化學核心素養在高中教學中的實踐

白雪艷

摘要：以“原電池”為例，探索在化學課堂教學中如何從“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”五個維度發展學生化學學科的核心素養。

關鍵詞：化學核心素養；問題引導

“核心素養”指學生應具備的適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。突出強調個人修養、社會關愛、家國情懷，更注重自主發展、合作參與、創新實踐。根據《中學生發展核心素養（征訂意見稿）》和高中化學課程特點，高中化學課程標準修訂組提出了化學核心素養，主要包括“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”。化學課程是促進學生化學核心素養形成和發展的重要載體，作為一線化學教師，通過化學課程的實施，不僅要教給學生知識，而且要教導學生認識化學學科的本質特點，揭示學習化學的意義及化學的社會價值。下面本文將通過“原電池”教學案例，來談談在教學過程中有意識的滲透和發展學生的核心素養。

一、教材及學情分析

“原電池”這節課屬于“化學反應與電能”的內容之一，本節內容又是在社會生產、生活和科學研究中有廣泛應用的知識，是對人類文明進步和現代化發展有重大價值的知識，與我們每個人息息相關。掌握原電池的工作原理與構成條件。對后續學習電化學打下一定的理論基礎。學生已經學習了金屬的性質，電解質溶液以及氧化還原反應的相關知識，在能力上，學生初步具備了觀察能力、實驗能力、但思維遷移能力、實驗探究能力較弱，在宏觀與微觀的思維轉化上比較困難。對實驗現象的分析能力較弱，可以用問題驅動的方式加以引導。

二、教學設計與實施

1.用自制的簡易紙電池引入，激發學生的興趣

教師設計并自制一個輕薄便于攜帶簡易的紙質電池，串聯電流表，能使電流

表的指針發生偏轉。電流表指針發生偏轉的原因是什么？

設計意圖：首先思考電流表指針發生偏轉的原因？激發了學生對電池的興趣，用輕便簡易的電池引入新課，激發了學生的興趣，引導學生關注廢舊電池的處理，加深環保意識，更加關注社會，增強責任擔當的情懷。

2. 實驗探究架構課堂

教學環節一：根據金屬的性質，單質銅放入稀硫酸無現象。當鋅片與銅片用導線連接后再放入稀硫酸中是否有現象呢？

實驗1：分別讓銅片、鋅片與稀硫酸溶液反應

問題1：銅片和鋅片上分別有什么現象？

實驗2：用導線連接鋅片和銅片，觀察、比較導線連接前后的現象；再用導線在銅片和鋅片之間串聯一個電流表觀察電流表指針是否發生偏轉。

問題2：銅片和鋅片上分別有什么現象？和實驗1的現象不同的原因？

設計意圖：本環節從學生已有的知識經驗出發，通過實驗設計問題，用問題驅動、層層遞進的教學方式，培養學生的“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念”能力。在實驗探究過程中，讓學生進行小組合作，討論并設計實驗、觀察實驗現象、分析實驗現象的原因。從而發展學生“實驗探究”核心素養的關鍵能力。

教學環節二：原電池形成條件的探究

問題3：通過實驗，我們知道鋅片、銅片和稀硫酸等可以形成原電池，但是并不是大家設計的裝置中都產生了電流，請大家分析剛才的裝置，分析原電池的形成需要哪些條件？

問題4：電極材料除了鋅片和銅片能否換成其他材料？反應液除了稀硫酸，能否換成別的液體？請設計實驗方案，探究原電池的形成的條件。

繪制表格，整理記錄學生匯報的實驗信息以及選擇該順序的理由，總結形成原電池的條件：①形成閉合回路，②有自發的氧化還原反應，③活潑性不同的電極，④電解質溶液。

設計意圖：培養學生思維的有序性和實驗方案的設計能力。根據實驗信息總結出規律，形成模型化認知，培養學生信息處理能力，發展學生“證據推理與模型認知”的核心素養。同時讓學生體會了科學實驗探究的一般過程和方法：發現問題---對問題進行猜測與假設---設計實驗方案進行驗證---分析結果得出結論，初步了解科學思維方法，建構研究化學變化的思路和模型。培養學生的創新意識和創新思維能力。

教學環節三：原電池工作原理分析

問題5：我們已經設計出了一套完整的原電池的裝置，成功實現了化學能向電能的轉變。那么原電池是如何實現這一轉變的？一銅鋅原電池為例，指出電池的正負極，并分析兩極上可能發生的反應及反應類型，試著寫出兩極上的電極反應式。分析原電池中電子、電流、陰陽離子的移動方向。

設計意圖：讓學生進行小組合作，討論，培養學生分析問題解決問題的能力。運用已學的知識解決現有的問題，提升學生的知識運用和遷移能力。加強對原電池工作原理的認識。從而發展學生的“模型認知”核心素養。

3.思維碰撞滲透到課堂

思維起源于疑惑，從問題的提出到問題的解答，再到不斷地追問，最后得到明朗的答案。在思維的碰撞中構建知識，從而發展深層次的思辨能力。以問題驅動促進辨析知識：①電流的實質是什么？②我們已經學過的哪些類型的化學反應？這些不同類型反應的特點是什么？③原電池的構成需要哪些條件？④原電池的工作原理：正、負極的判斷及電極方程式的書寫。⑤電子、電流、陰陽離子的移動方向。

設計意圖：在課堂中體現以學生為主體的地位，讓學生學會手腦并用，與學生共同探討，多多交流，引導學生和老師之間以及學生和學生之間的互動交流，是發展學生“證據推理與模型認知”的有效方法。

綜上所述，教師要學會創造性的使用教材，本節課通過實驗的改進與創新引領學生認識原電池，引導學生體驗科學探究的一般過程和方法：發現問題、提出假設、設計實驗、分析實驗得出結論。通過這一科學思維，掌握了原電池的構成條件與工作原理，促進了從宏觀到微觀的轉變的認知方式，學會了實驗探究與創新意識、宏觀辨識與微觀探析，證據推理與模型認知，通過對廢舊電池的處理，加強了環保意識，發展了社會責任的素養意識。收獲了超越知識本身的科學素養。