核心素養視角下的高中化學課堂教學

■文/陶良玉

基于學科核心素養設計課堂教學是新課程改革的一項基本要求，這既能讓學生掌握相應的化學知識，又能提高學生的關鍵能力，為學生后續的發展提供強有力的支持。對此，許多教師積極地從各學科的特點出發，開展教學活動的優化設計，以期落實對學生核心素養的培養，實際上卻收效甚微。究其根本原因，是教師設計的教學活動缺乏學科特色，沒有滿足學生的需求，甚至仍舊沿用舊法，沒有帶給學生新穎的學習體驗，導致學生在課堂上興趣不足，難以自主探究知識，更無法促進學生化學關鍵能力和核心素養的發展。對此，高中化學教師應在核心素養視角下設計課堂教學，創新課堂形式與教學流程，增強學生學習的有效性，使其發現化學的魅力，提高他們的核心競爭力。

一、基于課標理念，優化化學教學

（一）借助現代教育技術，培養宏觀辨識與微觀探析素養

眾所周知，化學知識具有抽象性的特征，特別是高中化學教學內容與初中化學相比難度更大，學生學習起來較為吃力。在核心素養視角下的高中化學課堂教學中，教師可以采用信息技術手段，將抽象的化學知識具象化，指導學生從微觀和宏觀兩個視角思考與解析化學現象，使其從不同視角認識化學物質，培養他們宏觀辨識與微觀探析素養。

比如，在高中化學“原子結構與元素周期表”的教學中，教師可以設計如下導語：“元素周期表揭示了元素之間的內在聯系，當原子結構的奧秘被揭示以后，人們對元素周期表的認識更為完善，那么原子結構與元素周期表有什么關系？”教師可以鼓勵學生獨立思考原子結構和元素周期表之間的關系，引發他們的認知沖突，順利導入新課。接著，教師可以在多媒體課件中展示電子層模型示意圖以及鈉原子的核外電子排布圖，要求學生認真觀察，能夠從第一張圖中得出原子的結構及核外電子分層排布的特點，了解不同電子層的能量關系，并通過第二張圖初步把握規范書寫原子核外電子排布示意圖的要點。之后，教師利用信息技術手段演示原子結構的演變過程，讓學生了解模型法是認識事物的重要方法，促使他們意識到，隨著科學技術的不斷進步，模型也越來越精確，人們對事物的認識也越來越準確。

在上述案例中，教師充分借助現代教育技術帶領學生學習原子的結構及核外電子的排布特點，促使其結合模型法學習新的知識，有效培養了學生宏觀辨識與微觀探析相結合的素養。

（二）大力倡導學生自學，培養證據推理與模型認知素養

證據推理與模型認知素養就是讓學生學會自己去搜集和整理證據，并對這些證據進行分析、假設與推理，由此把握證據與結果之間的關系。在核心素養視角下的高中化學教學中，教師需發揮學生的主體作用，盡可能多地為學生提供自學的機會，使其能夠根據學習主題搜集和整理證據，圍繞證據結合物質的結構、組成、性質與變化規律等提出假設，然后對假設進行分析和推理，最后借助模型闡述化學現象與本質規律。

在高中化學“氮及其化合物”一課的教學中，教師可以先要求學生回顧硫的相關性質，復習非金屬元素的學習方法，提出問題：“空氣中含量最多的元素是氮氣，那么氮有哪些性質？氮的化合物主要有哪些？”由此，學生根據已學知識展開思考、交流與討論，初步激活他們的思維，使其產生搜集證據、進行推理和構建模型的欲望。接著，教師帶領學生學習氮氣的相關知識，使其結合氮氣分子的電子式、結構式搜集證據，嘗試推理出氮氣的基本化學性質：氮在常溫下性質穩定，能夠作為一種保護性氣體來使用；在點燃、放電、高溫等條件下可以同氫氣、氧氣以及鈣、鎂等發生化學反應；氮氣中的N元素是0價，兼具氧化性和還原性。隨后，教師指導學生采用同樣的方式研究氮的氧化物、硝酸、氨氣的性質、制法和用途等知識。

在上述案例中，教師采取由舊及新、由淺及深的方式鼓勵學生自主學習，使其根據已有的學習經驗搜集證據、展開推理，并建立相應的化學模型，從而培養他們的核心素養。

二、彰顯化學特色，打造個性課堂

（一）結合化學知識特色，培養變化觀念與平衡思想

化學作為一門自然科學，主要從分子和原子視角研究物質的結構、組成、性質和用途等，凸顯出變化觀念和平衡思想。在核心素養視角下的高中化學課堂教學中，教師需緊密結合學科特色設計教學，促使學生認識到物質是變化和運動的，化學變化的發生需要一定條件，幫助學生動態化、多角度地分析化學反應。

