以學生為主體的化學學科核心素養的培養

宋瑞慧

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》提出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”“科學探究與創新意識”“科學態度與社會責任”五個方面，培養學生分析問題、解決問題的能力是高中化學課標的要求，也是化學教育的主要目的之一。這就要求教師要精心設計每一個教學環節，授課過程中以學生為主體，讓學生主動探究、觀察、分析、猜想、驗證、討論、歸納，在此過程中構建知識結構，實現能力的提升，從而促進學生核心素養的提升。

一、精心設計科學探究實驗，培養學生的創新意識

科學探究實驗是化學教學中常用的教學手段，是在學生不清楚實驗結論的前提下，通過實驗探索得出結論。讓學生親身參與探究過程中，能提高學生的動手能力，激發學生的求知欲望，培養學生科學的態度和創新意識。通過探究實驗，學生由接受型學習轉變為主動參與的探究性學習。

在基本概念的教學過程中，教師應根據概念的特征，設計合理的概念形成過程，如在講授“電解質”“非電解質”概念時，我的做法如下：

△環節一 導電性實驗：我把課下改裝的一部手機拿到課堂上，用這臺手機驗證溶液能否導電，當臺上的兩個學生將改裝手機兩極插入NaOH溶液、HCl溶液、NaCl溶液后，手機就能撥通電話，而插入C2H5OH溶液后，則不能撥通電話。學生驚嘆不已，情緒高漲。

△環節二 提出問題：思考手機能撥通電話和不能撥通電話的原因，這些物質在溶于水的過程中發生了什么？（提示：微觀角度）

△環節三 分組討論：學生各抒己見，用語言、文字、畫面和想象描述溶液中發生的微觀過程。

△環節四 達成共識：小組代表總結討論結果，教師播放模擬電離過程的視頻，得出能撥通電話的原因是溶液導電，溶液中有自由移動的陰陽離子的定向移動，從而得出電解質的概念。再對比得出非電解質的概念。

教學過程中設計探究實驗，培養學生的創新意識和創新能力。通過科學探究，學生參與到知識的形成過程中，獲得了創新的成就感，消除了對創新的神秘感，增強了學生的自信心。通過探究，培養了學生勤于動腦、不斷探索新知識的科學態度和創新精神，提高了學生學習化學的興趣。在新的形勢下，化學課堂教學應該走向探究化，這樣才能更好地挖掘學生的潛能，調動學生學習化學的積極性和主動性，使學生在學習過程中不斷地提高化學學科的核心素養。

二、精心設計問題，引導學生思考，培養學生宏觀辨識與微觀探析的化學學科核心素養

問題設計是教學設計中的必備環節，巧妙設計問題能激發學生的學習欲望，培養學生的思維能力。教學過程中教師要精心設計問題，創設良好的質疑情境，激發學生主動探究的學習動機，使學生從無疑到有疑，有疑而思解。課堂上為學生提供足夠的思考空間，讓他們在質疑—思考—釋疑的過程中鍛煉和提高思維能力。下面是我對化學鍵（第二課時）這節課的教學設計：

△活動一：化學鍵的分類

問題1：請同學們用表格總結出化學鍵的類型及成鍵特點。

教師：投影表格。

學生：完成表格（見文末表1），展示交流。

△活動二：化學鍵類型與物質類別的關系

問題2：化學鍵與物質類別有什么關系？

小組討論：

學生展示1：含離子鍵的化合物一定是離子化合物，離子化合物一定含離子鍵，可能含共價鍵。

學生展示2：只含極性鍵的物質一定是共價化合物，如HCl、H2O等。

學生展示3：有的物質中既含極性鍵又含非極性鍵，如H2O2，稀氣體單質中不存在共價鍵，因為稀有氣體是單原子分子。

問題3：含金屬元素一定是離子化合物嗎？離子化合物中一定有金屬元素嗎？

學生展示1：含金屬元素的化合物并不都是離子化合物，如AlCl3是共價化合物。

學生展示2：多種非金屬元素也可以形成離子鍵，如銨鹽。

問題4：我們可以根據什么特征判斷離子化合物和共價化合物呢？

小組討論：

學生展示：離子化合物熔融狀態時離子鍵一定被破壞，產生自由移動的陰、陽離子，而共價化合物熔融狀態時仍然是分子的形式，因此可以通過熔融狀態時能否導電來區分。

教師歸納：離子化合物和共價化合物的概念和判斷時的注意事項。

△活動三：認識分子間作用力和氫鍵

問題5：什么是分子間作用力？有何特點？對物質的性質有哪些影響？

學生閱讀教材116頁的“資料卡片”：

學生展示1：分子間作用力：把分子聚集在一起的作用力，又稱范德華力。分子間作用力比化學鍵弱得多，對物質的熔沸點等物理性質有影響。

學生展示2：氫鍵是一種較強的分子間作用力。它比化學鍵弱，比分子間作用力強。

形成條件：除H外，形成氫鍵的原子通常是O、F、N。氫鍵用“X…H”表示；如水分子之間的氫鍵（見圖1）：

問題6：探究：在第ⅣA～ⅦA族元素的氫化物中，同主族元素的氫化物，隨著相對分子質量的增加，其熔、沸點呈現什么樣的變化趨勢？

學生展示：氫鍵廣泛存在，如H2O、NH3、HF的分子之間。氫鍵會使物質的熔沸點升高，同時還對物質的溶解性有影響。如NH2極易溶于水，就是因為氨分子與水分子之間易形成氫鍵。

教師評價：分子間形成氫鍵，既會影響物質的熔點、沸點，也會影響物質的溶解性。在第ⅣA～ⅦA族元素的氫化物中，第ⅣA族的氫化物，從上到下，熔點、沸點依次升高，但NH3、H2O、HF因存在氫鍵，故沸點反常的高。

