基于发展化学核心素养的化学反应原理教学研究

邓建余

【摘要】化学核心素养要求学生掌握“动态平衡”、“宏观辨识、微观探析”等技能，在化学反应原理知识板块中，化学核心素养的培养是重中之重。认识化学反应的本质要从宏观和微观两个角度来把握，同时具备动态分析化学反应原理的能力。因此，化学反应原理教学中，化学核心素养的渗透教育势在必行。

【关键词】化学核心素养  反应原理

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2020）40-0047-02

引文

化学核心素养包括“宏观辨识、微观探析”、“变化观念、平衡思想”、“证据推理、模型认知”、“实验探究、创新意识”和“科学态度、社会责任”五个方面。基于化学核心素养的化学反应原理教学，需着重把握“宏观辨识、微观探析”和“变化观念、平衡思想”这两点。化学反应的本质是新物质的产生并伴有能量的转换，因此，从原子和分子的角度看问题是学生应具备的基本能力，而化学反应原理模块的教学则需学生掌握动态平衡分析的技能。

一、关于化学学科核心素养

核心素养指的就是学生充分的利用学校教育所形成解决问题的基本素养和能力。并且核心素养主要是在学生接受不同阶段教育的过程中，逐渐形成良好并且能够充分地适应学生终身教育发展和社会发展所需要的必备的个人品格和关键能力。而且核心素养可以说是将学生知识、技能和情感态度集于一体的综合素养，并且对学生学习的具体过程起到非常重要的意义和作用，并且还能够培养学生在学习过程中真实的体会和感悟，并非针对结果的导向。同时化学学科核心素养是具有良好的开放性和稳定性，是一种能够伴随学生终身发展的综合素养，并且能够积极地促进学生有效地适应社会的发展以及促进学生终身教育发展的基本保障。

当前化学学科中融入核心素养具有很好的积极促进作用，而且化学本身研究的就是物质的组成和结构以及变化，同时在其具体实验操作中合理地运用探究的方式，从中寻找科学有效的证据并进行全面的推理，在宏观的角度中发现和探索化学實验变化的微观本质，并且还需要时刻关注化学的社会意义。基于此，主要的作用是在促进学生全面发展以及加强学生对化学学科深刻的认知和理解，如：核心认知、关键能力、必备品格，也就是现阶段发展和促进学生的化学学科核心素养。

二、化学素养培育水平分析

（一）宏观辨识和微观探析

宏观辨识：对于一些已经学习过的化学元素，要分别熟悉其单质和化合物的物理性质和化学性质，并且根据所学元素和化合物性质，举一反三，大致判断同族元素及其化合物的性质，并能在给定的反应中，根据反应的文字描述，或者颜色、气味、温度等特征判别反应发生类型、方向和进行程度，或者根据给定的反应物和反应条件，判断出产物或产物类型。同时要知悉反应发生的条件，在大脑中有着较为清晰的思路，对于某一类反应物在一定条件下发生什么反应，会产生什么产物和现象，要有较为系统的认知。

微观探析：化学结构决定物质性质，学习化学，要从物质的微观结构解读化学反应原理，根据反应物的微观结构，解释不同物质的特性和共性，并能阐述同一类反应发生的原因。对于化学反应原理部分的教学，要通过微观视角来使学生明白反应机理，从粒子角度解读，可以使学生对反应中温度、压强、浓度、PH值、电流等因素带来的影响有更深的理解，并且能明白原电池和电解池的反应原理，根据电子转移，书写出原电池和电解池的阴阳极反应方程式。

