基于化学核心素养的单元教学实践

袁清磊

摘要：以“硫的转化”这节课为例，基于化学核心素养，以情境为载体，用学习任务来驱动，将知识资料化，通过化学实验创设情境，凸显化学学科特点，展现出化学与实际生活相联系，来源于生活，应用于生活。教学设计上采用单元教学策略，运用整体设计的方法，以核心知识点为主线串联起整节课，为学生构建知识体系。

关键词：化学核心素养;单元教学;实验教学;任务驱动;知识资料化

文章编号：1008-0546（2021）08-0044-03

中图分类号：G632.41

文献标识码：B

doi： 10.3969/j.issn. 1008-0546.2021.08.012

基于新高考模式及《普通高中化学课程标准（2017版）》，我们在化学教学巾必须贯彻价值引领、素养导向、能力为重、知识为基的理念，真正以学生为本，在课堂教学中不是单纯的讲授知识，而是以新情境为载体，用学习任务来驱动，真正提升学生运用知识解决问题的能力，培养学生化学核心素养。

一、教学设计理念

培养学生的化学核心素养，根本目的是提升学生的能力，实现立德树人根本任务。要改变以前讲授知识、满堂灌的教学形式，将核心知识变为可以利用的资料，设立新情境，让学生利用所给资料解决新情境中提出的问题，真正做到学以致用，在运用知识的过程中掌握知识，触类旁通，举一反三。

化学学科最重要的情境之一是实验情境，在“教育部关于加强和改进中小学实验教学的意见”中明确提出，要全面贯彻党的教育方针，夯实基础，开齐开足开好国家课程标准规定的实验，切实扭转忽视实验教学的倾向。这足以说明实验的重要性，实验是促进学生化学核心素养发展的最好载体，在实验中可以感受化学是一门解决实际问题的学科，认识化学的社会价值和生活价值。

新高考形势下，三个选择性必修课程都要考查，知识量大、时间短、范围广、难度大等特点要求我们必须采取单元教学策略，将一整节有机统一起来，建立联系，直接为学生构建知识框架，有效提升学生思维的深度和广度。

二、教学设计思路

本节课以S02的漂白性、酸性氧化物、氧化性和还原性为中心知识点，通过六个学习任务将浓硫酸、单质硫等含硫元素物质联系起来，以演示实验、探究实验、滴定实验为载体，让学生在任务的解决过程中建构知识体系，掌握必备知识，提升关键能力，培养化学学科核心素养。教学设计思路如图1所示[1]。

三、本节课教学实践

【引入】硫酸大家都不陌生，经常可以在各类普法节目中看到硫酸毁容或者是误服硫酸导致食道切除的案例。硫酸最早还是在矿石的冶炼过程中被发现的，通过干馏的炼制工艺，从颜色鲜艳的硫酸铜和硫酸铁中得到。硫酸是一种重要的工业原料，应用非常广泛。

【学习任务[2]】分析浓硫酸与蔗糖的反应[3]（教师做演示实验，在蔗糖中加入浓硫酸，边加边搅拌，如图2所示）。提供资料1：浓硫酸具有脱水性，能按水的元素组成质量比脱去纸屑、棉花所含有机物中的氢、氧元素，使这些有机物炭化。

问题l：请分析蔗糖为什么会变黑？

问题2：膨胀的原因是什么？

问题3：你能用化学方程式表示“黑面包”的形成吗？

【设计意图】任务1是为了让学生通过演示实验，认识浓硫酸的脱水性和强氧化性，学生明白变黑的原因，但对于膨胀需要教师引导学生联想该册书中的微项目——探秘膨松剂。学生的误区在于认为产生气体是由于蔗糖与浓硫酸的反应，忽视了实际发生反应的是蔗糖脱水后生成的C。化学反应方程式的书写旨在锻炼学生的氧化还原观，培养学生分析与推测的能力，提升宏观辨识与微观探析以及证据推理与模型认知的核心素养。

【学习任务2】请设计实验方案检验该反应的产物，给大家提供的试剂如下：品红、酸性KMn04溶液、澄清石灰水、无水硫酸铜。提供资料2：①SO2具有漂白性，能使品红等有色物质褪色，加热后恢复原色，如图3;②CaSO3是一种白色沉淀;③+4价的S元素具有强还原性。

学生经过讨论，设计了三种实验方案，如图4：

教师：请对这三种实验方案进行评价。

学生回答：使用SO2的漂白性检验SO2，使用澄清石灰水检验CO2，但S02和CO2都能使澄清石灰水变浑浊，故检验C02之前必须将SO2除尽，运用S02的还原性，通人酸性KMn04溶液，用到了资料③，最后还要检验SO2已除尽，再次利用S02的漂白性。

最终的实验方案，如图5：

【设计意图】通过该实验方案的设计，让学生综合掌握S02的漂白性、酸性氧化物的性质、还原性，对于SO2的性质有更直观的认识，培养学生归纳与认证能力，提升科学探究与创新意识的水平。

