核心素養背景下高中化學有效教學的思考

■甘肅省張家川回族自治縣第一高級中學 高志榮

核心素養的培養是當前新課程標準改革的重中之重，配合這一改革主題，教師務必要轉變自身教學觀念，革新教學形式，從而為學生構建一個高效、趣味性的學習氛圍，促進學生綜合核心素養的發展和提升。新課程標準中對各個學科的核心素養內容進行了相應界定，對于高中化學教師來說，為了充分發揮課堂教學在人才培養中的核心作用，一定要注重培養學生的“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和科學態度與社會責任”五個方面的能力，培養與提升學生化學核心素養。本文中主要以高中化學教學為例，培養和提升高中生化學學科的核心素養，以幫助和提高教師教學的有效性，達到既立德又樹人的教育根本任務。

一、立足情境創設，培養宏觀辨識能力

宏觀辨識度是高中生化學學習中較為重要的一種能力，主要是指學生能夠對化學知識從宏觀地理解并綜合應用，宏觀和微觀相結合下從不同層次認識物質的組成與結構、性質與變化規律。并且通過觀察、辨析、討論等一系列學習活動對化學物質的形態和性質進行深刻的認識和有效的掌握。此外，培養學生宏觀辨識能力其目的在于指導學生形成“結構決定性質”的基本觀念，這種教學方法對學生化學能力的提升具有很大的幫助，并且能夠在后續的微觀探析中結合所掌握的概念、分類方式與物質結構特點來解決具體問題。核心素養的教學方法主要是以學生為培養的目標，對學生學習方法和學習能力進行培養。當然，在實際教學中，教師還需要結合學生的實際認知情況與教材重難點，為學生創設生動的教學情境，對學生進行針對性的指導與講解，以強化學生的認知體驗。如此一來，不僅可以快速吸引學生注意力，而且可以極大地激發學生的學習興趣，使其能夠集中精神、跟隨教師思路，真切地感受到知識的生成過程，有助于培養和鍛煉學生的宏觀辨識能力。

例如，在講解有機化學“基本營養物質”這一節內容時，教師可以借助網絡或多媒體設備來拓寬學生視野，為學生提供豐富多彩的課堂內容，直觀地為學生呈現出當前人們日常生活、生產和工作當中較常運用的幾種有機物質，通過真實的材料圖片引導學生加深對有機物分類學習的意義。除此之外，為了活躍課堂氛圍，教師也可以使用“有機物類型”“具體實踐應用舉例”等話題展開綜合討論互動，進而讓學生從羥基和羧基等官能團的微觀結構探析物質化學性質與其結構的聯系，將理論性的講解課堂直接轉變為信息技術支持下的教學活動，從學生學習的宏觀與微觀角度來看，學生能夠綜合應用所有的知識進行思考與解題。教師可以借助課堂上良好優越的求知探索氛圍，將學生討論話題牽引至課程外時間活動中，可以通過理論小論文的方式來增強自己的知識儲備，如從理論知識的角度出發探討是否應該停止開發和利用化石燃料。而在這樣的課程安排下化學課堂內容會變得更加充實，有效地培養了學生化學宏觀辨識的學科能力，更好地體現和推動化學核心素養目標的發展。

二、問題驅動思考，培養變化平衡觀念

變化與平衡的思想中需要學生多個角度、動態性形成的化學知識認知。物質是處于變化和運動狀態下的，作為研究物質變化的一門學科，化學學科核心素養之一就是要指導學生掌握物質從內因與外因、量變與質變等方面變化的本質規律，讓學生能較全面地分析物質的化學變化。化學變化的本質是物質中舊化學鍵的解構和新化學鍵的重建，這種變化體現在新事物的產生中，伴隨著能量的轉化與轉移，這種變化在一定的條件與范圍內，教師與學生是可以運用理論知識對其進行調控的。由此可見，在具體的教學課堂上，教師則應當善于引導學生運用化學反應原理解釋所遇到的現象或實際生活中所碰到的問題。主動探究科學精神的培養是變化觀念與平衡思想形成的重要前提與基礎，但由于在傳統化學教學模式下，教師往往會為了提升學生學習成效而直接告訴學生解答問題的思路，忽視學生主觀探究的基本過程，因此學生核心素養的培養也一直流于形式。針對這一現狀，為了培養學生良好的變化觀念與平衡思想，教師在課堂上可以結合教學內容精心為學生設計教學問題，促使學生積極思考，使其在思考中主動探究。

