文/林婷玉
目前來看,初中化學學科核心素養內容并未統一,但教師可從高中化學學科核心素養中獲得啟發,將初中化學教學內容與核心素養內容有機融合,對相關的教學內容與教學環節進行適當的優化,提升學生的化學學習體驗,同時為其核心素養的培養做好鋪墊。
宏觀辨識素養要求學生能夠從不同層次認識物質的多樣性,并對物質進行分類。在教學中,教師應結合初中化學內容為學生詳細講解相關概念,如氧化物、純凈物、化合物等,并注重創設相關問題情境,使學生通過作答,深化其對物質類型與本質的認識,并能夠在宏觀上把握物質的性質[1]。
對物質進行分類,有助于從整體上把握物質的性質。例如,根據無機物的組成,人們可將物質分為氧化物、酸、堿、鹽四類。以下物質中與其他三項不屬于同一類的是( )。
A.HCl B.FeSO4C.CuSO4D.Na2CO3
根據酸、堿、鹽的定義可知,A項HCl電離出的陽離子只有氫離子,屬于酸。B、C、D三項中的物質陽離子均為金屬離子,而且陰離子分別為SO42-、CO32-,為酸根離子,屬于鹽,因此,選擇A項。
宏觀辨識與微觀探析素養要求學生了解常見物質的組成性質、現象、變化、用途等一系列宏觀事實,同時建立“物質由微粒構成”“微粒持續運動”“化學變化的基礎為分子破裂和原子重組”等基本觀念,了解元素、離子、原子結構示意圖、離子符號、離子結構示意圖,以及化學式、化學方程式等的含義和書寫的基礎知識。宏觀辨識與微觀探析素養具有典型的螺旋式上升特征,所以在不同階段教師所采取的教學策略需兼顧不同側重點,合理運用化學專業術語,充分發揮實驗優勢,培養學生的化學思維。化學專業術語是培養學生宏觀辨識與微觀探析素養的基礎,若缺少化學專業術語,那么學生學習效率的提升必然會受到阻礙。只有在掌握扎實的化學專業術語的基礎上,學生才能將微觀變化與宏觀現象結合起來。但化學專業術語較為抽象且知識容量較大,這無形中增加了學生的學習難度。所以,教師在教學中應注重挖掘化學用語涵蓋的不同層面的含義,同時運用化學史、flash仿真動畫與球棍模型,不斷豐富學生對化學用語的認知,再將化學符號所呈現的微觀結構與客觀現象相結合,在此基礎上凸顯三重表征,以具體形式呈現其蘊含的定律與概率,促使學生深入理解所學化學知識。例如,在學習離子相關知識時,學生經常會在書寫離子符號時出現錯誤,即錯誤標注離子符號右上角的電荷數與電性。教師在教學過程中可反復強調符號意義,并將離子符號的意義與正確的書寫形式相結合,進一步深化學生對離子的認識[2]。
變化觀念素養要求學生認識到物質是變化的,而且變化遵循一定的規律。為使學生更好地理解與靈活運用質量守恒定律分析相關化學反應,教師應注重結合具體例題為學生展示質量守恒定律的具體應用,使其掌握相關的應用技巧。
圖1為甲、乙、丙、丁四種物質在反應中的質量變化關系,則以下判斷不正確的是( )。

圖1
A.參加反應的甲和乙質量之比為14 : 26
B.丙可能是反應的催化劑
C.丁一定是生成物
D.x的值是7
在一個反應中,物質減少的是反應物,物質增加的是生成物,物質未增加的可能是雜質也可能是催化劑。另外,判斷某種物質的質量可運用質量守恒定律。題目中反應前甲、乙、丙、丁的質量分別為14g、26g、3g、5g,反應后甲和乙的質量分別為2g、xg,減少量(參加反應的質量)為(14-2)g=12g、(26-x)g,丙的質量未發生變化,丁的質量增加(36-5)g=31g,由質量守恒定律可得12g +(26-x)g=31g,解得x=7,則乙參加反應的質量為(26-7)g=19g。綜上所述,A項錯誤。