化學鍵的知識內容對于發展學生“宏觀辨識與微觀探析”核心素養非常切合，在本教學設計過程中，6個問題層層遞進具有獨特的價值。學生在問題引領下，積極參與學習活動。學生通過完成前述3項任務，從宏觀—微觀—宏微結合的三個層次深入認識了化學鍵與物質類別的關系及物質的性質，建立了化學鍵認知模型，深刻認識了化學鍵對物質性質的決定作用。同時，學生在探究知識的過程中發展了宏觀辨識與微觀探析方面的化學學科核心素養。

通過教師或學生提出問題，在討論的基礎上獲得知識即基于問題的學習。基于問題的學習能提高學生的參與意識，調動學生的思維積極性，提高學生的思維深度。因此，有效的問題設計能活躍課堂，讓學生主動地獲取知識，使學生在掌握知識的同時發展思維能力，提高思維的積極性、靈活性和創造性。

三、聯系生活實際，發揮學生的主體地位，培養學生的科學態度與社會責任

化學是一門與生活聯系非常緊密的學科，對某些現象，學生已經有了一定的知識經驗，有了自己的理解和看法，因此，在教學過程中，教師不要只注重知識上的死板傳授，要做一個有心人，經常收集一些與生活有關的教學資料，通過分析教材，創設情境，將問題與生活情境巧妙地聯系起來，來改造學生舊的知識經驗，構建新的知識經驗。

（一）布置課外調查研究作業，讓學生感受生活離不開化學

在進行硫及硫化合物教學時，我提前布置了一個課外調查研究作業：收集當地的雨水樣品，并測定其pH。如果是酸雨（pH小于5.6），請走訪環保部門，了解其產生的原因及有關的防治措施，記下相應的數據。

提出問題：1.根據調查的結果，說說隨著時間的推移，雨水的酸堿性是如何變化的？

2.二氧化硫的主要來源有哪些？雨水中的硫酸是怎樣產生的？

3.酸雨有哪些危害？如何防治？

因為有了調查報告中的數據，學生很快解決了以上幾個問題。生活離不開化學，化學就在我們的身邊，許多事情都與化學息息相關，因此，了解化學與日常生活的緊密關系，把生活實際與化學教學聯系起來，能使一些問題變得形象生動又淺顯易懂，能充分調動學生的積極性，培養學生的社會責任感。

（二）創編生活化實驗，優化化學教學

例如，教師在講解溶液的酸堿性時，可以采用廚房中常見的純堿來設計實驗，引導學生探究Na2CO3溶液的酸堿性，熱的純堿溶液是否可以去除油污，讓學生探究堿性溶液在生活中的運用。另外，教師可以鼓勵學生自主設計一些生活化實驗，如利用小蘇打、食用堿、白醋、塑料瓶等制作簡易滅火器，讓學生了解泡沫滅火器的主要成分。通過探究廚房用品的酸堿性，加強了學生對酸堿性化學性質的理解，從而提升了學生的化學實驗探究能力和操作能力。

（三）創設生活化情境，培養學生的科學態度

高考化學試題難度逐漸增大，學科交叉性越來越明顯，教師可以創設生活化場景來展開教學，如在講解“乙醇”時，從學生熟悉的生活常識入手，提出“為什么酒儲存的時間越久越香醇，而普通的商品卻有保質期”的問題，引導學生嘗試自主釀造葡萄酒，讓學生體會乙醇的化學性質。學生可以根據釀造葡萄酒的過程來編寫例題，學生之間互相交換例題，豐富化學解題教學素材，主動追問，進而提升高中學化學解題的能力。

（四）開展信息化教學，導入生活化化學案例

教學過程中化學教師可以運用微課、釘釘App等信息化工具開展教學，立體化展示化學模型，進一步提升學生的化學知識運用能力。例如，教師在講授化學元素與身體健康時，運用微課展示了人體元素組成圖，介紹每一種化學元素對身體健康的影響。例如，鈣元素能強壯人體骨骼，鐵元素對血液循環有幫助，動態化演示化學元素在身體中的循環，讓學生了解各個化學元素之間的平衡，培養學生化學平衡理念，進一步增強學生的健康意識，讓學生真正感受化學和生活、健康之間的緊密聯系，培養學生的科學態度與社會責任感。

四、精心設計作業，突出以學生為本

教師每天應給學生布置總結反思性作業，如本節課你學到了什么？有何收獲？哪些題做錯了，找出錯誤的根源，是概念不清、原理不明造成的，還是審題不清造成的，寫出正確的解答方法（一般方法及巧解方法）以及收獲，以書面形式寫下來交給教師。教師通過查看作業及時了解學情，當看到不少學生經常犯同一個錯誤時，應及時反思、及時更新教學觀念、及時改善教學行為，從而提高教學質量。教師還可根據教學內容，設計一些開放性作業。開放性作業能夠讓學生經歷探索、思考、創新的過程，開闊學生的眼界和思維，提高學生的學習興趣，培養學生多方面、多角度、多方位分析思考問題的習慣，有助于激發學生的內在潛力。

綜上所述，“學科核心素養”不是直接由教師教出來的，而是在具體問題解決中培育出來的。教師在課堂教學中應該成為學生學習的組織者、合作者、引導者和促進者。教師要采取多種有效措施發揮學生的主動性，讓課堂活躍起來。學生在學習過程中始終能夠主動探究、思考、分析、總結，領會知識的產生和形成過程，靈活掌握和應用知識，真正成為教學活動的主體。

（作者單位：河北省石家莊市河北贊皇中學）

編輯：曾彥慧