高中生化学学科核心素养培育路径探析

黄春珍

摘 要：目前高中化学学科受多因素影响存在一定问题，未能较好地落实现代教育提出的培育学生核心素养目标，不利于学生全面发展。对此，本文结合高中化学学科的基本特征，从不同层面培育学生的化学学科核心素养，让他们将来更好地适应社会发展，希望能够为教育工作者和研究者提供参考。

关键词：高中化学；核心素养；培育路径

随着新课程全面实施，培育学生核心素养已成为各个学科重中之重，化学作为高中教育重点学科，需要教师在深入剖析新高考内容和明确新高考目的基础上优化教学方式，培育学生的核心素养，提升化学教学质量。

一、培养学生的宏观辨识与微观探析能力

宏观辨识与微观探析是化学学科与其他科目相比明显不同的重要标识，体现出化学思维和观念，也是学生学习化学理论的关键要素。在素质教育和教育教学全面改革背景下，高中化学学科已将教学重点倾向于核心素养培育，其中宏观辨识与微观探析能让课堂充满创新且科学氛围，引领学生从宏观和微观相结合层面理解和掌握化学知识，实现真正意义层面深入学习。

（一）基于微观寻找本因，完成概念构建

一般化学学科基本用语以概念表示的宏观与微观意义为基础，物质性质由物质结构决定，所以，教师需指导学生基于微观层面寻找本因以及从物质结构明确物质性质并在此基础上建构概念。成功的化学实验建立在科学严谨实验过程基础上，但在实验中受若干因素影响不可避免会失败，学生要学会基于微观层面寻找本因，发现实验错误之处，高效理解和掌握化学基础概念[1]。以“盐类的水解”教学为例，教师在课堂教学中设置以下问题让学生思考，酸性氯化铵与水相融后，请问溶液中微粒有哪些？此类微粒间会相互发生反应并形成全新物质吗？结合所学的弱碱与弱酸电离方程式是否可顺利书写盐类的水解方程式？学生在思考上述问题时尝试对盐类水解的微观解释进行探析，再结合推理归纳总结盐类水解原理及相关知识点，顺利建构盐类水解概念。

（二）开展化学实验教学，宏观和微观建立联系

化学学科的进步与发展离不开实验的辅助与支持，通过实验不仅可以看到宏观的化学现象，还能够更好地探究微观化学本质及原理。故而在高中化学教学中，开设实验教学是培养学生宏观辨识和微观探析核心素养重要方式，教师应及时转变之前“重理论、轻实验”的落后观念，主动带领学生进行实验设计和操作，使其在实验中亲眼看到化学现象，以此为基础对宏观现象进行辨识，再从宏观视角对微观化学变化展开分析和研究，了解化学物质的性质和变化情况，将宏观和微观建立联系[2]。以“金属钠及钠的化合物”教学为例，教师需事先转变好钠、小刀、镊子和滤纸材料，先通过演示实验从认知层面引起学生的主动关注，询问：你们是否相信水可以把酒精灯给点燃？学生往往认为这是不可能的，然后从拿出一小块金属钠，用小刀切割一小块放到酒精灯的灯芯里面，并通过滴管往上面滴几滴水，可以看到酒精灯瞬间被点燃，引起他们的好奇与震惊，甚至有同学质疑水有问题。化学教师讲道；“上述现象源自钠的反应的形成。”事实上，学生早已在初中化学时期已学习过金属钠性质，然而整体认知程度相对浅显。高中化学金属钠性质知识点是先基于微观视角研究钠原子的内部结构，再结合宏观现象对钠的化学性质进行归纳。对此，教师可先在多媒体设备的大屏幕上直观、放大的出示钠原子内部结构，让学生亲眼看到金属钠最外层电子数，使他们体会到1个电子数很难维持自身的稳定性。为使学生对钠的特征印象更为深刻，教师可操作实验：先从煤油中取出一块金属钠，再使用小刀进行切割，可以看到切割面是银白色的，且有光泽，但是光泽会快速散去，他们结合这一现象将会联想到钠原子难以保持自身稳定性的特征。另外，教师可指导学生亲自动手切割金属一小块钠，再把它放到玻璃管里面，然后使用运用酒精灯进行加热，能够看到玻璃管中的钠将会迅速燃烧，再由淡黄色物质生成，借机要求他们写出相应的方程式，使其意识到淡黄色的生成物是过氧化钠，深入理解电子结构决定物质性质。

二、培养学生变化观念与平衡思想

变化观念与平衡思想是化学学科核心素养之一，此素养本质含义即物质的转化层面以及通过平衡理论解析物质变化。变化与平衡并非并列，二者只有随着变化过程才会产生与平衡有关问题。当前高中化学反应仅从简单记忆着手，学生无法将所学知识应用于实际问题分析和解答，融会贯通更不知从何谈起[3]。所以，高中化学教师要指导学生理解反应规律与本质并从量变与质变、内外因等对物质化学变化展开全面分析，切实提升化学学习成效。

