探索新高考背景下的化学学科核心素养培育

摘要： 在上海新高考改革为重要标志的基础教育综合改革背景下，分析高中化学教学中出现的问题，指出全面提高化学学科核心素养是新高考背景下高中化学课堂教学质量的标准和要求。以“氨”的教学设计为例，探索如何在新高考背景下克服时间紧、任务重、要求高等困难，提高课堂教学的效率，落实学科素养的教学目标。

关键词： 新高考； 化学学科核心素养； 氨； 教学设计

文章编号： 10056629（2018）9006205 中图分类号： G633.8 文献标识码： B

1 新高考背景下高中化学教学中存在的问题

新高考背景下的高中化学课程分为必修、选择性必修和选修课程，开设时间为2或3年，学生的学业水平检测分为合格考和等级考，这些新的变化给高中化学教学，尤其是高一、高二化学教学带来了一些新的问题，主要表现为：

（1） 对于选择参加等级考试的学生来说，化学学习贯穿高中三年，但相比老高考模式周课时数减少，教学内容也相应减少；高考化学等级考试的时间由1.5小时减少为1小时，满分值由150分降低为70分。学生学习化学的积极性、投入精力和学习时间较过去都有所降低和减少，学生参加化学选修课、竞赛课的热情也有所减退。

（2） 为了帮助学生更好地选择等级考科目，高一学生就需要对理、化、生、政、史、地学科有较为充分的了解。因此，学校开设的高一课程门类较多，致使教学时间紧迫。于是，课堂教学就常会忽视设计真实问题情境，忽视实验教学。

（3） 化学高考等级考的难度系数由原来的0.65～0.68降低为0.75～0.78，有的教师便错误地认为新高考对学生能力培养的要求降低了，尤其是对那些不参加化学等级考试的学生。于是，课堂上教师只忙于单纯地传授知识。

（4） 相比于等级考，高二合格考主要考查基础性内容，难度系数为0.85～0.87。在这种情况下，到底教什么？怎么教？教到什么程度？合格考应该为学生打下什么样的“基础”？诸如此类问题让很多教师感到茫然。一些教师、学生为“合格”而教和学，不注重学生能力培育，课堂教学效率低，更不考虑如何提升学生化学学科核心素养，认为那是针对参加等级考学生的事。如何提高化学合格考班级的教学质量，在新高考背景下成为一个非常值得关注的问题。

2 学科核心素养是新高考背景下化学教学质量的标准

核心素养培育“是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念，必备品格和关键能力”[1]。因此，新高考背景下的化学教学质量高低的重要标志就是学科核心素养的落实。化学学科核心素养不是口号，是实实在在的教育教学目标。新高考背景下，时间紧、任务重、要求高，如何把化学学科核心素养落实到每一堂课中，是每位化学教师都应该思考和实践的。

高一年级是化学学科核心素养培育和落实最为关键的一年，对高二确定选择参加等级考或合格考的学生来说，都是至关重要的。高一年级的化学课是必修课，还没有进行选科分流，从学生一入校，就应该开始探索落实化学学科核心素养的方法。以化学知识的学习为载体，把化学学科核心素养有意识地努力落实在每一节课中，养成科学的思维方法和习惯，提高高一的教学质量，才能适应上海基础教育综合改革的要求，真正全面落实教育部新颁的高中化学课程标准。

“学业质量是学生在完成本学科课程学习后的学业成就表现。学业质量标准是以本学科核心素养及其表现水平为主要维度”[2]。新高考“以核心素养为测试宗旨，以真实情景为测试载体，以实际问题为测试任务”[3]为命题原则。因此，无论是担任合格考还是等级考教学任务的教师，都应该认识到，新高考背景下的高中化学课堂教学和学业质量都应以落实化学学科核心素养为最重要标志，必须关注和落实化学学科核心素养，关注学生综合能力的提升，关注化学知识的实际应用，而提高教学质量的方法和途径就必须要在化学学科核心素养的培育上下功夫。

教师要按照教育部2017年版《普通高中化學课程标准》，精心设计每一节课，思考每节课化学学科核心素养培育的落实点，为学生打下良好的人文底蕴、科学精神、实践创新等基础，坚持把化学学科核心素养培育贯穿始终，高考化学合格考或等级考取得好成绩是水到渠成的。

3 把化学学科核心素养的落实变成实实在在的教学行为

对于高一全体学生以及高二参加合格考试的学生来说化学是必修课。化学必修课“旨在促进全体学生在化学学科核心素养的各个方面都有一定的发展”[4]，要把化学学科核心素养变成实实在在的教学行为。