例如，在開展高中化學“化學反應與能量變化”的教學時，教師要求學生在預習環節通過各種渠道查詢熱敷袋、化學暖爐的相關信息。在課堂上，教師先讓學生結合自己的認知簡單交流這些物品是怎么使用的，分析這些物品的構造和發熱原理。接著，教師簡單講解運用鐵生銹放熱制作熱敷袋的原理，并要求學生列舉一些利用化學反應進行能量轉變的實例，讓學生進行討論和交流。隨后教師提問：“化學反應過程中為什么會出現能量變化？”由此提醒學生從化學鍵的視角分析化學反應的發生過程，推動學生深入探究化學反應中的能量變化規律。

（二）精心設計實驗教學，培養科學探究與創新意識

在化學教學實踐中，教師應當圍繞所授內容與教學目標精心設計實驗教學環節，先做好演示實驗，再指導學生自主設計和操作實驗，使其能夠根據問題提出假設，明確實驗的目的，科學合理地制定實驗方案并完成實驗的操作，讓他們在實驗探究中增強合作意識，形成良好的科學探究精神與創新意識。

以高中化學“離子反應”的教學為例，教師可以提出如下問題：“將連有電源與小燈泡裝置的兩個金屬片插入不同溶液中，有的溶液會讓小燈泡發光，有的則不會，那么有哪些溶液會使小燈泡發光呢？”學生回顧舊知識，可能會回答“氯化鈉、燒堿與鹽酸”。之后，教師讓他們思考原因，使其產生參與實驗探究的興趣。接著，教師以氯化鈉溶液為例，演示氯化鈉固體溶于水后的導電性實驗，學生思考后可以知道溶液中有離子的存在，并結合“氯化鈉在水中的溶解和電離示意圖”認識到，把氯化鈉加入水中以后，在水分子的作用下，Cl-與Na+會從NaCl晶體表面脫離，進入水中后形成會自由移動的水合鈉離子與水合氯離子。隨后教師指導學生分組操作鹽酸、硝酸、硫酸的導電性實驗，要求學生寫出發生電離的方程式，使其從電離的角度概括酸的本質，并運用同樣的方式概括堿的本質。

在以上案例中，教師利用實驗教學引領學生發現和提出具有探究價值的問題，學生通過實驗，根據現象得出結論，尊重事實和證據，形成敢于批判、勇于質疑的科學精神。

三、做好細節優化，增強教學效果

化學知識與現實生活也有著一定的關聯性，具體表現在兩大方面：其一，化學教材中蘊含著不少生活化元素；其二，許多化學現象在實際生活中廣泛存在。在核心素養視角下的高中化學教學中，教師需結合生活實際巧妙設計課堂教學，引導學生以化學視角分析與研究生活中的相關問題，使其形成社會責任素養。

比如，在高中化學“硫及其化合物”的教學實踐中，教師先帶領學生學習硫及其化合物的性質和用途等理論知識，再設計生活化學習活動，提出問題：“石油、煤及部分金屬礦物中含有硫元素，燃燒或者冶煉過程中通常會產生二氧化硫，二氧化硫易溶于水生成硫酸，這就導致酸雨的產生，該怎么基于化學視角研究酸雨形成的？”學生思考后得出結論：酸雨一般指的是pH值小于5.6的雨水，含有硫酸成分，原因是大氣中的二氧化硫溶于水，具體形成過程為S→SO2→SO3→H2SO4。隨后，教師與學生一起討論酸雨的危害，并根據當地實際情況制定一些防范酸雨的切實可行的對策。例如，適當調整能源結構，積極開發新能源；處理含硫量較高的煤時，可以加入適量的生石灰；種植臭椿、垂柳、柳杉等能吸收二氧化硫的樹木；等等。在上述案例中，教師將生活元素融入高中化學課堂，使學生了解了酸雨的形成原因，培養了他們的環保意識和社會責任感。

綜上所述，在核心素養視角下，教師應通過深入研究課堂教學，結合化學教學內容和高中生的實際情況，靈活地開展課堂教學，打造適宜的化學學習環境，把核心素養滲透各個課堂教學環節之中，發揮學生的主觀能動性，繼而提升他們的化學核心素養，促進其全面發展。