例如，以“水溶液中的離子反應”這一章節內容中的“弱電解質的電離”化學知識點教學為例，課堂開始前，教師可以先利用多媒體圖片素材為學生展示各類含酸、堿、鹽等物質，并通過問題“這些物質的成分組成是什么？”“這些物質在熔融狀態或在水溶液中有什么變化？”“它們的水溶液成分有什么不同呢？”……以此引入弱電解質的概念。與此同時，為了進一步凸顯出弱電解質的特殊性質，教師還可將教材中的內容與日常生活緊密結合起來，鼓勵學生探究思考“西紅柿上面插入導線后電流表指針發生了偏轉，這是為什么呢？其中所包含的化學原理是什么？相同濃度的稀鹽酸和稀醋酸導電能力為什么不同？”在教師的問題下，不少學生會在大腦中浮現出電解質電離出陰陽離子的知識圖片，這與教師直接來教授學生化學知識點相統一，讓學生跟隨教師的思維進行化學演算與思考。除此之外，為了驗證這一結論，教師還可以指導學生完成對應的實驗探究任務，鼓勵他們在觀察實驗變化的過程中進一步掌握弱電解質的電離特征。總而言之，在教師所設計的一系列問題中，學生能夠快速地進入知識探究氛圍，而在層層遞進的問題探究活動中，學生對知識的形成過程有了深刻體驗，很好地鍛煉了其變化觀念與平衡思想。

三、知識整合培養證據推理素養

證據推理的素養則要求高中生具備一定的證據意識觀，從收集證據的角度出發對化學知識進行學習與實踐。化學推理是以證據為基礎對化學變化過程中的物質、結構和性質等內容進行再思考，隨著推理邏輯的順延或逆推，然后便對得出的結果進行證明。證據與推理素養的培養能夠促使學生有效地建立其證據、觀點等之間的關系，那么在后續的問題解決中，學生也能夠快速的理解物質構成要素、化學反應本質等解釋所呈現出來的化學現象。事實上，化學知識的形成過程也正是基于“證據→假設→推理→驗證/反駁→再假設→再推理……→最終證實”的這一反復過程，換言之，化學知識的形成過程非常強調科學論證與推理分析，那么化學知識的教學課堂上，教師也要善于培養學生的證據推理素養，引導學生通過聯想、想象和有效思考等多種思維活動，對知識有清晰的認知與系統地構建認知網絡。而從具體的教學手段上看，教師可以積極地對教材中的化學知識進行有機整合，從整體角度推動學生證據推理素養的發展。

例如，在教師進行“乙烯的性質”的教學時，首先，在課堂上教師需要帶學生了解乙烯這種化學物品，進而對其化學性質進行講解。教師向學生展示“乙烯的化學反應”的實驗，要求學生進行觀察，同時在觀察過程中提出自己的疑問。要求學生帶著問題觀看教師的實驗，能夠幫助學生有針對性地了解與深入觀察化學實驗。這種方法能夠在學生的腦海中形成一個長久的記憶與認知。在溴的四氯化碳溶液與乙烯的化學反應的實驗中，教師可以引導學生結合乙烯分子結構來探討水和乙烯之間的反應，以此來引導出溴水與乙烯、溴的四氯化碳溶液和丙烯之間的反應。教師可以引導學生在做實驗的過程中探究化學方程式的形成，從實驗中對化學方程式進行推導。這樣由化學實驗切入、對化學知識點進行驗證與推導的教學方式，能夠激發學生的學習興趣，引導學生從興趣出發學習知識的動力。在學生完成了“證據—推導—結論”的過程，學生不僅掌握化學學習的方法，而且培養了學生學習的興趣。讓學生收集證據、進行分析和推理、得出結論并加以解釋，培養學生依據物質及其變化的理論信息，建立解決復雜問題的思維模式。

四、利用實驗探究教學，深化科學探究創新

科學的探究方法與創新的教學意識是高中化學教師培養學生核心素養的基本要求之一，在分析具體化學問題時，教師不僅要善于發現學生閃光點，也要了解學生在各個化學學習中需要改進與提升的地方。從這些方面出發，教師需要對學生進行問題的指引，要求學生帶著問題主動學習。教師從學生問題與學生學習現狀出發，根據每章不同知識點的教學目標與學生的問題相結合，設計具有針對性的實驗課題，以此確定自己的教學內容。這樣的教學能夠幫助教師與學生形成更加融洽與和諧的化學教學課堂，最終解決所面對的具體問題。實驗教學是化學教學工作中的重要環節之一，這種方式在培養學生創新意識和提高學生的科學探究能力方面有著不可估量的作用。為了更好地鍛煉學生核心素養，教師則可以適當地將實驗環節的設計與探究權利歸還給學生，鼓勵并指導他們通過自己的認知與理解對所要解決的實驗研究課題自主設計方案，此時學生完成探究性實驗的過程也就成了其科學探究與創新意識素養的培養發展過程。

