基于发展化学核心素养的化学反应原理教学研究

宋欣 张恩茹

摘 要：化学反应原理是高中化学课程的重要组成部分。由于该部分知识抽象，学生通过深入思考来建构和运用知识模型都存在困难，核心素养的发展就难以实现。对于教师来说，必须从发展学生化学核心素养的角度对教学进行设计，针对不同学情和不同知识特点设计合适的教学流程，使化学课程可以满足学生学习的实际需求。基于化学核心素养视角，对人教版“化学反应原理”知识的教学方法进行研究分析，并给出学生正确学习化学的方法。

关键词：化学;教学研究;核心素养

新高考评价体系提出高考的核心功能包括“服务选材”，那么高中教学就要“为国育才”。从教学的本质上来讲，教师培养学生的核心素养，其实就是在为学生未来发展打基础，这既关系到学生个人发展，也关系国家未来发展。化学原理反应部分是整个化学知识体系的重要基石，由于该部分知识抽象，学生建构和运用知识模型都存在很多困难。本文结合反应原理教学实践，分析研究促进学生化学学科核心素养发展两个方面的内容，分别是化学学科核心素养如何构建和学生学习化学的具体方法。

一、化学学科核心素养如何构建

1.激发学生探索问题的兴趣

开设化学课程的教学目的是激发学生主动探究自然科学、探究物质世界的兴趣，让学生了解生活和生产中的科学原理，了解实验和研究过程得到的成果对人类发展的重大意义。

发展“宏观辨识与微观探析”和“变化观念与平衡思想”这两个核心素养就是引导学生从微观角度、变化角度思考“物质的结构是什么？会在什么条件下产生结构的变化？条件的变化会不会影响结构的变化？”等一系列的问题。在教学设计中关注探索兴趣的激发，就能在输出知识的同时输出一种不断探索的意识，让学生在了解化学知识的过程中去了解科学，体会科学，崇敬科学。

只有不断提出问题，不断解决问题，从而引发对问题的思考和对问题的再一次探索，才能在探索中去推进人类社会文明的发展，所以在教学过程中激发学生探索问题的兴趣是发展核心素养的基础。

在“化学反应原理”教材中学生会第一次接触熵变的概念，那么在这部分授课的时候，就可以由老师抛出一系列关于化学反应方向的进阶式问题，再让学生通过化学反应的案例进行自我探索，解决问题。比如，什么是熵？固态物质的熵都是相同的吗？较活泼金属可以置换出较不活泼的金属，为什么不能够反过来置换呢？如何结合熵变解释这个问题？学生在接收到这些问题之后，就可以通过自主探索来判断化学反应的方向，从而理解熵变的概念。

2.提高学生的化学探究能力

在激发学生探索问题的兴趣之后，就需要有意识地培养学生的探究能力。

化学是一门以实验为基础和特色的学科。“科学探究与创新意识”核心素养的发展依赖于学生真实、丰富的实验经验。通过实验学生可以在观察、分析、比较中学习化学，这比了解课本上的理论知识更为直接且生动。

通过教师的引导，可以让学生对实验或生活中的现象进行观察探究，让他们从生活中去发现与化学相关的问题。比如，可以让教师根据课本上的内容，设计学生探究活动来引发学生自主去思考问题、探索问题、解决问题，达到提高学生化学探究能力的目的。

在“化学反应原理”第三章的中和滴定实验教学中，如果教师可以拿出一节课让学生独立完成整个实验，并与标准结果进行对比分析，学生就能深刻感受到實验步骤的合理设计、实验操作的规范对于准确度的要求。基于学生有偏差的真实结果进行误差分析，会让学生感受到数据和原理之间的联系，这既是“定量思维”的养成过程，也是一个“证据推理”素养的发展过程。化学探究能力的提高过程，就是学生核心素养的发展过程。