以高一化学“氨”的教学为例，在教学中以创造性思维能力的培养为抓手设计教学过程，把培育核心素养落实在每一节、每一单元中。结合化学学科的特点和新高考要求，采用引导探究教学法[5]，即通过教师和学生提出的问题来构建和串联学习活动，把“是什么”变成“为什么”“还有什么”“怎么应用”等，来提高课堂思维容量和深度，培养问题意识，让学生从内在原因理解元素化合物，而不只是单纯的记忆。整节课努力避免用太多的时间放在元素化合物知识点的讲授和记忆上，而是留下时间给学生实践、体验、问疑。为了提高学生的创造性思维能力，帮助学生掌握、体会元素化合物的应用，通过实验激发学生思考提问，自然穿插教师的提问，引发学生深入思考，让学生真正弄清基本的原理。在课的最后再留给学生2～3分钟自由提问，激发学生提出一些更加深入的问题或疑问，提炼出值得研究的化学小课题。整节课体现以问题为中心的教学特色，把化学学科核心素养的五个维度，有意识地、润物无声地渗透在全课的学习中，逐步达成教学目标，提高教学效率。

4 “氨”的教学设计

4.1 教学目标

（1） 掌握氨的化学性质，知道氨的物理性质，能说出氨的主要用途，进一步深刻理解氨的分子结构。

（2） 通过对氨的性质的探究，培养学生实验设计能力，运用归纳和演绎的思维方法学习元素化合物知识，体会结构决定性质，强化对物质结构这一化学关键词的理解，进一步落实宏观辨识与微观探析，领会研究物质性质的一般方法。

（3） 结合氨的结构、性质及用途能进一步提出问题，尝试解决一些实际问题，体会氨在生产、生活和农业中的重要作用，通过对化学家“哈伯的功与过”一段化学史的简单介绍，认识科学的两面性，建立一分为二看问题的辩证思维。

4.2 教学过程

4.2.1 氨的物理性质

[看一看、想一想]观察实验台上大试管里的氨气的颜色、气味。怎样设计实验检验氨是否溶解于水？（学生可能的回答： 把大试管中的氨气倒立在水中、喷泉实验）

[做一做]把充满氨气的大试管倒扣在盛水烧杯中。有什么现象？为什么？

[看一看]

（1） 请一学生演示氨的喷泉实验；

（2） 观看液氨泄露视频。

[学一学]通过实验和观看视频，我们知道了氨极易溶解于水，水溶液叫氨水。资料显示，纯液氨在常温下密度为0.6103克/立方厘米，氨水中氨含量越多密度越小，氨水的密度都小于1。

[读一读、议一议]提出问题小竞赛： 我们知道的是否全面，氨还有哪些物理性质？自学教材第22～23页上半部分内容，结合以上实验你能设计出哪些问题？我们开展一个提出问题小竞赛，提出的问题解答不了不要紧，关键是能提出问题。

[教师准备的问题]

（1） 若忘记了氨气在标准状况下的密度，你能通过计算得到吗？

（2） *为什么氨气极易溶解于水？而氮气在水中溶解度却很小。（和水形成氢键）

（3） *氨为什么易液化？（氨分子间易形成氢键）

（4） 液氨为什么可以做制冷剂？（氨分子间形成氢键，所以气化时需要吸收较多的能量，所以氨具有较大的蒸发热）

（5） 液氨泄露现场为什么寒气逼人？氨气泄漏如何处置？怎么逃离现场？（用湿毛巾捂住口鼻）

（6） 氨气的收集方法？一瓶氨气倒立在水中，水位上升至体积的3＼4，瓶中氨气的平均分子量？得到氨水的物质的量浓度是多少？

（7） 常温下，1体积水溶解700体积氨气（S.T.P），得到氨水中含氨的质量分数是多少？物质的量浓度是多少？

（8） a%的氨水和3a%的氨水等体积混合，混合后氨水的质量分数是（ ）。

① 等于2a% ② 大于2a% ③ 小于2a% ④ 无法确定

（9） *液氨是一种溶剂，它可以溶解哪些物质？

（标注*的问题可能是学生提出但暂时由于知识所限回答不了的问题）

[议一议]推测一下氨的化学性质。

设计意图： 氨的溶解度和物质的量浓度换算等内容，虽然在物质的量浓度计算中学习过，但仍然是学生学习的一个难点。通过以组为单位的“设问竞赛”环节，既复习巩固了这些内容，又锻炼了学生提出问题的能力，改变了物理性质教学以记忆为主的常用教学方法。氨和水反应、氨和酸反应的实质、氨发生氧化反应等内容既是重点又是难点，通过设计探究实验、增加氨水和氯气反应的实验，安排学生讨论、教师点拨，帮助学生由浅入深地理解。在每个性质的学习过程中都适当停留，给一点时间让学生质疑，把心中的疑问及时说出来，使他们及时释疑，弄懂弄通有关知识，培养发散思维能力和问题意识，真正落实“科学探究与创新意识”这一核心素养。

4.2.2 氨的化学性质

4.2.2.1 氨和水反应

[议一议]怎样设计实验探究氨和水发生了化学反应？写出氨和水反应的化学方程式。资料显示低温下浓氨水中可以析出一水合氨晶体。

[讲一讲]设计方案交流（学生可能回答： 氨和水都不能使干燥的酚酞试纸或红色石蕊试纸变色；加热滴有酚酞的氨水；闻氨水的气味等）

[看一看]教师或学生演示： 白色宣纸做的小花，宣纸上喷有酚酞或紫色石蕊试液，干燥。进行以下操作（见图1）。

（3） 從组成微粒、分类和稳定性等方面比较液氨和氨水。

[讲一讲]同学们进一步提出疑问，请说出来，交流一下。

[教师准备的问题]