證據推理素養要求學生具備證據意識,并能夠結合物質的組成結構及變化進行分析推理。為提高學生的證據推理意識與能力,教師在教學中應引導學生運用思維導圖整合相關的理論知識,做好證據的收集。同時,教師還要組織學生開展證據推理活動,在激活初中化學課堂的同時,使其體會到證據推理的成就感,積累證據推理經驗與技巧。
某溶液中可能含有K2CO3、K2SO4中的一種或兩種溶質。為測定其成分,進行如下實驗:取一定量溶液加入燒杯中,先加入BaCl2,再加入HNO3,反應過程及生成沉淀的量和所加溶液質量的關系如圖2所示,則以下推斷中正確的個數有( )。

圖2
①溶液中一定含有K2CO3、K2SO4;②a點時溶液只含有一種溶質;③bc段上任意一點(c點除外)均存在兩種沉淀;④c點時溶液中只含有兩種溶質。
A.1個 B.2個 C.3個 D.4個
由圖線可知,反應先生成沉淀,而后部分沉淀溶解,但最終仍有沉淀存在,可知反應中生成了溶于酸和不溶于酸的兩種沉淀,即溶液中一定含有K2CO3、K2SO4,①正確;a點時產生沉淀的反應進行完全,溶液中只含有KCl一種溶質,②正確;b點時沉淀BaCO3開始溶解,c點時全部溶解,因此,bc段(除c點外)存在BaCO3和BaSO4兩種沉淀,③正確;c點溶液中的溶質為生成的KCl和Ba(NO3)2以及剩余的BaCl2,④錯誤。綜上推斷選擇C項。
科學探究素養要求學生能夠從問題和假設出發,依據探究目的設計探究方案,并運用化學實驗進行探究[3]。在初中化學教學中,教師應認真總結相關的化學實驗知識,結合學生實際,設計相關的探究問題情境,并要求學生自己動手設計實驗方案,在鞏固其所學實驗知識的同時,有針對性地促進其科學探究素養的提升。
在燒杯中盛適量NaOH溶液,采用膠頭滴管向其中逐滴滴加HCl,并在反應中使用玻璃棒攪拌。為確定HCl和NaOH溶液是否完全中和,小明取出一定量反應后的溶液放入試管中,向其中滴加幾滴無色酚酞試液,發現酚酞試液不變色,便認為兩種物質恰好完全中和。
(1)中和反應的化學方程式為______________。
(2)小紅認為小明的結論不完整,其認為除恰好中和外還有第二種可能,則該種可能為___________。
(3)請設計實驗,探究反應后的溶液是否恰好中和。
酚酞試液遇酸不變色,將稀鹽酸滴入NaOH溶液中發生反應HCl+NaOH=NaCl+H2O,若稀鹽酸過量,酚酞不變色,但并不能說明恰好完全中和,因此第二種可能為稀鹽酸過量。設計實驗時學生可選擇石蕊試液,石蕊試液遇酸變紅色。實驗時學生可使用試管取少量反應后的溶液,向其中滴加幾滴石蕊試液,若不變色表示恰好中和,若變為紅色則表示稀鹽酸過量。
實驗演示是初中化學不可或缺的組成部分。科學、合理且適當的演示實驗,能夠引領學生迅速進入學習狀態,主動進行探究學習,促進情感態度與價值觀、知識與技能等的發展。例如,在教學“氧氣的化學性質”相關知識時,教師可以為學生呈現以下演示實驗:在氧氣中放入木炭;在氧氣中放置蠟燭;在氧氣中放入鐵絲。教師通過演示實驗可以調動學生的好奇心與學習興趣,提升化學教學效率。驗證性實驗在初中化學教學中占據較大比例,雖然驗證性實驗較易開展,但不利于培養學生觀察分析能力與分析問題、解決問題能力。因為化學教材明確寫出驗證性實驗原理、步驟、現象,學生只需根據教材步驟完成實驗即可,所以他們很少主動思考。