活用教学案例，实施化学核心素养的综合培养

廖元益

摘 要：核心素养是学生在接受教育过程中，逐步形成的适应个人终生发展和社会发展需要的品格与能力。它是关于学生知识、技能、情感、态度、价值观等多方面要求的综合体，更注重培养的过程而非结果。发展核心素养的重要载体是学科教学内容。本文深入分析了高中化学学科素养的内涵与意义，从培养学生高中化学核心素养的五个基本方面寻找最佳的教学方法；同时结合具体的教学案例，详细论述如何进行合理的化学教学设计发展学生的核心素养，强调发展核心素养必须依托教学内容，要整体性认识化学学科的各种核心素养。

关键词：高中化学；学科核心素养；教学案例

【正文】

一、化学学科核心素养的内涵

高中化学涉及了生命科学、材料科学、能源科学、环境科学以及信息科学等各领域，相互交叉并相互渗透，在相互促进中协调发展，是解决人类社会发展的问题的重要学科。北京师范大学林崇德教授指出：“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与关键能力。它是关于学生知识、技能、情感、态度、价值观等多方面要求的综合体；它指向过程，关注学生在其培养过程中的体悟，而非结果导向；同时，核心素养兼具稳定性与开放性、发展性，是一个伴随终生可持续发展、与时俱进的动态优化过程，是个体能够适应未来社会、促进终生学习、实现全面发展的基本保障。[1]”

二、巧用化学课堂案例，培养学科核心素养

化学学科核心素养有多种，结合不同的教学内容，其侧重点自然不同。但是，绝不能认为这些教学内容所承担的核心素养任务是唯一的、孤立的；应正确整体认识各种核心素养，不能割裂。因此，要合理设计我们的教学内容，充分依托概念原理、元素化合物、化学实验、有机化学等各个部分知识，挖掘其所包含的素养教育，达成发展核心素养的目的。以化学教学内容为载体发展化学核心素养，将其教学案例与学科素养视为一个整体进行全面的认识，从学科核心素养培养的视角进行课堂教学设计。化学教学案例的具体实施如下：

案例：原电池的工作原理及应用

对于《原电池的工作原理及应用》一节内容，按照目前关于化学学科核心素养的要求，重新审视教材内容，挖掘其学科核心素养价值，以这些教学内容为载体，通过有效的教学活动设计，达到培养化学学科核心素养的目的。

教学环节1 复习旧知，提出问题

以Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 为例，分析自发进行的氧化还原反应总结氧化还原反应的核心概念，为构建原电池的核心概念做好知识储备。那么对于反应Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑ 如何實现将氧化反应和还原反应分开？反应过程中能量如何转换？在原电池装置中，电子如何流向？该反应学生很熟悉，容易想到化学能与电能之间的转换，有助于学生能量观的建构，初步认识到“能量是可以相互转化的”。 把氧化还原反应和原电池原理自然地结合在一起。同时向学生展示了化学电池产生的时代背景及其对化学发展带来的巨大影响，温故而知新，培养学生探究与创新思维、激发学生寻找证据进行推理的化学核心素养。

教学环节2 实验探究，建立认识

课本中的《活动与探究》中的组装原电池的装置实验，通过学生思考并回答：该实验的实验目的是什么？该实验用到的仪器和药品有什么？猜想一旦构成闭合回路后，正极和负极反应的产物可能是什么？可以观察到什么现象？在问题解决过程中明确实验探究的目的，帮助学生建立认识：自发进行的氧化还原反应可以构造原电池，反应过程中化学能转换为电能能，进一步构建学生的能量观，并根据实验总结原电池的构成条件。

在这一环节培养学生核心素养体现在探究与创新思维：这一环节不是直接按教材中讨论原电池原理来进行分析，而是力求通过实验设计，让学生体现科学探究的过程。

教学环节3 分析研讨，建立概念

学生观察、归纳实验现象，根据实验结果思考讨论：①稀H2SO4溶液中有哪些离子？②在构成闭合回路时，稀H2SO4溶液中离子如何运动？③如何书写电极方程式？

该实验是理解原电池原理的突破口，也是本节教学重点。引导学生通过观察实验现象：负极发生溶解，正极表面产生大量的气泡。运用所学知识分析电极表面发生变化的原因。通过实验现象分析原电池原理，符合学生的认知过程。通过对溶液中微粒的分析，使学生对原电池的认识从宏观上物质的变化上升到微观上微粒的变化，进而认识原电池的功能是实现自发进行的氧化还原的装置，认识“电解质溶液的导电过程，就是溶液中的离子发生定向移动的过程”。 这一过程培养学生核心素养体现在以下方面：

化学变化与守恒思想：根据实验现象分析两电极发生的反应，根据守恒思想分析原电池的本质是发生了自发的氧化还原反应，其本质是电子发生移动，且电子守恒。

宏观与微观相结合：从宏观现象入手，运用想象并借助微粒运动模型和化学语言描述，建立原电池的概念，学生对原电池的认识从宏观上物质的变化上升到微观上微粒的变化。

教学环节4 完善概念，应用评价

利用锌-铜和硫酸铜溶液的装置演示原电池的实验与教材中锌-铜和稀硫酸溶液的原电池装置比较，让学生猜想正负极的电极反应。并让学生观察、归纳实验现象，根据实验结果思考讨论：①硫酸铜溶液中有哪些阳离子？②构成闭合回路后，溶液中的离子如何移动？在正极的表面发生了什么反应？③如何书写电极方程式？

培养学生核心素养体现在：

探究与创新思维：通过对比实验的设计，让学生观察到明显的实验现象的不同；通过实验现象的差异分析，理解电解过程中体现氧化还原反应的规律。

宏观现象与微观探析：根据实验现象探究在变化过程的微观粒子发生的行为，从离子放电的顺序及在通过时发生的变化，探析两个实验现象和产物的不同。

证据推理和模型认知：根据思考讨论的问题及设计的实验，寻找实验中的现象作为证据进行推理，分析反应产物。在对实验现象进行分析的过程中，建构分析判断电极产物的一般思路。

三、核心素养培养视角下，课堂案例教学的实施体会

课堂教学要密切联系自然、社会生产生活实际或热点问题，创设学生可感知、可理解的真实性的问题情境，让学生在尽可能真实的情境中展开学习，从生活经验、自然、生产实际中走进化学，再从化学走进自然和生产、生活实际。除了趣味实验之外，真实的化学教学情境、精心设计的实验过程、富有张力的化学探究活动，都会调动学生的兴趣，提高学生的学习效果。既有利于培养学生的知识迁移能力和实验探究能力，又有利于提高他们的科学创新能力和表达交流能力，并最终形成团结互助、取长补短的合作精神和实事求是、积极实践的科学态度。建构基于学科核心素养培养的教学内容，是课堂转型的核心，学习情境创设、学习活动开展是有效地实施教学、落实学科核心素养培养的保证。

【参考文献】

[1]林崇德. 21世纪学生发展核心素养研究[M].北京：北京师范大学出版社，2016.

[2]钟启泉.核心素养的“核心”在哪里[J].中国教育报，2015，（4）：7.

[3]宋心琦.普通高中课程标准实验教科书·化学1（必修）[M].北京：人民教育出版社，2007.

[4]王和.基于发展学科核心素养的高中化学实验教学实践与思考[J].西部素质教育，2016（20）：162.