（二）变化观念和平衡思想

提到化学反应，离不开动态平衡，而反应原理就是从宏观与微观角度双面解读动态平衡的规律。在一个已经确定可以发生的化学反应中，无论正向反应速率达到多大，无论反应是否达到平衡，参与反应的分子也在不停地变化和转换。只有其正向反应速率和逆向反应速率相同时，我们才认定该反应已达到“动态平衡”。动态平衡是理科中常用到的一种思维模式。本质上，参与反应的分子还在不断发生反应与转换，但当其达到稳态，我们在宏观角度认定其“不发生反应”。化学核心素养的渗透教育中，学生应逐渐明白动态平衡和平衡移动的本质，掌握变化观念和平衡思想，当给出一个可逆反应时，根据温度计算出平衡常数，根据条件判断反应方向，定量计算反应速率和进行程度，在条件发生变化时，定量计算出平衡移动后速率和进行程度。这同时也是以宏观微观同时看问题的一种体现。

三、课堂上化学核心素养教育的推进

以《盐类的水解》为例：

（一）宏观辨识——引出问题

大部分盐类溶液并非呈现中性，而是呈现出弱酸性或弱碱性。从溶液酸碱性的产生原因来看，溶液中只有在含有氢离子或氢氧根离子时才会呈现酸性和碱性，但是从盐类的化学式来看，并不直接含有氢离子或氢氧根离子，那么溶液中的氢离子和氢氧根离子来自哪里，需要从微观角度来深入挖掘。

（二）微观探析——解决问题

根据所含离子团不同，可将盐类大致分为四类：强酸强碱盐、强酸弱碱盐、强碱弱酸盐和弱酸弱碱盐。盐类都是强电解质，而强电解质在水中会电离形成阴阳离子，水会电离出等量的氢离子和氢氧根离子。当溶液中含有强酸弱碱盐时，其电离产生的弱碱离子就会与水电离出的氢离子结合形成弱碱分子，弱碱分子在水中不能电离氢氧根，不会对水的PH值造成影响，但溶液中“游荡的氢离子”没有可以与其相结合的离子，就会使盐溶液呈现酸性，类似地，对于强碱弱酸盐，我们也可以进行这样的推理，得出相应的结论。当溶液中含有弱酸弱碱盐时，因为溶液中既含有弱酸根，又含有弱碱根，因此会分别与水电离出来的氢离子和氢氧根结合，这时溶液的酸碱性不能简单通过定性分析来判断，要进行定量计算来进行分析。

（三）变化观念和平衡思想——深度挖掘

反应平衡是需要一定条件的，当反应条件发生改变时，平衡也会发生移动，在掌握基本反应原理和平衡影响因素后，应该对反应移动有一个整体的认知，明白发生反应移动的原因，并能以微观的角度解释反应的移动，对反应移动进行定量计算。既能从整体把握化学反应原理，又能以微观粒子角度进行诠释，才是化学核心素养教育最终要达成的效果。

四、基于化学核心素养的化学反应原理的教学策略

（一）在教学中渗透学科观念

学科观念指的是对该学科所研究对象或者研究过程的理解和意识，这种意识具有超乎寻常的持久价值。化学的学科观念主要包括微粒观、元素观、实验观、变化观、分类观以及化学价值这六个方面的内容。教师在开展化学反应原理的教学课堂当中，需要将学科观念和化学核心素养相融合，不仅有利于提升学生的学习质量，也有利于培养学生在教学课堂之外的化学观念。

比如，在学习质量守恒定律的过程中，教师可以根据质量守恒定律的定义和发生这种现象的原因，在教学当中渗透元素观和微粒观，利用这一过程培养学生的宏观辨识素养和微观探析的素养;通过分析质量守恒定律的缘由和作用，在教学课堂上渗透化学价值观，从而培养学生的科学精神以及社会责任的素养;通过做质量守恒的实验，实现在教学的过程中渗透实验观的目的，确保学生的科学探究和创新意识的素养能够有所提升;教师在向学生讲解能量守恒定律的实际应用的时候，同时渗透了变化观和微粒观，从而达到强化学生变化观念与平衡思想素养的教学效果。

