他們的觀察，而忽略化學知識與自身，化學與生活，甚至化學和其他學科之間的聯系，而強調學科的完整性和興趣，從而逐漸剝奪了學生的學習興趣以及對化學研究的興趣。與往年不同，在教育標準(2017年版)中，提出了一種基于跨學科概念的教育概念，其中特別強調了化學知識與常識形成之間的聯系。換句話說，跨學科概念反映了主題的性質、其特殊性和關鍵性的知識。哈蘭(Harlan)在他的著作中提出了這樣一個觀念：“一個廣泛的概念可以解釋各種各樣的相關現象。無論學生將來是否會繼續學習科學并直接從事科學和技術工作，這些廣泛的概念對于理解概念的本質以及根據科學知識參與做出影響他們的生活質量和他人生活的決策都是必要的”[2]。因此，更廣泛的概念的教學對于維護學科的完整性，結構化課程內容以及更廣泛的概念性教學做出了重大貢獻。大概念教學理念與化學核心素養是相輔相成的，在相互豐富知識以及化學與生命的知識之間是高度重視的。

“宏觀辨識與微觀探析”在這一方面，要特別注意化學知識中宏觀和微觀角度之間的關系，微觀結構中物質變化的特性，應用和模式的研究。例如，燃燒的木炭，動植物的呼吸，電池充電和其他化學反應，根據宏觀辨識，這些反應伴隨著能量的轉換，以檢查由于斷裂和“化學鍵”的形成而產生的微觀本質，在這種化學鍵中并未分離出化學鍵的概念，并在系統中添加了幾個子位置概念，可以將化學鍵作為頂層概念劃分為離子鍵和共價鍵，以及極性和非極性共價鍵。同時，在研究概念的這一部分時，我們還處理了分子間力，氫鍵，范德華力等概念，而分子間力在這三個概念中分別作為上，下使用。教科書中的化學鍵在第一章的第3節中。從概念的觀點來看，化學鍵成分的含量不僅限于分子內力的上下位置的概念，還包括分子間力的上下位置的概念。

3 以單元主題為引領，使課程內容情境化

化學教育的目的是使生活變得更好，生活不能與化學分離，化學也離不開生活，但有些考試通常不在生活條件范圍內，一種對知識點的測驗，而且在學習過程中，一些老師他們只專注于知識的轉移，而忽略了環境的內容，因此學生認為生活遠離化學，難以引起興趣，失去了學習化學的意圖。因此，化學與生活之間的聯系，不僅是知識與實際應用之間的聯系，而且還消除了化學從某種角度帶給學生的距離感，從某種角度出發，發展了學生的興趣和尋找宏觀現象的能力，以尋求化學實體。根據課程標準(2017年版)，主要關注的不僅是學科的情境內容，還在于知識在培訓的各個階段的作用，促進知識的連接和整合以及基于宏觀現象的有效的微觀探析和化學知識的符號研究，有效發展“宏觀辨識與微觀探析”的基本技能。

根據單元的主題，開發了培訓課程的內容模型。俞劍鋒老師在他的“離子反應”模塊的一般學習和設計上的有效結合，使筆者獲得了巨大的收益，在教學思想設計中，俞劍鋒以“探索水的自然電導率，廢水處理，水質控制”為線索。研究特定知識學科中與電分離，電解質，離子反應和離子測試有關的概念，不僅將化學知識整合到一個模塊中，而且會根據需要由許多元素進行處理，這增加了學生的學習興趣，并且通過電導率宏觀數值的研究[3]，可以很好地理解整體內容的培訓和應用，對于基礎培訓和深化的“宏觀對話與微觀分析”非常重要。(1)設置課程，梳理知識脈絡。 在制定課程表時，不應該只專注于學習期間的學習，通常應該計劃培訓課程以掌握模塊的版本，并注意知識之間的聯系，例如宏觀化學反應能，速度，平衡和分子的微觀活化之間的聯系。(2)選擇一個結合特定情況的入口點。高質量的課程應該具有貼近生活和清晰邏輯線索的情況。 從能源利用的角度出發，可以將化學反應，能量和化學反應的速率和極限作為出發點，并找到清晰的邏輯線索。 因此，可以結合“設計使能量利用最大化的計劃”的情況進行課堂教學。(3)做好單元總結。 在該模塊的框架內學習后，有效的內容使學生能夠理解和審查宏觀和微觀交流。

4 注重化學實驗，啟迪科學思維

化學實驗對化學教學非常重要，一方面，學生獨立進行實驗，一定程度的參與，消除了陌生的感覺，以及距離，有效地激發了學生學習化學的興趣。著名的奧蘇貝爾老師將學習分為有意義的學習和無意義的學習，他認為有意義的學習是必要的準備，化學實驗可以激發學生對有意義的學習的渴望，從而有助于技能的有效發展。另一方面，物質的性質和化學反應現象等宏觀癥狀可以在某種程度上反映該物質的微結構實驗，這是將宏觀和微觀結構聯系起來，加強實驗培訓的重要手段，而且學生培訓中的“宏觀辨識與微觀探析”無法替代。

化學實驗包括定性實驗和定量實驗，是一門非常嚴格的科學，規范了所有操作和工具的使用，因此在進行實驗之前，教師通常會明確定義實驗的要求和步驟，以幫助學生成功地開展工作，此外，實驗還需要一個過程撰寫實驗報告，一些老師專注于解決問題。 “循序漸進”時，常常以“實驗測試”為主，忽略了編寫實驗報告的實驗過程，而為學生編寫實驗報告總結了宏觀現象[4]。

總的來說，宏觀對話和微觀對話強調借助宏觀指標研究微觀癥狀的過程以及象征性癥狀的過程，強調化學思維宏觀-微觀整合的發展，即現象本質的研究，從談論現象的本質出發。 從以上四個方面來看，動脈化學知識的普遍發展，宏觀和微觀合成的發展將發揮兩倍的作用。