基于学生发展核心素养的“化学平衡的移动”单元教学创新设计

摘要：用化学学科的视角聚焦学生发展核心素养，遴选与化学教学紧密相关的基本要点，以“化学平衡的移动”为例，进行单元教学的创新设计。借助“建构认知模型”，“开展多元探究”，“强化知识运用”等教学环节，通过“模型认知”、“科学探究”、“平衡思想”、“证据推理”、“创新意识”等化学学科核心素养的培育落实学生发展核心素养的目标。

关键词：核心素养；化学平衡的移动；单元教学；创新设计

文章编号：1005–6629（2017）1–0035–04 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

1 研究背景

日前，《中国学生发展核心素养》研究成果在京发布。学生发展核心素养指学生应具备的、能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。它以培养全面发展的人为核心，分为文化基础、自主发展、社会参与3个方面，综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新六大素养，具体细化为国家认同等18个基本要点（见图1）。

学生发展核心素养的目标达成需要通过课程改革、教学实践和教育评价去引领和推动。目前，各学科正在依据学科特点研制与学生发展核心素养匹配的学科核心素养，并在此基础上修订学科课程标准。

课堂是学生发展核心素养目标落实的前沿阵地，学生发展核心素养的目标达成离不开一线教师的创造性实践。作为一名化学教师，在关注各学段、各学科公共目标的基础上，更加关注理性思维、批判质疑、勇于探究、勤于反思、信息意识、社会责任、问题解决、技术运用等与化学教学密切相关的培育目标，并将其作为化学教学中发展学生核心素养的重要着力点。据披露，与上述基本要点高度相关的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、科学精神与社会责任等可望成为表述化学学科核心素养的关键词。

2 “化学平衡的移动”单元教学创新设计

2.1 内容分析与目标追求

学生发展核心素养是关于学生知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观等多方面要求的综合表现。

从知识价值来看，化学平衡的移动是建构平衡思想的重要素材，是问题解决的理论依据。

从方法价值来看，化学平衡的移动是体验模型认知、科学探究、证据推理，强化信息意识的有效平臺。

从情意价值来看，化学平衡的移动是培育创新意识、科学精神、社会责任的优质载体。

有鉴于此，本教学设计聚焦学生发展核心素养和化学学科核心素养，在整合现行3种版本教材相关内容的基础上，设计教学目标，并依据教学目标创设教学情境、优选学习方法。

通过化学平衡移动的概念建构，创设化学平衡移动的认知模型，明确化学平衡移动问题探究的思维路径，为模型认知的方法体验搭建平台。

采用演绎判断，实验验证、实验探究，事实求证、证据推理，数学分析、联系实际，图像解读等方法分别探究浓度、温度、压强、催化剂对化学平衡移动的影响，着力引导学生多角度、辩证地分析问题，训练思维的灵活性与缜密性，培养创新意识与科学精神。

采用系统归纳，升华认识的方法引导学生自主建构勒夏特列原理，从原因、方向及意义3个角度深化对化学平衡移动的理解。

通过“合成氨适宜条件”的问题讨论，完成应用勒夏特列原理的真实体验，解读“合成氨的工艺流程”，完成工程思维的理念渗透。

2.2 教学流程与情境设置

2.2.1 创建认知模型，引导探究方向

从化学平衡的建立条件与化学平衡状态的特征入手，导入化学平衡移动的概念，建构分析化学平衡移动问题的认知模型（见图2）。

以ν-t图像为抓手，通过案例分析示范运用认知模型解决具体问题的方法（见图3）。

2.2.2 演绎判断，实验验证——探究浓度对化学平衡移动的影响

2.2.6 系统归纳，升华认识——自主建构勒夏特列原理

梳理改变影响平衡的一个条件，化学平衡移动方向及移动结果与原变化条件的影响（见表4），归纳出“化学平衡移动的结果减弱了外界条件变化的影响”的规律[4]，进而自主建构勒夏特列原理。

2.2.7 联系实际，体验应用——工程思维的渗透

以勒夏特列原理为指导，对工业“合成氨”的温度和压强的选择提出合理建议（学生建议：降低温度，增大压强）。利用与“合成氨的工艺流程”[5]中条件控制（见图5）的认知冲突，探究工业上采用“500℃左右，10～30MPa”的原因，冷却分离出液态NH3及“N2+H2”混合气体循环利用的意义，引导学生初步形成工程思维的视角。

2.3 说明与反思

“化学平衡的移动”在平衡思想的建构中处于核心地位，在平衡思想运用中发挥关键作用，蕴藏丰富的发展学生核心素养的目标素材。

本单元教学计划分2课时实施。使用人教版教材的地区，建议将平衡常数调整至化学平衡的移动之前学习。

基于条件变化对反应速率影响情况的差异和课堂实施实验探究的效果差异，同时考虑到科学方法的体验、创新思维的激发，外界条件对化学平衡的影响设计了不同的探究方案。为强化严谨的科学态度，每次探究设置了相互印证的2个情境。

将“合成氨工艺流程”纳入本单元教学，一方面通过学以致用激发学习的积极性，另一方面为核心素养中的技术运用目标在化学教学中找到切入口。

用化学图表设置教学情境，旨在通过对信息提取和加工的训练，提升学生的信息素养，强化信息意识。

核心素养中的乐学善学、勤于反思、理性思维、批判质疑、社会责任等具备公共目标性质的基本要点，可在教学过程中结合活动开展、问题解决与教学评价潜移默化地引导学生去积极建构。

每轮课程改革，一线教师都得重新面临教学观念与教学方法的更新，这既是一种挑战也是一次机遇。作为基于学生发展核心素养的尝鲜之作，本教学设计期望能够得到同仁的关注与指正，并起到抛砖引玉的作用。

参考文献：

[1]宋心琦主编.普通高中课程标准实验教科书·化学反应原理[M].济南：山东科学技术出版社，2008：7.

[2]王磊等主编.普通高中课程标准实验教科书·化学与技术[M].北京：人民教育出版社，2010：26～27.

[3]经志俊.重视板书设计保障有效教学[J].化学教学，2009，（3）：25～27.

[4]王祖浩主编.普通高中课程标准实验教科书·化学与技术[M].南京：江苏教育出版社，2007：53.