【学习任务3】浓硫酸该用什么材质的罐车运输呢？请按如图6实验装置进行实验[4]，观察浓硫酸是否可以与更不活泼的铜发生反应。资料3：浓硫酸在常温下可以在鐵铝表面形成一层致密的氧化膜，阻止进一步反应，称为钝化。

问题l：品红试纸褪色说明什么？

问题2：浓硫酸底部为什么有H色固体出现[5]？

问题3：该如何验证该白色固体？

问题4：饱和NaOH溶液有什么作用？

【设计意图】通过铜与浓硫酸反应的创新实验，培养学生科学探究与创新意识的核心素养。再次强化SO2的漂白性和酸性氧化物的性质，对于白色固体的验证是一个难点，学生能够知道产物是硫酸铜，但为何不是蓝色的溶液而是白色的固体，这就必须用浓硫酸的吸水性来解释。检验白色固体的方法，学生经过讨论探究得到可以加入右侧的水，只要变蓝则证明有硫酸铜，这里就出现了一个误区，到底是浓硫酸加入蒸馏水中还是蒸馏水加入浓硫酸中，加深了学生对实验操作安全性的认识，对于浓硫酸的吸水性和安全性做深入的探究，锻炼学生的化学学科思维。

【学习任务4】请设计实验证明SO2具有氧化性和还原性。给大家提供的试剂如下：SO2气体、氯水、酸性KMn04溶液、H2S气体，请大家按照自己的设计填写记录表（表1）进行分组实验。资料4：硫单质俗称硫黄，是一种淡黄色固体，不溶于水、微溶于酒精、易溶于CS2。

【设计意图】学生通过实验设计，掌握SO2加入强氧化剂可生成S02-4，加入强还原剂生成S单质，根据资料4，利用硫单质的性质说明实验现象，发展学生对物质及其转化思路的认识水平以及实验探究的水平，培养学生证据推理与模型认知、科学探究与创新意识的核心素养。

【学习任务5】工业生产和日常生活中要大量使用煤和石油等化石燃料。煤和石油中含有硫元素，燃烧时除了产生二氧化碳外还产生二氧化硫，最后形成酸雨，请分析酸雨的形成过程。

【设计意图】通过酸雨形成的情境，使学生了解二氧化硫生成三氧化硫的变化过程，掌握三氧化硫的相关性质，认识到工业生产和日常生活对环境造成的影响，提高学生的环境保护意识，培养学生科学态度与社会责任等核心素养。

【教学任务6】虽然二氧化硫有毒，但某些食品中却含有一定量的二氧化硫，比如红酒中就含有二氧化硫。我国《食品添加剂使用标准（ GB2760-2014）》巾规定葡萄酒巾SO2的最大残留量为0.25g/L，某同学使用碘量法测定上述葡萄酒是否达标，方法如下：

取lOmL该葡萄酒，稀释到lOOmL，加入到锥形瓶中，再向锥形瓶中加2-3滴淀粉溶液，逐滴滴入5×I0-4mol·L-1的碘溶液，当锥形瓶中溶液变为浅蓝色时停止，消耗碘溶液60mL。

据此推断该葡萄酒是否达标。

【设计意图6】通过对葡萄酒中SO2残留量的测定，进一步完善学生的知识体系，让学生初步了解定量计算，培养学生理解与辨析的能力，明确化学是一门能够解决实际问题的学科，认识到化学与生活的紧密关系，增强的社会责任感。

四、教学设计反思

在整个教学中，围绕核心素养，采取单元教学设计的理念，强化知识的生成性。在实际教学中，学生在学习任务的驱动下，将知识点以资料的形式呈现，利用资料解决实际问题，以实验为载体，提出问题、讨论解决问题，真正實现以学生的学为主体，促进学生学习方式的转变。

本节课的设计环环相扣，通过实际教学检测来看，学生大约利用2课时的时间来解决这六大任务，课后检测效果良好，相关知识点深入人心，学生整节课能高度参与，积极思考，提高效率。凸显出化学的实际应用价值，充分体现出“从生活走进化学，从化学走向生活”的教学理念。

参考文献

[l]王冬，李建娣.“教、学、评”一体化的教学实践与思考——以“铁及其化合物的应用”为例[J].化学教与学，2020（11）：67-70

[2]匡林文.基于化学核心素养的教学设计——以“化学能和电能”为例[J].化学教与学，2020（12）：73-77

[3]洪艳萍.学科核心素养视角下的高中化学课堂教学探析以浓硫酸与碳反应产物的实验探究课为例[J]中学教学参考，2019（ 12）：69-70

[4]张红卫.浓硫酸与铜反应实验的改进[J].化学教学，2020（1）：67-69

[5]高飞.基于核心素养审视实验创新之教学——以浓硫酸的性质实验教学为例[J].中国现代教育装备，2020（11）：58-60