基于发展学生化学学科核心素养的教学设计
——以“化学反应的表示”为例
2018-04-14李倩
◎李倩
一、问题的提出
核心素养是学生在接受相应学段的教育过程中，逐步形成的适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格和关键能力［1］。化学学科的核心素养是对知识更高一层次的升华和提炼，它要求教师指导学生在各种学习活动中亲身参与获得。化学教学要充分挖掘化学基本观念、基本方法，借助学生身边的情境和素材，将核心素养融入教学活动中。化学方程式的教学，历来受到众多学者的广泛重视，本教学设计借助“思维导图”工具，以“化学方程式的表示意义”为重点展开。
二、“化学反应的表示”教学设计
1．教材与学情分析——挖掘学科核心素养 本节课选自鲁教版《化学》九年级上册定量研究化学反应第二节“化学反应的表示”第一课时。本节内容在本单元中有着承上启下的作用，在学习化学反应的表示——化学方程式这一化学用语之前，学生已经学习了元素符号、化学式，对于原子、分子、物质的符号表示已经有所了解，而这部分内容既是对前面所学的化学式、质量守恒定律等知识的整合，又为今后用化学方程式描述化学反应及计算做出方法上的引领。
2．教学目标——突出学科核心素养对三维目标的传承与提升
（1）查阅“墨子号”量子卫星发射所用燃料的相关知识，发展信息素养，体会化学对科技发展的重大贡献。
（2）在球棍模型表示化学反应的活动过程中，体会化学的“三重表征”的思维方式，促进宏观辨识、微观探析学科核心素养的发展。
（3）在自主探究化学方程式的意义活动中，通过类比、推理的学习方法，形成用化学思维学习新知识、解决新问题的意识，发展证据推理与模型认知的核心素养。
三、教学过程设计
1．教学流程
表1“化学反应的表示”教学主要流程
2．教学过程
自主学习：布置课前查阅火箭升空所用燃料的相关资料。
（设计意图：学生课前利用各种社会资源查阅相关资料，促进信息素养的提升，培养学生学会学习。）
［教师］展示“墨子”号量子卫星发射升空的新闻视频。
（设计意图：从我国发射“墨子号”量子卫星新闻，联系到火箭发射常用的燃料，从学生熟知的宏观物质反应的角度引入，既贴近学生的生活，又提高学生的学习兴趣，同时还可增强学生的爱国情感，促进学生科学精神和社会责任素养的发展）
环节一：创设情境，表示化学反应。
［教师］“墨子号”火箭升空使用的燃料是偏二甲肼和四氧化二氮等，若火箭发射使用的燃料是液氢和液氧，点火时将发生什么化学反应？
［师生］交流讨论，无论选择何种燃料，火箭升天都是利用化学反应产生的大量能量，产生动力，推动火箭上天。
（设计意图：解释火箭为什么会升天，学生认识化学在人类生活中的重要作用，突出化学反应与能量观。）
［教师］如何简明、通用、科学地表示这个化学反应？
活动探究1：多种方式表示化学反应
［学生］写出上述反应的三种表示方法，讨论三种表示方法的优缺点。文字表达式不通用，图形表示不简明，符号表达式既简明又通用，可它真的堪称完美吗？
（设计意图：结合质量守恒微观实质，引导学生进一步从定量的角度思考。建立物质及其变化所特有的宏观、微观、符号之间的三重表征的思维方式，促进宏观辨识与微观探析等学科核心素养的发展。）
环节二：认识化学方程式。
活动探究2：合作利用球棍模型表述反应过程。
［学生］以质量守恒定律的微观实质这一知识为基础，小组合作组拼反应的球棍模型。
（设计意图：学生直观化学反应，既激发学生兴趣，又将学生的认知障碍——化学计量数预设其中；通过分发不同数量的分子模型，在合作组拼过程中，培养学生合作共享意识。）
［教师］你能回答这个问题了吗？“如何简明、通用、科学地表示氢气与氧气的化学反应？
（设计意图：经活动探究后引导学生思考符号表达式的不足，主动“改造”符号表达式为化学方程式。培养学生自主观察、分析问题的能力，从而建立微观实质和符号表示之间的联系，学生在自己“改造”的过程中收获学习的信心。）
［师生］梳理元素符号、化学式、化学方程式之间的联系。
［任务驱动］①这些符号可以表达哪些意义？
②你是从哪些角度理解的这些意义？
③请用思维导图的形式整理表达出来。
环节三：探究化学方程式意义
活动探究3：完善思维导图，类比探究化学方程式的意义。
［学生］小组展示共同绘制的有关化学方程式的思维导图。
［教师］由相对分子质量的比，解释方程式中的分子计量数的比。
（设计意图：难点部分再由教师适当讲解、概括提升，起到画龙点睛的作用。）
［梳理总结］化学方程式质和量两层次的意义，为化学方程式的书写做铺垫。
［学生］结合你自己的理解课下完善思维导图。
四、总结
本教学设计分析了核心知识所包含的化学基本观念、化学学科思维等，并进行提炼加工，在教学设计中将其转化为课堂问题和学生活动，加之思维导图的辅助学习，从而发展学生的核心素养。
参考文献：
林崇德．中国学生核心素养研究［J］．心理与行为研究，2017，15（02）：145－154．
