基于高中化學核心素養的教學設計與實踐

陳亮

摘? 要：高中化學學科核心素養是化學教學的新的指導思想，是學生必須具備的學科素養。在開展“素養為本”的課堂教學中，我們應重視課堂教學設計，激發學生學習興趣，促使學生的學習方式的轉變，培養學生的創新精神和實踐能力。

關鍵詞：高中化學;核心素養;教學設計

《普通高中化學課程標準（2017年版）》提出，要進一步提升學生綜合素質，著力發展核心素養，使學生具有理想信念和社會責任感，具有科學文化素養和終身學習能力，具有自主發展能力和溝通合作能力。作為一名教師，在進行“素養為本”的課堂教學時，應特別重視教學設計，激發學生學習興趣，轉變老師教和學生學的方式，培養學生的創新精神和實踐能力。

一、教學內容及教學現狀分析

本文選自人教版高中化學教材必修第二冊，第六章“化學反應與能量”，第二節“化學反應的速率與限度”，實驗活動7“化學反應速率的影響因素”。

新教材中化學反應速率影響因素的內容，以新舊兼容、詳略有別的方式編排。教材中舉出食物的變質，金屬的腐蝕等需要通過反應條件調控反應速率的實例，說明化學反應速率影響因素的重要性，以及調控化學反應速率的意義和價值。在初中已經認識了催化劑對化學反應速率影響因素的基礎上，通過欄目“探究”與實驗活動7，重點指導學生探究化學反應溫度高低以及反應物的濃度大小對化學反應速率的影響。

教學過程中，可以將教科書中變量控制的“方法導引”欄目與“探究”欄目結合起來，先帶領學生閱讀“方法引導”欄目，了解什么叫控制變量，為什么要控制變量。接著在科學方法的指引下進行實驗，在實驗過程中學會“如何控制變量”。這樣可以使學生有目的、有步驟、有方法地進行實驗，有利于內化影響化學反應速率的外界條件，讓學生學會科學探究的方法，增強其證據推理意識。

二、教學目標

（一）通過化學反應速率的概念及其影響因素的學習，學會“變量控制”的科學方法，增強證據推理的意識。

（二）發展認識化學反應的基本角度，能從化學反應快慢的角度解釋生產、生活中簡單的化學現象。認識到對反應條件的控制，在生產和科學研究中的作用。

（三）能從微觀角度理解濃度和壓強對速率的影響，發展宏觀辨識與微觀探析的化學學科核心素養。

三、教學過程設計

教學環節一：創設真實問題情景，提出實際問題，讓學生用化學解決問題。

學習情景1：早在周朝的時候，古人就發明了一種叫冰鑒的東西，專門用來保存“冰”。后來發現，冬天下雪的時候，寒氣可以讓食物保鮮，而冰也是一種寒氣，所以就發明了用冰鑒進行保鮮。

思考1：古代的“冰箱”和現代的冰箱為什么能夠較長時間保存食物？

學習情景2：觀看視頻：鈉、鎂與水反應的比較

思考2：什么因素導致鈉與水反應要比鎂與水的反應劇烈得多？鎂在冷水和熱水有什么不同？為什么？

設計意圖：老師可以通過創設情景，提出問題，讓學生對相關化學現象、實驗事實、新課內容有基本的認識。通過情景創設使學生認識影響化學反應速率有哪些因素，歸納出影響化學反應速率的因素有內因和外因。通過宏觀的現象辨識和微觀辨析，潛移默化地提升學生的學科核心素養。

教學環節二：小組合作探究

探究實驗1：反應溫度的影響

試劑：5%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液

儀器：試管、燒杯、量筒

在兩支大小相同的試管中均加入2mL5%H2O2溶液，同時滴入2滴1mol/LFeCl3溶液。待試管中均有適量氣泡出現時，分別將兩只試管同時放入冷水和熱水中，觀察現象并進行對比，并記錄（見表1）

實驗探究2：反應物濃度的影響

試劑：0.1mol/L Na2S2O3、0.1mol/L H2SO4、蒸餾水

儀器：試管、燒杯、量筒

利用提供的用品，根據硫代硫酸鈉與硫酸的反應原理，設計實驗方案并提請老師審閱，待老師同意后進行實驗。記錄相關實驗現象（見表2）

實驗探究3：不同催化劑的影響

試劑：5%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、MnO2固體

儀器：試管、燒杯、量筒

利用實驗室提供的用品，設計實驗方案并提請老師審閱（分組平板提交），待老師同意后進行實驗。記錄相關實驗現象（見表3）

設計意圖：實驗是化學學科的基礎，科學探究需要化學實驗，科學探究過程包括提出問題和假設、設計方案、實施實驗、獲取證據、分析解釋或建構模型、形成結論及交流評價等核心要素。這個過程中，學生的學科核心素養的強化應得到教師的重視，包括科學探究與創新意識，科學精神與社會責任，證據推理與模型認知。通過這些實驗對比，變量控制方法的運用，掌握了外界哪些因素對化學反應速率有影響，強化了學生的探究，用證據進行推理，總結歸納等能力，讓學生明白到化學反應速率是可以一定條件改變的。培養了學生的學科素養。

環節三：分析歸納，構建模型

利用控制變量法探究溫度對化學反應速率的影響的思維模型（見圖1），其他變量也如此類推。

設計意圖：通過小組合作實驗，討論實驗方案，平板展示、生生互評、質疑釋疑等環節逐步完善學科知識體系，通過上述實驗結論，引導學生對比和遷移，歸納影響化學反應速率的各種因素，建立起解決現實問題的思維模型。

環節四：分析問題，解決問題

問題與討論：

1.工業合成氨時需要適當增大壓強和升高溫度的原因？

2.在礦石冶煉中為什么需要將原料粉碎？

3.CaCO3與稀鹽酸反應生成CO2的速率為什么會出現慢——快——慢的變化？

設計意圖：讓化學與生產生活產生聯系，培養學生的相關的科學精神以及社會責任。通過實際問題鞏固影響化學反應速率的因素，使學生理解變量控制法在實際問題中的應用。

四、教學反思

在高中的新教材中，化學反應速率的相關知識在化學第二冊中也占據了相當重要的地位，學生不僅需要掌握速率的數學表達式計算，還要明確實驗過程，各種條件因素等，熟練掌握影響化學反應速率的因素。在新教材選擇性必修一中將進一步學習化學反應的影響因素，化學平衡移動。因此，老師應重視高中新教材第二冊中“化學反應速率”的教學，為后續的學習做好準備。

學科核心素養是學科育人價值的集中體現，是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀、必備品格和關鍵能力。合理設計教學內容，以生為本，培養學科核心素養的基礎上設計教學活動，體現化學課程學習對學生今后發展的重要價值。在“影響化學反應速率的因素” 的教學中通過創設真實問題情景，引導學生提出問題，并提出合理方案區探究問題。將教材的“方法導引”欄目與“探究”欄目結合起來，并有梯度的設置探究實驗，這種逐步遞進的探究水平的設計，意在保證學生能進行探究活動，又有一定的探究空間。

新課標、新教材的使用過程中要求教師更新教學的理念和方法，堅持“素養為本”，注重每個學生個性發展以及學生多樣化的學習需求，促進學生的全面發展。因此，教學工作的各個環節的設計都應該以促成學生的學科核心素養為目標。

參考文獻：

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[3] 人民教育出版社課程教材研究所化學課程教材研究開發中心.普通高中教科書教師教學用書 化學 必修 第二冊[M].人民教育出版社，2019.

（作者單位：廣州市增城區鄭中鈞中學，廣東? ?廣州? ?510000）