例如，以“化學反應速率的影響因素”探究性實驗為例，由于這部分內容中涉及不少抽象的化學知識，那么教師為了指導學生對這部分抽象內容形成更加深刻的認知，則可以引導學生按照其對化學知識點的理解與掌握自主設計探究性實驗方案，鼓勵其主動思考，善于在實驗過程中完成自我能力的提升與優化。首先，為學生準備好完成這一實驗所需要的化學材料與儀器；其次，為了幫助學生建立自主學習的概念，能夠自行進行化學實驗，教師需要對學生進行引導。當學生有了一定的化學實驗思路時，才能夠更好地學習化學。在教師的啟發下，學生可以針對不同的影響因素制定不同的驗證探究方案。實驗方案設計過程中，教師要注意提醒學生掌握保持單一變量的實驗研究技巧，從根本上保障實驗方案的科學性和嚴謹性。而具體的探究性化學實驗期間，對學生所遇到的問題，教師要抱以包容性、開放性的態度鼓勵學生自行分析、自主解決所遇到的問題，對有可能會陷入實驗誤區的學生，教師則可從旁指點；最后，為了深化實驗探究價值，教師可結合具體的化學知識點為學生設計一些具有探究價值的問題，如“在過氧化氫分解的化學實驗中，二氧化錳和氯化鐵各自起到了什么作用呢？二者在起作用的同時其自身是否參與了化學反應？如何證明或驗證？”與常規的化學實驗演示或按教材操作步驟開展實驗環節的教學課堂相比，教師對學生的鼓勵能極大地激發學生的學習動力。為此，教師在對學生進行思想引導、方法教學的同時也要能夠從學生評價的角度出發，對學生的學習進行鼓勵。教師的鼓勵能夠幫助學生在實驗中使用教師所教授的研究方法理解與認知之外，更重要的是能夠引導他們在自主實驗創新探究中有效地養成良好化學探究能力與創新意識。

五、聯系學生生活實際，培養社會責任素養

社會責任素養是新課程背景下高中化學核心素養培養與鍛煉的應有意義，在課堂上借助化學知識的講解，培養學生的社會責任感，能夠激發其在現實生活中崇尚真理以及探索未知的科學意識，在面對一些社會現象或者生活問題時能夠以嚴謹求實的科學態度、綠色化學觀念以及可持續發展的思想作出正確的價值判斷。對化學這一門與人們現實生活息息相關的課程而言，教師為了更好地促進學生社會責任素養的形成與發展，那么在具體教學課堂上也可以將教材中的化學知識點與學生生活實際案例、素材等有機結合起來，使其能夠靈活地運用自身所學習的化學知識對實際生活問題方面加以分析并解決。

例如，教師在講解“氨氣的性質”的教學過程中，教師需要緊跟氨氣可以液化的特點來引入主題并展開教學，根據氨氣的這個特點進行課堂理論知識的講解與實驗的步驟展開；在介紹“無機非金屬材料-硅”的相關內容時，針對二氧化硅是沙子的主要成分，教師也可以通過對其化學性質、物理性質加以分析，促使學生意識到，這些在大多數人眼里無用的沙子除了用作建筑材料以外，還可以當成提取半導體材料硅的原料而加以利用。在教師的教學指導下，學生自身的節約資源社會責任意識也能夠在潛移默化的育人氛圍中得以強化；在“資源綜合利用”“環境保護”的化學教學過程中，教師可以通過“我心中的環境保護”“化學與環境保護的關系”“高中生可以為環境保護做些什么”“環境保護的必要性是什么？”“從化學的角度上看，可以采取哪些措施改善人類生存的環境？”等問題，結合當下社會的環境保護、資源綜合利用的問題來指導學生對書本知識進行多方面的探索，并在獨立思考中獲得情感態度、社會責任意識滲透的熏陶教育。

六、結語

在當前新課程標準改革的新時期背景下，化學教學工作始終要圍繞宏觀辨識、變化與平衡、證據推理、探究創新與社會責任等化學學科核心素養的培養開展，將知識教學與學生綜合能力的發展有機結合起來，不斷創新并且積極探索，采取各種有效措施開展教學工作，引導學生以科學的方法進行化學知識的學習與探究，教授學生弘揚科學精神，重視培養學生的化學學科核心素養，并以此來提升教師的化學教學水平。