基于发展学生化学核心素养的教学

陈辉军

摘 要：发展学生化学学科核心素养是化学教学的核心任务，本文以“苯”的教学实践为例，探讨如何从问题的提出与解决、证据的寻找、知识的运用、“教、学、评”一体化的设计等多方面发展学生的化学学科核心素养。

关键词：化学核心素养;课程目标;教学实践;教学反思;苯

《普通高中化学课程标准（2017年版）》将化学学科核心素养分为“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”、“科学态度与社会责任”五个方面，不同教学内容对于各方面核心素养培育的贡献程度并不相同，各有侧重，相辅相成。素养目标将原有的三维目标进行了有机整合，更注重“教、学、评”一体化的教学，教学应聚焦于与具体教学内容相符合的素养目标，将素养目标融入教学实践。

人教版化学2安排了几种代表性有机物的学习，在学习烷烃和烯烃后，再来学习最简单的芳香烃---苯，学生对链烃的结构和性质有了一定认识后介绍环状烃，已经学会在比较的基础上求同存异，能根据有机物某些性质表现进行证据推理，推断其结构，再根据结构全面分析其性质。关于“苯”的教学设计很多教师有过一些研究，有将化学史融入学习中感受科学探究的艰辛[1][2]，也有进行问题猜想，证据推理教学的[3]，但是都不能将化学知识与技能的学习、化学思想观念的建构、科学探究与问题解决能力的发展等较好地融合起来进行教学。本文探讨如何从情境的设计、问题的提出与解决、证据的寻找、知识的运用、“教、学、评”一体化的设计等多方面发展学生的化学核心素养。

一、课程目标与核心素养分析

（一）教材分析与学情分析

“苯”安排在人教版《化学2》第三章，本章是必修化学中研究有机化合物的唯一章节，分为烃和烃的衍生物2个教学单元，烃重点是研究碳原子的成键特点及其与分子空间结构、性质的关系;烃的衍生物重点是认识官能团及其与性质的关系，这样设计教学单元既有利于不同类型认知结构的构建，也便于规划教学方案，进行相应核心素养的培育。

学生在学习“苯”之前，已初步形成物质的组成与结构决定物质性质的观念，也具备一定的证据推理与建立模型的能力，以及设计简单实验探究物质性质的能力，明确碳原子的成键方式决定烃分子的空间结构和特征反应。

（二）教学与评价目标

学生通过具体的学习活动过程实现培育目标，同时学习活动表现也是评价是否達到培育目标的依据。

1.教学目标

（1）通过化学史展开研究，推断并验证苯分子的结构，建立“结构—性质—用途”的有机物学习模式，发展学生“证据推理与模型认知”化学学科核心素养。

（2）通过设计实验探究苯的性质，寻找证据验证假设（证实和证伪），发展学生“实验探究”化学学科核心素养。

（3）依据事实及实验现象辨识苯的性质，形成结论，从碳原子成键方式认识苯的化学性质，发展“宏观辨识与微观探析”化学学科核心素养。

（4）了解苯的发现历史，客观认识苯的用途和毒性，了解家居建材中苯的检测方法，发展“科学态度与社会责任”化学学科核心素养。

2.评价目标

（1）基于苯的分子式进行分析推理--证实证伪--形成逻辑关系—解决问题，诊断并发展学生的认知阶段水平。

（2）通过探究实验设计方案、实验操作与交流，诊断并发展学生实验探究水平（实验设计水平、操作技能水平）。

（3）通过分析苯分子中碳原子成键特点认识苯的性质，建构分子结构与性质关系模型，发展学生研究有机物分子空间结构的认知思路水平（视角水平、建模水平、学科观念水平）。

（4）通过对苯的用途与毒性的认识和了解，诊断和发展学生对化学价值的认识水平（学科价值视角、社会价值视角）。

（三）教学与评价思路

“苯”教学与评价设计如下图所示。

二、教学实践

（一）宏观现象

[学习任务1]确定苯的分子式，了解苯的物理性质。

三、教学反思

（一）注重化学思想和方法的培育

化学学习活动一般是从某一问题出发，对问题进行假设，通过实验获得证据，基于证据进行推理，对推理进行修正（证实或证伪），最终得到正确结论。本节课围绕苯的结构开展实验探究，再根据其结构特点推理化学性质，了解其用途。整节课在一个个问题的驱动下，选取特定认识角度，经历特定推理过程和认识路径，最终形成认识结论，整个探究活动发掘了知识背后所隐含的认识功能、学科思想、方法和观念等。

（二）注重认知冲突和具体问题情境的创设

教学通过创设认知冲突情境，由此引发问题，激发学生探究兴趣，再引导学生层层推进，解决出现的问题，形成正确结论，在解决这些具体问题的过程中，学生的化学学科核心素养得到了提升。

苯的分子式为C6H6，分子不饱和，假设分子中含有碳碳双键或三键，学生写出可能的结构式，但设计的探究实验表明其不能使溴水或KMnO4溶液褪色，假设不成立。进一步修正假设，假设还有其他立体环状分子构型，学生思考写出如三棱柱烷等其他多种结构，可事实证明苯的一溴代物只有一种，说明苯分子结构高度对称，排除了上述可能的结构，最后只存在结构正确，也就是凯库勒式，但此结构感觉存在双键，还是不太合理，从而推断出苯分子含大∏键的最佳结构式写法。

（三）注重“教、学、评”一体化

“教、学、评”一体化既是教学设计的组织策略，也是教学实施的运作策略。本节课的教学过程融入了学习评价，认真落实了教学目标与评价目标，做到了学习任务与评价任务协同完成。

（四）注重基于“学习任务”开展“素养为本”的教学

学习任务要厘清不同知识与各核心素养的关联，挖掘不同知识承载的核心素养价值。本节课设计了四个学习任务，与其相关联的核心素养的导向各不相同。学习任务1，通过化学史了解苯的组成，分子式，物理性质等，激发学生认知，发展学生“模型认知”核心素养。学习任务2，鼓励学生大胆质疑，寻找证据，用实验手段合理求证苯的分子结构，发展学生“证据推理”“科学探究”核心素养。学习任务3，从碳原子成键方式认识苯的化学性质，讨论交流，总结归纳，发展“宏观辨识与微观探析”核心素养。学习任务4，体验生活，辩证认识苯的用途及其毒性，发展“科学态度与社会责任”核心素养。

总之，学生核心素养的形成和发展，需要教师在实际教学活动中，有计划、有目的地将素养目标落实在课堂教学活动中，真正将核心素养内化为学生的正确价值观、必备品质和关键能力。

参考文献

[1]朱鹏飞、徐惠.苯的教学设计[J].化学教学，2014，（1）：40—43.

[2]艾水高.以化学发展历程为线索的教学设计---以“苯分子结构的确立”为例[J].化学教学，2014，（9）：44—47.

[3]卓金镇、张礼聪、杨亭亭.“问题猜想，证据推理”彰显化学魅力---苯的教学设计[J].化学教与学，2017，（9）：54—57.