化学核心素养在高中教学中的思考与实践

王 欢

（天津市第一中学，天津）

高中化学课程标准修订组根据《中国学生发展核心素养（征求意见稿）》和高中化学课程特点，提出包含“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认识”“实验探究与创新意识”“科学精神和社会责任”五个要素的高中化学核心素养。化学五项核心素养的提出，立足高中生的化学学习过程，各有侧重，相辅相成，将化学知识与技能的学习、科学素养与创新意识的形成、积极发展绿色化学、良好的社会责任感融为一体，为学生未来的发展打下良好的基础。

高中化学核心素养体系的建构，也对我们一线化学教师提出了更高层次的要求。在课程设计和实践过程中，有意识地打破应试教育思维定式，全面实施素质教育，不仅要教给学生知识，更要告诉学生这些知识在生产和生活中如何更好地应用，实现积极的社会价值，真正做到知行合一。

必修课程是全体学生必须修习的课程，学生刚刚进入高中学习的必修一从知识角度主要是发挥物质分类、氧化还原反应、离子反应等核心概念的功能价值，使学生建立基于元素认识物质的意识。从人文情怀角度，帮助学生初步形成科学的物质观和建立分析解决材料、环境、健康、能源等领域实际问题的思路和方法。例如对于氧化还原的认识从初中到高中有很大的跨越，分析氧化还原反应本质时，学生对于电子转移没有清醒的认识，即便是设计动画模型，也不能建立一种直观的认知。如果设计一个Zn-Cu-H2SO4原电池或者更简单的水果电池，通过电流表指针的偏转，学生一眼就能看出电子的转移，脑海中很容易将微观的电子转移和宏观电流表指针的偏转联系起来，促进了学生“宏观辨识与微观探析”素养的提升。元素及其化合物的性质的教学，主要是帮助学生认识物质性质，并将其应用于真实问题的解决中。环境保护是21世纪永恒的主题，在分析氯气氯水、硫氮氧化物、硫酸硝酸性质时，始终贯穿着一个环保主题，如何在学生脑海中融入环保设计的理念无疑是课程设计的难点，我们就不妨采用“走出去”的方法，让学生了解自来水厂、污水处理厂乃至于游泳池的治污净化原理，通过学生实际的走访探究，这种环保的理念会贯穿他整个化学的学习过程乃至影响他的一生。

选修部分课程是学生根据个人需求与升学考试要求选择修习的课程，引导学生更深入地认识化学学科。在“化学反应原理”这一册中，主要涉及“化学反应与能量”“化学反应以及水溶液中的限度和方向问题”。实验技术的进步，尤其是手持技术在中学化学教学中的引入，使得一些在传统实验室无法实施的实验也可顺利进行；一些难以理解的科学概念和原理，借助于手持技术的实验变得容易认知。例如压强对平衡的移动在以前的实验条件下无法验证，但应用手持技术，压强传感器很容易测出实际压强改变，平衡移动方向学生很容易判断出来，类似问题迎刃而解，很容易使学生从动态角度对平衡移动有更直观更本质的认识，促进学生“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”“实验探究与创新意识”等核心素养的发展。

化学思维的基本特点是观察、了解宏观的物质及其变化现象，从原子、分子的微观角度分析物质及其变化；运用化学符号系统描述物质及其变化的本质和规律。化学中所谓的“四重表征”常指：宏观（如药品、装置、操作、现象）；微观（如溶质、离子的变化）；符号（如化学方程式或离子方程式）；数据图表曲线（起点、拐点、终点、走向趋势等）。有机物的取代反应是有机物区别于无机物的一种重要反应类型，对于刚接触有机反应的学生来说，取代反应原理学生往往难以理解。我们在讲授甲烷取代反应时，首先演示了甲烷与氯气在光照条件下的卤代反应实验，总结归纳了该反应的实验宏观现象（1.黄绿色逐渐变浅；2.试管内壁出现黄色油状液滴；3.试管内水面上升）。该取代反应微观结构主要是碳原子的杂化类型不变，键角基本不变，变的是碳原子连接的原子或原子团。然后用球棍模型演示甲烷与氯气发生取代反应的过程，模型就是放大了的“微观表征”，对于学生来说，球棍模型比动画演示更加直观。将甲烷球棍模型的一个氢原子取下，将两个氯原子拉开，其中一个氯原子和碳原子相连，另一个氯原子和取下的氢原子相连，该取代反应的（第一步）反应方程式（符号）就活了，然后逐步将氢原子取下，换上氯原子，四步取代反应一目了然。宏观表征、符号表征、微观表征相通相融，实现了一次三重表征的灵活转换。

高中化学核心素养体系的建构，五大核心素养的提出，是对素质教育发展的积极探索和正确解读。化学核心素养的形成离不开化学知识的学习，如何在课堂教学中将理论性的化学知识上升为对学生化学学科理念的灌输和培养，考验着我们一线化学教师的学科素养和教学智慧。高中化学课程实施中，需要我们认真理解高中化学核心素养中所包含的化学学科观念的内涵，有效地帮助学生建构化学学科观念体系。