基于核心素养的化学课堂教学设计例谈

华杰

化学课程核心素养包括化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任四个方面。它们是相互联系的有机整体，反映了义务教育化学课程的教育价值与育人功能，是学生发展核心素养的重要组成部分，全面展现了化学课程学习对学生未来发展的重要价值。

“物质构成的奥秘”是初中化学课程内容中的重点和难点，是学生学习化学的重要理论基础。其中“分子和原子”的基本概念是支撑和构建初中化学知识结构的必备知识。学生只有对物质的微观结构有所了解，才能理解物质的多样性和统一性，才能理解物质变化的客观性和复杂性，才能形成化学基本观念，提升探究物质及其变化的兴趣，逐步形成“宏观-微观”的思维方式，为学习质量守恒定律、化学方程式等内容打下坚实的基础。这一知识内容抽象，涉及面广，对于初学者有一定的难度。那么如何围绕课程目标落实化学课程核心素养，让学生构建起物质的微粒观，引领他们从微观视角去认识物质的变化呢？笔者认为优质的教学设计是必不可少的。

一、课程蕴含的学科核心素养

1.化学观念方面：了解物质是由分子、原子等微粒构成的，分子是由原子构成的，了解分子、原子在化学变化中的特点，让学生从微观角度认识身边的物质世界。

2.科学思维方面：知道分子是保持物质化学性质的最小粒子，原子是化学变化中的最小粒子，培养抽象、想象、分析和推理等思维能力。

3.科学探究与实践方面：能用微观粒子运动的观点解释生产、生活中的一些常见现象。

4.科学态度与责任方面：培养学生严谨求实的科学态度及对化学学习和科学探究的浓厚兴趣，激发学生对物质世界的好奇心及想象力。

二、教学设计与分析

（一）情景导入

【教师】在上一个课时，我们认识了分子和原子，知道分子可以构成物质。分子和原子的知识不仅是初中化学的重要内容，而且在人类社会发展中起着重要作用。请大家看视频。

【视频】2016年诺贝尔化学奖授予三位科学家，以表彰他们在分子机器设计与合成领域的贡献。

【教师】介绍分子机器的意义。

【引出课题】分子机器是由数十个或上百个微粒构成，我们将这些微粒叫原子，也就是说分子是由原子构成的。那么今天我们就来学习“分子和原子”部分的第二个内容“分子可以分为原子”。

【设计意图】在引入环节中，笔者设计用2016年诺贝尔化学奖获得者及其贡献的视频导入，通过“分子机器是由数十个或上百个微粒构成，我们将这些微粒叫原子”，从而轻松引入本节课的内容，让学生了解科学前沿，激发学生的学习兴趣。

（二）从微观角度揭示物理变化的实质

【过渡】下面我们就以这些分子、原子的模型为基础，从分子、原子的角度来分析物质的变化。

【教师】水蒸发是物理变化还是化学变化？请同学们思考，在这个变化过程中水分子有什么变化？

【活动】用水分子模型来表示水蒸发过程中微粒的变化，如图1。

【教师质疑】是我摆得正确，还是同学们摆得正确？为什么？

【教师引导】总结：水蒸发时，水分子本身没有改变，只是分子间的间隙改变了。

【巩固】解释糖溶于水时，糖分子和水分子发生了什么变化？（微观示意图如图2）

【学生】糖溶解时，糖分子在不断运动，水分子也在不断运动，水分子运动时和糖分子发生碰撞，就把糖分子碰散开，糖分子就分散到了水分子的间隙中。

【老师】这位同学描述得太形象了，那么分子有没有发生改变呢？

【学生】没有。

【设计意图】物质变化的微观知识是学生难于理解的知识点。对于物理变化的微观实质，笔者首先用水蒸发这个学生熟悉的生活经验，引导学生思考在这个过中水分子是否发生了变化。笔者通过让学生摆放水由液态变为气态的分子模型，使学生直观地体会到物理变化中分子本身没有改变，只是分子间的间隙发生了变化。笔者又通过活动，把水分子结构模型拆开并质疑，使得学生对物理变化中分子本身没有改变，有了深刻的认识。然后，笔者又通过糖溶解于水的微观图片再一次让学生体会其他物理变化中分子也没有改变，使物理变化中分子本身没有改变的认知加以巩固。

