基于核心素养的化学智慧课堂研究

黄魏 谭祺

摘 要：以“金属钠的性质与应用”的教学为例，阐述在高中化学教学中采用“自主先学→组内研学→交流促学→反馈评学”的智慧课堂教学模式发展学生核心素养的一些做法，为一线教师的教学实践提供借鉴。

关键词：智慧课堂；核心素养；高中化学

根据业内讨论，高中化学核心素养大体包含化学学科观念、化学学科思维、科学探究实践和化学学科价值追求等方面，它是学生在化学课程学习过程中形成和发展的，学生只有通过自主、合作、探究等多样化的学习方式，才能在学习过程中自主获取化学学科知识、形成化学学科观念、体验化学实验探究的过程、运用化学特征的思维方式分析和解决实际问题、认同和践行化学学习价值追求。[1]成都市第二十中学校提出的智慧课堂教学理念是让学生在学习中体验过程、习得知识、丰盈智慧，让学生站在学习的中心，建构创造性、智慧性、交互性的学习进程，融合以现代技术手段革新为基础的智慧方法，强调以促进师生情智交流为本体的智慧评价，最终实现以提升学生核心素养、合作探究能力、综合思维能力为指向的智慧发展。

智慧课堂的基本环节是：自主先学→组内研学→交流促学→反馈评学。教师根据学习目标，精心设计导学案、实验、阅读等小组合作学习任务，学生在自主先学的基础上，由组长统一组织，通过“倾听一质疑一探究一交流”的方式展开“组内研学”形成组内共识，教师参与和指导各小组的研学活动，适时点拨，及时把握研学进程和效果，收集、了解各小组共性问题，适时微调课堂学习内容和难度，然后选取小组代表进行本小组的成果展示，师生一起交流促学，最后学生独立完成反馈任务并在组内交流，学生对课堂学习内容及反馈任务进行自我总结和评价，教师结合学生反馈任务的完成情况，及时点拨，对小组及组内成员给予恰当的评价。当然，一堂课可以就某个知识点的学习按照上述四个环节组织，亦可根据具体情况选择其中几个环节或重复其中的某几个环节。教学过程中教师要把握好师生的角色定位，重视学生的自主、质疑、合作、展示、探究和创新，让学生体验求索的愉悦和求知的快乐，

让学生在合作探究中生动、富有个性地学习，让师生的智慧之花在互动与对话中绽放，将学生核心素养的培养落到实处。下面以人教版《化学》必修一中“金属钠的性质与应用”的教学实践为例加以说明。

1 情境创设，猜想物质性质

1.1 情境创设

情境创设主要涉及两个要素：一是情境的价值性问题，问题情境要和本课的教学内容相关联，能够促使学生产生有意义的思考，否则激发的仅仅是学生的一般性兴趣；二是情境的效果性问题，过于简单或复杂的情境都不会产生效果，特别熟悉的经验不能引起学习者思维，特别新颖的情境易造成学生理解困难。[2]本节课引发学生认知冲突的情境创设方法有“滴水生火”和钠引起火灾的视频等，“滴水生火”效果虽好，但较为常见，缺少新鲜感；钠引起火灾的突发事故是一个负面新闻，容易引起学生的恐惧心理而影响实验操作。考虑到钠的用途广，而本节课涉及钠的相关性质却较少，如果先研究性质，再根据性质决定用途，只能涉及少许，所以本节课可以直接从钠的用途人手，课堂开始先点亮高压钠灯，再通过图文展示钠的重要用途，激发起学生的研究兴趣，再通过“用途是由性质决定的”，自然过渡到性质的猜想和探究环节。

1.2 猜想性质

根据钠的物质类别，学生能迅速根据初中所学知识说出金属单质的一般性质，这样可以强化学生分类表征的意识。然后追问：金属钠活泼吗？你是怎么知道的？学生能从金属活动顺序表和钠的原子结构作出判断，较好地将宏观与微观联系起来。结合工业上金属钠的包装要求，学生能轻松地猜想钠可能与氧气或水反应，并给出判断依据。

2 实验探究，建构思维模型

2.1 探究Na与O2反应

（1）Na在常温下与O2反应。

由于钠在常温下很容易被O2氧化，如果用小刀切开观察，不易观察到钠的银白色金属光泽，所以最好能在一个相对密封的体系中进行。比如，可以将1mL塑料注射器的针头部分切去，剩下的部分用作取钠器，这样可以较长时间观察到钠的银白色金属光泽，将一部分钠推出，可以立即对比观察到与空气接触到的金属钠表面变化的过程。这样做还便于下面实验中取用钠，由于这样钻取的钠几乎不含煤油，也就省去了用滤纸吸煤油这一过程。