（一）结合生活现象，理解知识内涵

高效开展教学可采取创设教学情境的方式，高中化学很多知识点都源自现实生活，结合生活现象可提升教学成效。例如，在“化学反应与能量变化”相关知识的教学中，教师可以结合生活中真正存在的化学现象辅助教学，引导学生把握相关知识要点，并培养他们的变化观念与平衡思想。课堂上，教师先展示钻木取火与木头燃烧的生活现象，引领学生基于化学视角对以上现象进行分析和探究，使其发现木头燃烧时会释放出热量，借机呈现放热反应的内容，然后利用锻造石灰石产生石灰这一生活现象揭示吸热反应相关内容，借此指引他们思考放热与吸热化学反应中的能量化过程和变化情况，促进变化观念与平衡思想素养的发展及形成。

（二）课程目标分解，持续增强练习

变化观念和平衡思想比较强调化学反应的过程即处于不断变化中，所以在探究变化时需倾向于对化學现象背后呈现出的化学变化实质的研究，让学生真正理解化学知识的内涵与化学变化的本质。因此，高中化学教师可采用对课程目标分解的方式把所授内容拆分成适当的若干个小部分，带领学生逐个学习与理解，让他们基于本质视角深度掌握化学知识的内涵[4]。比如，在开展“化学反应速率与反应限度”相关知识教学时，教师可以借助对氯化钙和硫酸钠反应优化教学，先对化学反应过程进行细化及分解，再指导学生展开逐层探究，维系他们的学习兴致，如取3mL浓度是1mol/L的氯化钙溶液和5mL浓度是1mol/L的硫酸钠进行混合，认真观察反应情况，随后取氯化钙与硫酸钠形成的少量少层溶液，再滴入适量的浓度一样的碳酸钠溶液，继续观察反应情况。这样教师把一个完整的化学反应分解成若干个步骤并引领学生观察和理解，达到逐一突破知识点效果。

（三）做好类别迁移，研究化学规律

新时期的高中化学教学肩负着培养学生化学核心素养的重任，化学教学比较强调从特殊现象到普遍现象的研究，达到从点到面的目的，教师可采用类比迁移的教学方法，引导学生一边学习基本化学理论知识，一边体会化学原理的本质，带领他们深度研究化学的内在规律，使其化学学科核心素养得以持续发展。举个例子，在“盐类的水解”相关知识的教学中，学生已经学习过有关水的电离和溶液pH值等基础性知识，教师据此设计类比迁移教学，带领学生深层次分析盐溶液所呈现的酸碱性，如在氯化铵溶液这一盐溶液中存在铵离子与氯离子两个离子，水溶液中存在氢离子和氢氧化根两个离子，其中氢氧化钠与铵离子结合生成氨水，此时溶液中氢离子浓度〉氢氧化铵离子浓度，溶液在此时呈酸性，从上述可得知，部分化学反应互通且反应原理也较为相似。教师在教学中根据前期知识内容指导学生类别分析，帮助学生夯实基础的同时巩固所学新知，最重要能掌握化学本质知识和形成变化观念与平衡思想。

三、培养学生证据推断与模型认知

所谓证据推断与模型认知素养，指的是学生应具有较强的证据意识，且可以结合证据围绕所学习的知识，提出相应的假设或者可能，然后利用获取到的数据展开推理和分析，对假设与可能进行验证，获得相应的结论，且找到证据间之间存在的逻辑关系。当前教育改革重点之一即培养学生推理能力和思维，其中科学研究与实践重要环节即筛选、识别证据、转换形成证据以及应用与评价证据。我国教育高度重视推理思维培育，化学学科也将其列为重点[5]。同时，化学还比较注重对学生模型认知素养的培养，通过分析与推理的方式来了解所研究化學对象的基本构成要素、特征和本质等，据此构建相应的认知模型，再结合模型对化学原理或者规律进行解释，最终顺利把化学本质给揭示出来。

（一）基于现象证据推导原子结构模型

实验是化学学科重要组成，学生可通过实验观察到知识形成过程，再将实验现象作为证据加以推理，认识物质微观构成。以“人类对原子结构的认识”相关知识教学为例，教师为学生播放卢瑟福a粒子轰击金箔实验模拟动画并指出，金具有较好的延展性，2009年美国《新闻周刊》报道指出，最薄的金箔上面有2个金原子，其中a粒子为He2+，缺少核外两个电子的氦原子核。形成以下现象：1.多数a粒子会好似没有任何阻碍一样穿过金箔；2.少数a粒子出现偏转；3.个别a粒子会被弹回。教师根据上述三个现象引领学生思考现象出现原因，学生在此过程中十分容易基于实验证据推理以下结论，即原子基本为中空的，故而，多数a粒子会毫无阻碍直接穿过金箔；个别a粒子被弹回主要因为a粒子自身附带正电荷，对此原子中附带正电荷的部分原子核；教师在此之后以问题链形式引导学生推理原子结构结论。问题1极个别、少数和多数分别表示的是什么？问题2播放以下动画：白色桌球撞击黑色桌球，让黑色桌球落袋，白色桌球仍然处于原来位置，这对你们有什么启示？问题3整个原子的电是中性，能够说明什么？让学生根据个人想象画出相应的原子结构模型，使其结合结构亲自对原子结构模型的形成进行解释，助推他们深层次理解这些知识。