（三）从微观角度揭示化学变化的实质

【过渡】那么，在什么变化中分子才会分裂开来呢？我们从学过的过氧化氢制氧气的反应出发来探讨这个问题。

【演示实验】在20 mL5%的过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰。

（教师引导学生观察现象，然后追问是什么变化）

【过渡】过氧化氢是怎样分解产生氧气和水的呢？下面让我们从构成物质的微粒来寻找答案。

【播放动画】过氧化氢分解的微观过程。

【教师】让我们带着问题，再看一次动画。问题1：反应前的分子是什么？反应后的分子是什么？问题2：反应过程中，有哪些微粒没有发生变化？问题3：过氧化氢分子是如何变成氧分子和水分子的？

【学生】分组讨论，总结得出化学反应的实质：分子先分裂成原子，原子再组合成新的分子，多个新的分子构成新物质。

【播放动画】氧化汞加热分解。

【学生】描述氧化汞受热分解的微观过程。

【设计意图】对于化学变化的微观实质，笔者用学生学过的反应——过氧化氢制取氧气作为载体来学习。从演示实验（宏观事实），到播放动画（微观本质），让宏观现象与微观本质产生直接联系。微观动画让学生直观地“看到”过氧化氢是如何变成了水和氧气，了解过氧化氢分解的微观现象，这是突破教学难点的好方法。对三个问题的讨论、再提问，使学生对于化学变化的实质逐渐明确：反应物的分子分裂为原子，原子重新组合成新的分子，從而认识化学变化的本质。接着笔者又用氧化汞分解反应指导学生练习描述化学反应的实质，加深他们对化学变化实质的理解。

（四）原子的概念

【教师】展示过氧化氢分解微观过程的图片，提问：在过氧化氢分解的变化过程中，氢原子和氧原子有没有继续分裂成更小的微粒呢？

【学生】没有。

【教师】氢原子和氧原子没有继续分裂成更小的微粒，而是直接组合成水分子和氧分子。所以，在化学变化中，分子可分，原子不可分。

【练习】请指出氧化汞分解这一化学变化中的最小微粒。

【学生】氧原子和汞原子。

【设计意图】笔者用过氧化氢分解过程中氢原子和氧原子没有再分，得出原子在化学变化中不可分，顺理成章地得到结论“原子是化学变化中的最小粒子”，从而引出原子的概念。

（五）分子的概念

【实验】在20 mL水中加入二氧化锰（与在过氧化氢溶液中加入二氧化锰的反应形成对比）。

【教师】有没有像在过氧化氢溶液中加入二氧化錳那样产生大量气泡呢？为什么？

【学生】过氧化氢分子和水分子是不同的分子，二者分子结构不同，构成一个过氧化氢分子和一个水分子的氧原子数量不同，所以过氧化氢和水的化学性质不同。

【教师】引导学生得出分子的概念——分子是保持物质化学性质的最小粒子。

【设计意图】原子和分子概念是本节课学习的难点，特别是分子概念的引入及学生对分子概念的完整理解，具有一定的教学难度。笔者的精心设计与概念形成相匹配的教学活动，帮助学生完成对分子、原子概念由抽象到具体，再由具体到抽象的认知加工过程。

三、总体评价

“分子和原子”部分第二个内容“分子可以分为原子”的教学设计紧紧围绕化学核心素养的要求。笔者认真分析了教学内容，创设恰当的教学情境，教学内容上注重宏观与微观的联系，教学实施上立足从抽象到具体，又从具体到抽象的学习过程。

该教学设计增加了两个演示实验：一个是过氧化氢加入二氧化锰产生氧气的实验，该实验是为了创设宏观与微观联系的情境，化学变化时产生了新物质，分子变了，使得学生对化学变化微观本质的学习从抽象变为具体。另一个实验是在水中加入二氧化锰。这个实验是为了对比过氧化氢和水两种物质的化学性质不同，引出“两种物质的分子不同化学性质就不同”，从而得出分子的概念。化学变化的微观本质及分子的概念，都是本节课学生的学习难点，两个演示实验的增设，有效突破了教学难点，使学生的学习从抽象变为具体。

整个教学过程体现了以学生发展为中心的教育理念。教学中，笔者并没有给出现成的结论，而是精心设计教学情境，引导学生去思考、去发现，去想象，帮助学生形成化学观念，解决实际问题，发展了学生的科学思维和创新意识。科学探究增强了学生的实践能力，使他们养成了严谨的科学态度和责任感。

◇责任编辑 邱 艳◇