基于“核心素養培育”的高中化學自主探究教學研究

趙洪彬（天津市濱海新區大港第一中學）

基于“核心素養培育”的課堂要從“以知識為本”轉向“以素養為本”。高中化學采用自主探究教學模式的目的是在教師指導下，讓學生按照科學研究的一般思路和方法開展多樣化探究實踐活動，促使知識向能力和素養轉化。

一、化學核心素養與自主探究的關系

高中化學學科核心素養包括：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、實驗探究與創新意識、科學精神與社會責任五個維度。核心素養的內涵揭示了化學學科的本質特征、突出了化學學科的研究方法、顯示了化學學科的社會價值。

自主探究基本模式包括四步八環節，即“提出問題、猜想假設-自主設計、科學論證-實驗探究、得出結論-分享交流、總結提升”。自主探究是課堂化的科學研究，其本身具備的科學思維、研究方法、探究精神與化學核心素養不謀而合。自主探究的目的是達成學習目標，故探究課題的確立和探究過程的推進必定以學科知識為載體。因此，高中化學核心素養可以借助學科知識融入自主探究的各個環節，達到知識學習和素養培育合二為一的目的。

二、自主探究教學設計原則

（一）尊重化學知識特點和學科思想

獨屬于化學學科的知識特點和學科思想是化學學科核心素養的重要組成部分。通過化學學習，幫助學生樹立變化觀念和平衡思想，形成宏觀辨識和微觀探析能力是化學核心素養的重要培育任務。自主探究培育核心素，離不開對化學知識本身特點的挖掘和學科思想的運用。尊重知識是設計自主探究時需要考慮的首要問題。

（二）尊重學生認知規律和學科建構規律

自主探究的目的是讓學生在學習過程中“自然”形成學科素養。因此，教學設計要基于學生的認知水平和探究能力。化學學科核心素養涉及的科學研究方法（如證據推理與模型認知、科學探究等）是化學學科建構規律的體現。結合具體知識和學習目標把學科建構規律轉化為自主探究過程，既可以減小教學設計的難度，還能使核心素養得到高質量提升。

（三）突出化學的社會價值

培養“社會責任”是化學學科社會價值的體現。教師可以從社會熱點問題中抽離出與化學相關的信息，結合教學目標設計成自主探究課題，為社會問題尋找解決的途徑和方法。學生在任務驅動下和探究過程中既掌握化學知識，又得以深入思考社會問題，增強社會責任感。

三、自主探究教學設計案例

鹵代烴作為典型衍生物，通常以“結構決定性質”來組織教學。為了使自主探究順利展開，筆者嘗試借助化學實驗引出課題，利用平衡移動引導探究，打破化學反應原理的有機和無機界限，把變化觀念和平衡思想巧妙地植入有機化學的學習中，取得良好效果。僅以鹵代烴的水解反應為案例，簡單說明設計過程。

第一步：提出問題、猜想假設

實驗：取1支試管，滴入10滴溴乙烷。再滴加5滴2%AgNO3溶液，振蕩后水浴加熱，觀察現象：有淡黃色沉淀生成。

問題：溶液中的溴離子從何而來？

猜想：溴乙烷和水之間存在限度極小的可逆反應，生成乙醇和氫溴酸。由于Ag+離子和Br－離子結合成溴化銀沉淀，減小了Br－離子的濃度，使平衡正向移動。

設計意圖：利用實驗現象制造認知沖突，引導學生從平衡移動角度對現象進行理論猜測，使反應機理先行介入，成為自主探究課題。

第二步：自主設計、科學論證

（1）學生以小組為單位，利用溶液中離子反應與平衡的相關知識，設計實驗方案。

（2）組織小組間進行答辯，通過論證完善并形成可行的探究方案。

實驗方案1：取1支試管，滴入10滴溴乙烷，再加入1mL 5%NaOH溶液，振蕩后水浴加熱。一段時間后取少量上層溶液用稀硝酸酸化，滴加2滴AgNO3溶液，檢驗水層中是否含有溴離子。

設計意圖：理論猜想以Ag+消耗Br－促進平衡移動解釋現象。探究方案以OH－消耗H+證明平衡存在，多角度強化變化觀念和平衡思想。

實驗方案2：略（視學生實際設計情況而定）

第三步：實驗探究、得出結論

實驗：學生按照論證后的探究方案進行實驗，觀察現象，分析得出結論。

結論：溴乙烷和氫氧化鈉溶液反應由水解和中和兩步組成。

反應的總方程式為：

設計意圖：通過自主探究揭示反應原理，使學生從根本上理解和把握變化實質。探究源于對反應本質的挖掘，是對學科知識內在規律的尊重。

第四步：分享交流、總結提升

成果分享：組織小組間交流不同探究方案和實驗情況，呈現學生對反應原理和實驗探究的不同想法，擴大對探究課題的闡發角度和深度。

設計意圖：反思研究過程，發現新的問題，把自主探究引向更深更廣的學習領域。

整個自主探究讓學生在課堂上經歷了一次科學研究過程，提高了科學研究能力，培養了科學態度、探究精神等核心素養。

四、借助自主探究培育核心素養的注意事項

（一）切忌教條化

無論對核心素養的把握，還是對自主探究的運用都不能教條化。核心素養是一個有機整體，不能人為割裂。教條化的核心素養將陷我們于被動。因此，教學策略的選擇也要不拘一格。只要是尊重知識、尊重學生，能準確表達核心素養的設計都可以融入自主探究中來。

（二）切忌標簽化

核心素養培育屬于隱形教育，適合于潛移默化的教育方式。過度顯性化和標簽化反而會使核心素養與學科教學走向疏離，引起學習者反感。采用自主探究教學模式，把化學知識、學科規律、學生認知和學科價值融為一體，就是要“不動聲色”地將核心素養的培育任務化于無形，以素養培育與學科教學“貌合神不離”的標準讓化學學科核心素養悄然落地。