（二）在教学中增设提问环节

在化学反应原理的教学课堂上增设提问的环节，能够实现学生和教师之间的高效互动，是提高师生互动频率的有效途径。想要确保师生互动的环节能够在教学当中发挥优势，提问则是一门“技术活儿”，教师需要掌握一定的技巧。在实际的教学当中，教师需要结合教学内容合理地设计提问环节，选择能够启发学生思维的问题进行提问，从而引导学生进行自主的思考和探究。秉持着“教是为了不教”的教学理念，通过设置提问环节，根据学生的作答情况，教师可以及时掌握学生的实际情况，对于学生在学习过程中暴露出来的不足之处，采取合理的教学方法针对性地进行教学，有利于提升教学的有效性。

另外，在教师主动对学生发起提问的同时，也需要注重学生和学生之间的互动。多利用“为何”、“如何”等教学语言向学生进行提问，带有目的性的让学生对教学内容中的重点难点进行深入的分析和探究，确保班级所有的学生都能够迅速地投入到思考当中。在此过程中，为了营造一种积极的学习氛围，教师可以让学生进入小组讨论的学习模式当中，强化学生和学生之间的交流和合作，有利于促进学生之间思维能力的互补，开拓学生的创新思维，达到培养学生化学核心素养的目的。比如，教师可以针对某些化学反应原理的定义，让学生找出其中的关键词，然后让其他的学生进行补充，而不是由教师直接向学生灌输这种化学反应的原理，采用这样的方法更够激发学生的潜能，让学生更能够善于发现化学学习中的问题，掌握正确高效的学习方法。

（三）在教学中开展科学探究

所有的真理都是通过实践不断验证总结得来的，科學也必须遵循实事求是的原则。在教学当中开展科学探究的活动，主要目的是能够让学生清晰明确地了解真理的形成过程，从而让学生更加透彻牢固地掌握化学反应原理的相关知识，内心产生一种对科学的崇拜和珍惜。采用这种教学模式，同时也实现了渗透学科观念的教学目的，有利于提升学生的探究意识和创新意识，培养学生的科学精神。

开展科学探究的过程中，首先需要结合实际教学内容提出假设，然后进行验证。在验证的过程中，教师需要给学生提供充分的时间进行自主的思考和研究，让学生充分发挥自身的思维能力和动手能力。在进行验证的过程中可能会出现问题，教师需要在适当的时候给予学生相应的指导。这时候就需要教师把握一个“度”，既能够让学生在失败的过程中总结经验，也需要避免失败打击学生的积极性，让学生能够在验证真理的过程中获得更多的收获，有利于学生利用目前掌握的探究模式进入到今后的学习当中。

（四）在教学中巧用史料佐证

在开展化学反应原理的教学课堂上，采用史料进行辅助教学也是一种有利途径。化学史料当中记载的一些重大发现对学生造成的触动只是一小部分，而一些科学家具备的探索精神以及勇于为科学研究献身的大无畏精神更容易带给学生心灵上的震撼，这种影响会持续指引和鼓动学生进行学习。教师需要根据实际的课程内容收集相应的史料，采用正确的教学手段将其融入到实际的教学当中，引导学生在思想上产生共鸣，让学生对科学家产生一种浓烈的敬佩之情，进而培养学生对科学的探索精神。在此过程中教师需要注意一点，史料只是辅助教学的一种工具，在实际的教学当中需要点到为止，避免太过冗长的叙述打消学生的积极性。

结束语

化学核心素养是化学学习中的奠基石，可以说，不具备化学核心素养，难以对化学有较深层次的把握，尤其是化学反应原理相关知识的学习中，需要更深入探索“宏观微观结合”与“动态模型分析”两个方面的素养。在教学进程中，将核心素养教育逐步渗透进课堂，将更有助于学生的理解。

参考文献：

[1]施琦. 高中生“变化观念与平衡思想”维度核心素养的培养[D].哈尔滨师范大学，2018.

[2]庄乾敏.核心素养视野下化学史在高中化学教学中的应用研究[D].鲁东大学，2018.

[3]刘文君.基于发展化学核心素养的化学反应原理教学研究[D].杭州师范大学，2017.