而探究性實驗過程具有非確定性,學生無法得知實驗結果,需要在實驗過程中發揮自身智慧,運用所學化學知識觀察、分析和記錄,在持續探究和驗證中獲得真理,切實了解事物本質與變化根源,從感性思維上升至理性思維,形成正確的探究態度與化學實驗態度。此外,教師在教學中可適當運用對比實驗,使學生深入且直觀地了解事物的本質與特征,提升學習效率。在對比實驗中,教師需采取保證實驗科學性、間接性、新穎性相統一的方式,引領學生高效理解和掌握化學知識,發展創新能力與邏輯思維。例如,在教學“著火點”相關知識時,教師可同步講解紅磷與白磷著火點問題,并在此基礎上指導學生開展同步實驗,在對比中獲得真知。
科學態度素養要求學生具有探索未知、崇尚真理的意識,認識到化學在滿足人民日益增長的美好生活需要中的重大貢獻。教師在教學中可聯系學生生活實際創設相關的問題情境,要求學生運用所學知識進行探索,在鞏固其所學的同時,激發其學習化學知識的興趣,鍛煉其運用科學態度開展探索活動的意識與能力。
近年來,市場上出現了一種“自熱火鍋”,給人們用餐帶來了諸多便利。用餐時,人們向“自熱鍋”的餐盒中加入水,將盛有食物的內盒子放到外盒中,內盒的食物不一會兒就會變熱。教師在教學中可向學生提供一個備好的自熱火鍋,讓學生探索自熱火鍋加入水后能夠加熱食物的原理。
學生拆開自熱火鍋發現在外盒底部有發熱包,加入水,發熱包便會放出熱量。學生通過查閱資料發現,發熱包的成分有生石灰、活性炭、焙燒硅藻土等。學生結合所學可知生石灰遇水會發生化學反應且釋放大量的熱,方程式為:CaO+H2O=Ca(OH)2。如此開展教學活動能很好地激發學生的學習興趣,使其認識到化學在人們日常生活中的重要性,達到良好的教學效果[4]。
對于化學學科而言,并非單純借助語言灌輸觀念就可以達到預期教學目的。觀念始終貫穿于交流合作過程中,并在實踐反思中生成。對此,初中化學教師可結合學生學情與知識開展科學探究與分層教學活動,引領學生正確認識化學現象與規律背后的原因,使學生形成良好的化學元素觀。與此同時,化學教師在分層教學中還應注重激發學生的情感體驗,因為學生會因積極的情感體驗樹立正確的學習態度,根據學科規范約束自身行為。
以“水的組成”教學為例,教師在提出實驗室可運用分解雙氧水的方式制備氧氣時,可以隨即提問:“為何能運用雙氧水制備氧氣?”學生在閱讀教材并結合認知經驗后回答:“雙氧水由氫元素與氧元素組成。”隨后教師為學生演示水通電分解實驗。學生觀察實驗可發現有氣泡從兩個電極中冒出,其中正極氣體體積大約為負極氣體體積的為了強化學生觀念認知,教師可以運用雪花片模型對化學變化微觀過程進行模擬,在直觀展現化學變化微觀本質的同時使學生認識到化學反應前后元素守恒,為后續學習做好鋪墊。觀念教學與具體化學知識緊密相連,教師可通過科學探究活動使學生深入且形象地了解化學基本觀念,突破學習障礙,提高學習效率。針對上述教學案例,教師可讓基礎知識薄弱和一般的學生回答簡單問題,讓基礎知識扎實的學生通過實驗了解化學知識形成過程,形成良好的化學觀念和探究意識。
在新課程和新高考改革的背景下,初中化學教師應深刻理解與認識新一輪課程改革的意義,努力成為課程改革的積極踐行者。在初中化學教學活動中,教師應做好與核心素養相關文件內容的學習與研究,尋找核心素養與初中化學教學內容的契合點,結合核心素養涵蓋的內容,積極優化與調整相關教學策略,促進學生化學學習能力與核心素養的雙重提升。