（1） 氨水分别滴入氯化铝、氯化铁溶液中的现象，写出反应的离子方程式。

（2） 往浓氨水中加入生石灰或固体烧碱有什么现象？为什么？不加热能否用浓氨水制取氨气？

（3） 怎样保存氨水？（受热会分解，放在阴凉处，密封保存）

氨水做氮肥施用时为什么要深埋，即使在低温天气？（氨水作为化肥的不足是： 液态，易挥发，弱碱性）

（4） 如何把氨转化为固体化肥？

（5） *听说过缓释肥料吗？

（6） *听说过氨雨吗？怎样形成的？

（7） 能否想象一下氨中毒的症状？施救方法？（轻度的对眼睛、鼻、喉等的刺激，引起鼻炎、喉痛、咳嗽、咳血等；严重的引起肺水肿、呼吸困难、昏迷等，要及时吸入新鲜空气和水蒸气，用大量水冲洗眼睛等）

（8） *怎样用实验证明NH3·H2O是弱碱？

（9） 氨和盐酸能反应吗？（引出以下氨和酸的反应，见图2）

设计意图： 教师并没有提出教材上的问题，而是留给学生自己去发现。仅到此，并没有达到教学目标中提出的“掌握”要求。所谓“掌握”，是能将概念运用到新的情景中，并对复杂的问题综合分析和评价，因此，教师又设计了让学生继续提问，深入思考，同时，教师也准备了一些问题。

4.2.2.2 氨和酸反应

[做一做、议一议]分别蘸浓氨水和浓盐酸的两根玻璃棒相遇；趣味实验“空瓶生烟”： 两只集气瓶中分别滴一滴浓盐酸或浓氨水，如图2所示。描述实验现象，说明原因。若把浓盐酸换成浓硫酸或浓硝酸或磷酸会产生白烟吗？写出化学方程式。有几种方法可以检验某种气体是氨气？

[议一议]

（1） 氨和盐酸等强酸溶液反应的实质是什么？写出反应的离子方程式。

（2） 用电子式表示铵根离子的形成过程？

（3） 铵盐中存在分子吗？为什么？

[学一学]氨和酸反应的实质： NH3+H+NH+4。

（若演示“空瓶生烟”，教师也可以引领学生分析压强的变化，“空瓶”实验后固体附着在瓶壁的位置上）。铵盐都是晶体，运输较为方便，且铵盐都能溶解于水易被农作物吸收而用作化肥。也可以用浓盐酸检验氨气。

4.2.2.3 氨的还原性（氧化反应）

[看一看]观察教师演示，讨论下列问题：

盛有氯气的集气瓶中滴入浓氨水。有什么现象？为什么会冒白烟？试着写出有关反应的化学方程式。

[学一学]说明氨具有一定的还原性。

（2） 图3实验中瓶口有时放吸有NaOH溶液的棉球，作用是什么？

（3） HCl、 H2S、 NH3等非金属氢化物都具有还原性的原因是什么？

[练一练]

写出氨氧化的方法制硝酸的反应的化学方程式： 即由NH3HNO3的反应的化学方程式

设计意图： 氨的氧化，教师没有直接呈现氨的催化氧化，而是由浅入深，让学生习得内在的原理和方法，内化为学生的行为习惯和思维品质。

[反馈练习、总结全课]

通过“氨的用途”总结全课，自然引出“哈伯的功与过”一段化学史，说明科学的两面性，学会一分为二地看问题。心中还有哪些疑问？请自由提问。

[教师准备的问题]

（1） 怎样设计实验，知道氨是由氮和氢两种元素组成的？

（2） 为什么H2O、 HCl等气态氢化物的化学式H在前，而氨却写成NH3？

（3） 氨水分别滴入氯化铝、氯化铁溶液中的现象？写出有关反应的离子方程式。

（4） 通过本课的学习，你可以提炼出哪些化學研究小课题（例如，制冷剂的研究，哈伯的功与过，液氨的储存，氨水和CuSO4的反应研究等等）。

（5） *氨能否和金属反应？氨的性质再研究。

[作业]

（1） 设疑作业： 把你对“氨的性质、用途”设计的有关问题和你心中的疑问写在“自我设疑本”上，并努力回答。

（2） 写出本课“知识链”，熟练书写有关反应的化学方程式。

（3） 进一步总结、完成本课的[议一议]中的有关课堂讨论题。

（4） 阅读有关“缓释肥料，哈伯的一生”等有关资料。

参考文献：

[1][2][3][4]中华人民共和国教育部制定. 普通高中化学课程标准（2017年版）[S]. 北京： 人民教育出版社， 2018： 3， 78， 64， 11.

[5]杜淑贤. 引导探究教学法初探[J]. 课程·教材·教法， 1994，（4）： 40.