（2）Na在加热时与O2反应。

经过研究，本节课选用底部破损的小试管，用夹子夹住，加热燃烧后，将试管连同夹子置于石棉网上，迅速罩上一个玻璃水槽，将产生的烟盖住。

实验探究结束后，教师组织学生交流实验中观察到的现象，在这一过程中教师要注意引导学生透过现象看本质，结合实验现象推理钠的性质。

进而引導学生写出Na与O2反应的两个化学方程式，然后教师再因势利导对学生进行讲解：“这种从现象进行推理得出结论的过程就是证据推理，这是实验探究过程中常用的一种思维模型，下面我们就利用这样的思路来探究钠与水的反应。”自然过渡到下一环节。

2.2 探究Na与水的反应

（1）实验探究，证据推理。

研究发现，在250mL规格锥形瓶中加人约50mL水来做这个实验相对安全，由于锥形瓶上小下大的特点，钠不容易游到壁上，所以无须盖玻璃片。实验前教师提醒学生注意观察金属钠的位置、形状变化、运动情况、有无声音、滴人酚酞后溶液的颜色等现象。学生完成实验后在小组内交流实验现象并进行证据推理得出相应的结论。

（2）结合经验，理论推理。

钠与水反应生成的气体是什么呢？让学生运用所学知识进行理论推理。可以通过元素守恒，从原子个数比进行推理，也可以通过电子守恒，从化合价升降角度进行推理，不难得出产生的气体是H2。

3 方案设计，培养创新意识

3.1 设计方案，培养创新思维能力

如何通过实验方法检验生成的气体是不是H2呢？学生会想到先收集再点燃的方法。此时引导学生按要求设计实验。

请设计Na与水的反应装置，并利用可燃性检验H2。

要求：①钠块与水接触时，装置内尽可能不含空气；②装置尽可能简单（反应容器可任选，也可自创）。

学生先小组交流讨论，再选派代表用投影展示，其中设计较好的示意图如下：

3.2 演示实验，体验创新设计之精妙

演示教师所设计的实验，如图2。在干燥管内装入适量水（水面距干燥管顶端约8mm），固定于铁架台上，下方放一个装有少量水的烧杯（如图所示）。在一配套的橡胶塞固定一根针.切取大小适中的钠块固定于针上，塞紧橡皮塞，拔去下方的乳胶头，然后将针迅速向下按，使钠块与水接触反应，产生的气体被收集在干燥管内。将干燥管倒置并再次固定于铁架台上。拔出下方的橡皮塞，同时将燃着的火柴靠近干燥管上方的管口，可以观察到气体起初能够安静地燃烧，当火焰快熄灭时可听到一声尖锐的爆鸣声，说明收集到的气体是H2。

4 总结提升，解决实际问题

教师通过思维导图进行知识小结，帮助学生建立知识网络，再与学生一起回顾本节课对钠的研究流程，总结出研究物质性质的一般程序，如图3。

然后通过两个问题让学生学以致用，在解决实际问题中巩固所学知识：

问题l 向稀的CuSO4水溶液中投入少量钠会观察到什么现象？其反应原理是什么？

问题2 大量金属钠引起火灾时，消防人员能否用水来灭火？这样做会导致什么后果？

通过问题1让学生猜想现象并阐述理由，然后再通过实验进行验证。通过问题2让学生增强安全意识，巧妙地强化了学生的科学精神和社会责任感。

由于学生对金属已经有了一定的认识，所以本节课主要采用了“组内研学”、“交流促学”环节，通过实验探究让学生体验化学探究的过程，建构化学知识，并通过开放性设计培养学生的发散思维和创新思维能力，最后再通过两个问题进行“反馈评学”。整个课堂始终以学生为中心，他们在实践活动中体验探究过程、主动习得知识、丰盈智慧，较好地发展了化学核心素养。

有人说：“知识，只是能让人看到一块石头就是一块石头，一粒沙子就是一粒沙子；智慧，却能让人从一块石头里看到风景，从一粒沙子里发现灵魂。”也许我们还谈不上是智慧教师，但我们必须以智慧的心灵为主导，在课堂中用智慧的方式培養智慧的人。

【参考文献】

[1]吴星.高中化学核心素养的建构视角[J].化学教育，2017（02）.

[2]杜威.我们怎样思维·经验与教育[M].姜文闵，译.北京：人民教育出版社，2017.

[3]人民教育出版社《普通高中课程标准实验教科书化学必修一参考书》

[4] 陈进前《基于化学科核心素养发展制定教学目标》华东师范大学主办《化学教学》2018.07

[5] 教育部颁布了《普通高中化学课程标准》（2017年版）