基于“核心素养培育”的高中化学自主探究教学研究

赵洪彬（天津市滨海新区大港第一中学）

基于“核心素养培育”的课堂要从“以知识为本”转向“以素养为本”。高中化学采用自主探究教学模式的目的是在教师指导下，让学生按照科学研究的一般思路和方法开展多样化探究实践活动，促使知识向能力和素养转化。

一、化学核心素养与自主探究的关系

高中化学学科核心素养包括：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、实验探究与创新意识、科学精神与社会责任五个维度。核心素养的内涵揭示了化学学科的本质特征、突出了化学学科的研究方法、显示了化学学科的社会价值。

自主探究基本模式包括四步八环节，即“提出问题、猜想假设-自主设计、科学论证-实验探究、得出结论-分享交流、总结提升”。自主探究是课堂化的科学研究，其本身具备的科学思维、研究方法、探究精神与化学核心素养不谋而合。自主探究的目的是达成学习目标，故探究课题的确立和探究过程的推进必定以学科知识为载体。因此，高中化学核心素养可以借助学科知识融入自主探究的各个环节，达到知识学习和素养培育合二为一的目的。

二、自主探究教学设计原则

（一）尊重化学知识特点和学科思想

独属于化学学科的知识特点和学科思想是化学学科核心素养的重要组成部分。通过化学学习，帮助学生树立变化观念和平衡思想，形成宏观辨识和微观探析能力是化学核心素养的重要培育任务。自主探究培育核心素，离不开对化学知识本身特点的挖掘和学科思想的运用。尊重知识是设计自主探究时需要考虑的首要问题。

（二）尊重学生认知规律和学科建构规律

自主探究的目的是让学生在学习过程中“自然”形成学科素养。因此，教学设计要基于学生的认知水平和探究能力。化学学科核心素养涉及的科学研究方法（如证据推理与模型认知、科学探究等）是化学学科建构规律的体现。结合具体知识和学习目标把学科建构规律转化为自主探究过程，既可以减小教学设计的难度，还能使核心素养得到高质量提升。

（三）突出化学的社会价值

培养“社会责任”是化学学科社会价值的体现。教师可以从社会热点问题中抽离出与化学相关的信息，结合教学目标设计成自主探究课题，为社会问题寻找解决的途径和方法。学生在任务驱动下和探究过程中既掌握化学知识，又得以深入思考社会问题，增强社会责任感。

三、自主探究教学设计案例

卤代烃作为典型衍生物，通常以“结构决定性质”来组织教学。为了使自主探究顺利展开，笔者尝试借助化学实验引出课题，利用平衡移动引导探究，打破化学反应原理的有机和无机界限，把变化观念和平衡思想巧妙地植入有机化学的学习中，取得良好效果。仅以卤代烃的水解反应为案例，简单说明设计过程。

第一步：提出问题、猜想假设

实验：取1支试管，滴入10滴溴乙烷。再滴加5滴2%AgNO3溶液，振荡后水浴加热，观察现象：有淡黄色沉淀生成。

问题：溶液中的溴离子从何而来？

猜想：溴乙烷和水之间存在限度极小的可逆反应，生成乙醇和氢溴酸。由于Ag+离子和Br－离子结合成溴化银沉淀，减小了Br－离子的浓度，使平衡正向移动。

设计意图：利用实验现象制造认知冲突，引导学生从平衡移动角度对现象进行理论猜测，使反应机理先行介入，成为自主探究课题。

第二步：自主设计、科学论证

（1）学生以小组为单位，利用溶液中离子反应与平衡的相关知识，设计实验方案。

（2）组织小组间进行答辩，通过论证完善并形成可行的探究方案。

实验方案1：取1支试管，滴入10滴溴乙烷，再加入1mL 5%NaOH溶液，振荡后水浴加热。一段时间后取少量上层溶液用稀硝酸酸化，滴加2滴AgNO3溶液，检验水层中是否含有溴离子。

设计意图：理论猜想以Ag+消耗Br－促进平衡移动解释现象。探究方案以OH－消耗H+证明平衡存在，多角度强化变化观念和平衡思想。

实验方案2：略（视学生实际设计情况而定）

第三步：实验探究、得出结论

实验：学生按照论证后的探究方案进行实验，观察现象，分析得出结论。

结论：溴乙烷和氢氧化钠溶液反应由水解和中和两步组成。

反应的总方程式为：

设计意图：通过自主探究揭示反应原理，使学生从根本上理解和把握变化实质。探究源于对反应本质的挖掘，是对学科知识内在规律的尊重。

第四步：分享交流、总结提升

成果分享：组织小组间交流不同探究方案和实验情况，呈现学生对反应原理和实验探究的不同想法，扩大对探究课题的阐发角度和深度。

设计意图：反思研究过程，发现新的问题，把自主探究引向更深更广的学习领域。

整个自主探究让学生在课堂上经历了一次科学研究过程，提高了科学研究能力，培养了科学态度、探究精神等核心素养。

四、借助自主探究培育核心素养的注意事项

（一）切忌教条化

无论对核心素养的把握，还是对自主探究的运用都不能教条化。核心素养是一个有机整体，不能人为割裂。教条化的核心素养将陷我们于被动。因此，教学策略的选择也要不拘一格。只要是尊重知识、尊重学生，能准确表达核心素养的设计都可以融入自主探究中来。

（二）切忌标签化

核心素养培育属于隐形教育，适合于潜移默化的教育方式。过度显性化和标签化反而会使核心素养与学科教学走向疏离，引起学习者反感。采用自主探究教学模式，把化学知识、学科规律、学生认知和学科价值融为一体，就是要“不动声色”地将核心素养的培育任务化于无形，以素养培育与学科教学“貌合神不离”的标准让化学学科核心素养悄然落地。