（二）合理设计推理过程

核心素养培育建立在具体教学过程基础上。当前，高中化学教师面临如何在建构知识体系的基础上引导学生形成核心素养难题，考查教师对教学内容和方式的优化和改进能力。针对证据推断与模型理解这一核心素养培育，若在建构知识体系中增强学生收集和利用证据意识，即可培养学生建模能力以及提升其推理水平。以“盐类的水解”相关知识教学为例，化学教师先为学生演示以下实验，即取少量的KNO3、Na2CO3、CH3COONa、NH4Cl、NaCl等固体并将其与水相融合，再对此溶液的pH值进行推测，要求学生思考和分析盐溶液的酸碱性，以及酸碱性强弱之间的关系，指导学生指导收集当固体溶到水里面以后的pH值，当作证据，然后进行推理，促进他们新认知的形成。在这一环节，学生通过科学分析与逻辑思维能够正确推理出酸碱的酸碱度同生成盐溶液的规律，使其自主得出相应的结论，会在此过程中发现盐酸溶液的酸碱性来自生成该盐的酸或碱的强弱。

四、培养学生科学探究与创新意识

所谓科学探究即为进行科学解释和发现、创造与应用的一类科学探究实践活动，学生在科学探究活动中需发现与提出极具价值意义的问题，且基于问题和假设视角确定具体的探究目的，制订出科学合理的探究方案，以及在探究中学会与他人合作，敢于针对异常现象提出专属于自身见解。高中化学教师需结合学生学情从不同层面培养其科学探究与创新意识，提升学生综合素质。

（一）规范实验操作流程，引导学生在探究中创新

化学教师组织学生参与实验活动时需不断对教学流程进行优化，通过演示分析和创设情境吸引学生注意力。在此过程中要求学生独立思考和提出猜测，达到培养学生科学探究和创新意识成效。以“溶液组成的定量研究”中实验－配制－定物质的量的浓度溶液教学为例，教师在正式授课前为学生播放一段科技资讯吸引其注意力，要求学生在观察影片时记录使用的实验器材，归纳总结实验步骤。再分析各个实验原理，课堂上与其他学生相互交流想法和观点，尝试反向推导整个实验计划。化学教师在此基础上为学生提供相关实验设备并鼓励其运用生活用品研制全新实验设备，例如可将日常饮用玻璃杯作为大容器，塑料吸管作为导流杆并在家中运用若干个汤匙挖掘固体。待实验设备准备完毕后，教师指导学生组成小组开展实验并明确实验对象，运用清水、小苏打、糖、盐等材料加以配制，学生在自主实验操作中可体验科学探究乐趣，最重要在此过程中掌握正确解决方案配制程序和方式，并在研发新器材中形成转化思想，增强创造力与动手操作能力。

（二）引导学生归纳总结，优化实验探究思路

每位学生都是独立个体，具有不同的思维方式和学习能力，正因如此在实验操作中相对灵活，较易出现实验数据误差。教师针对此可先让学生回顾整个实验，梳理所有步骤，寻找误差根源并加以修正，获得正确结论。以《探究铁及其化合物的转化》章节中“铁及其化合物的性质”实验为例，学生因实验方法和操作非规范造成无法获取精准结论。教师在课堂教学中可实时观察和记录学生，为学生播放错误实验视频，指导学生反思自身在实验中错误行为，再不断改进，切实提升学生思维能力，增强科学探究与创新意识。

结束语

总之，核心素养是当前教育教学重难点，高中化学教师根据学生学情与学科特征从不同层面培育学生核心素养，促使学生在理解和掌握化学知识的同时发展思维品质，切实提升化学教学质量和学生综合素质。

参考文献

[1]陈淑华.核心素养培育与高中化学教学设计[J].课堂内外（高中版），2023（23）：46-47.

[2]吴珍丽.新高考下高中化学核心素养在课堂教学中的培养[J].数理化解题研究，2023（18）：134-136.

[3]戴飞飞.核心素养视角下的高中化学教学策略[J].新智慧，2022（36）：64-66.

[4]杨丽和.基于核心素养的高中化学课堂教学研究[J].高考，2022（27）：81-84.

[5]李云燕.新高考背景下化学学科核心素养培育策略[J].华夏教师，2022（9）：15-17.