指向核心素养的高三化学教学设计——以电化学单元为例

文/广州市铁一中学 肖宏伟

图1 原电池装置模型

图2

学科核心素养是指通过学习某学科的知识与技能、思想与方法而习得的重要观念、关键能力和必备品格。学科核心素养是学科课程设计和教学实施的灵魂，指向学科核心素养的课程设计和教学实施就是要培养学生的学科观念、学科思想和学科能力，建立学科思维模型，通过大单元、任务群和问题链来实现学科知识的整合性、可迁移性和情境性。

一、电化学单元知识的整合与思维模型的构建

例如，在复习原电池时，可以典型的铜锌原电池为原型，抽象出其概念、原理和核心知识，帮助学生建立简化的原理认知模型：自发进行的氧化还原反应→电子转移→化学能转化为电能→电势差→闭合回路→形成电流。而电势差是由自发进行的氧化还原反应提供的，从而引出原电池学习的认知角度和思维核心：氧化还原反应→电荷在电路中移动形成回路→电子得失方向和离子流向→电极反应式。通过发生氧化还原反应的氧化剂和还原剂的变化，就可以归纳出原电池装置的一般模型(如图1)。

二、电化学单元知识的可迁移性与任务群的设计

1.分析型电化学知识应用任务设计

例如：利用原电池原理可设计在日常生活和高科技领域中具有广泛用途的化学电源(如图2)。

思考：①在甲装置中，哪个电极附近的H+浓度增大？两个电极表面有何现象？

②在乙装置中，Ag2O参与电极反应吗？KOH溶液的作用是什么？

③在丙装置中，石墨棒的作用是什么？锌筒在使用过程中会不会发生变化？

④在丁装置中，工作过程中溶液的PH有没有变化？该电池能否重复使用？

2.评价型电化学知识应用任务设计。评价型电化学知识应用任务，主要是针对电化学原理、概念和核心知识的合理运用，从装置维度、原理维度和思维维度进行评价，以促进高阶思维能力的发展和创新能力的提高。

三、电化学单元知识的情境性与问题链的设计

1.从问题情境的角度设计问题链。设计简单真实的化学问题情境，引导学生应用已有知识，针对性地解决生产和生活实际中的真实问题，激发学生学习热情和探究欲望，促进学生形成结构化的知识体系，促进学生学习方式的转变和学习能力的提升。

2.从问题情境的广度设计问题链。设计复杂情境下的开放性问题，引导学生从不同知识视角、不同能力层面来分析问题，积极探究解决问题的有效途径，促进学生科学探究精神和创新能力的培养。

3.从问题情境的深度设计问题链。设计复杂情境下的挑战性问题，引导学生从学科思维的深度和创新性去分析问题和解决问题，并且在解决问题的过程中深化思维品质，促进学科思维的进一步飞跃。