3.帮助学生掌握化学独特的认知视角

现代化学研究是建立在微观视角之上的，是从分子、原子层面思考物质结构组成、合成、变化并进行研究的学科。初中化学主要是从宏观的角度感知化学变化，进入高中就需要从微观视角对化学概念和化学原理进行理解。因为学生对微观世界缺乏直观的感知，化学反应原理中很多知识显得抽象难懂，为了让学生更好地去掌握化学学习的正确认知方式，而不是简单的死记硬背，就需要教师在化学知识教学中从宏观入手，再做微观的分析，同时搭配各种化学实验研究，让学生掌握化学独特的“宏微结合”视角。

例如，在“化学反应原理”教材第四章原电池的教学中，电极反应不一定伴随肉眼可见的现象，那么教师在进行这部分知识授课的时候，首先需要选取有明显现象的电池装置，引导学生观察现象，分析宏观现象背后的微粒浓度和种类变化，让学生初步从“微观视角”建立电池知识模型。然后运用该模型预测或解释一些没有明显现象的电池装置，最后还可以思考如何从微粒变化的角度证实自己对电池工作原理的预测。运用真实情境中的宏观现象引入知识，从微观视角理解、分析、运用知识，还可以让学生自己设计实验进行预测、探究或验证。如此一番操作下来，就能够最大限度地帮助学生掌握化学特有的“宏微结合”认知方式。

4.引导学生开展课外化学实验或实践

“化学反应原理”的内容多数是理论性比较强的内容，除了日常的课堂教学，我们还可以引导学生利用课余时间或实验课时间去实践探究反应原理的知识。

在“化学反应原理”电化学部分包含两个较为简单的化学实验，一个是电镀实验，一个是制作燃料电池，笔者把这两个实验作为家庭作业或者课下作业布置给学生。学生在电镀过程中发现了很多问题，如，有刺激性气体产生，不能形成致密的镀层，溶液会变浑浊，等等。这些出乎意料的现象激起了学生的浓厚兴趣，学生通过查资料不断改进装置，这个过程对于学生核心素养的发展效果远远超过在课堂内听课。教师还可以在课程中分享给学生一些利用生活中常见的物品就可以尝试的化学实验，吸引学生利用手边物品主动进行化学实验。这种开放式学习过程对于核心素养的发展是强化和补充。

二、学生学习化学的具体方法

1.发现学习法

发现学习法指的是通过让学生主动地去发现一些知识、一些问题，然后通过自己的学习或者接受老师的帮助，来让自己发现的内容变成自身的知识。

在传统的学习方式中，大部分学生是被动去接受学习，这种学习方法是与发现学习法相对应的一种学习办法，叫做接受学习法。

接受学习法的意思是由教师向学生抛出问题，然后再由教师给学生解决这个问题，而接受知识的学生自始至终都是一个听讲的旁观者，所以接受学习法对于很多没有自觉性、容易分心的学生来说并不合适。

但是发现学习这种方法就不存在这样的问题，因为这种学习方法会让学生从知识的旁观者变成主动的求知者，由学生自己去找想要学习的内容，并通过自己的思考、了解，最后再与他人进行沟通，或者选择和老师交流，从而把知识归纳总结吸收掉。

2.意义学习法

意义学习法就是通过其他能够代表化学新知识的素材，与学生原本拥有的化学知识进行联系，从而达到让学生能够通过与这一素材进行共鸣，将新的化学知识吸收、理解。意义学习法对于学生来说，不需要进行死记硬背这样生硬机械的学习操作，更方便学生在学习化学的时候可以轻松理解化学原理中的理论知识等。

不过想要让学生通过意义学习法来学习化学，其实对于教师的要求会更高一点。因为并不是所有的教学素材都可以引起新知識和旧知识的联系，只有合适的素材才能够引起联系，这就需要教师花费较大的精力去专门寻找此类素材。

另外，还需要让学生拥有愿意主动学习的意识，因为只有学生愿意主动去学习，才能够与教师抛出的素材产生共鸣，才能够通过这个共鸣吸收知识。如果学生本身就是一个不愿意学习化学的人，那么有再多可以引起联系的新知识素材都是无用的。

3.合作学习法

合作学习指的是某一部分学生为了完成一个共同的任务，而通过明确的任务分工来互帮互助进行学习的一种方法，这种学习化学的方法也是现在大部分教师在化学授课中最常用的。

一般来说，一群学生的合作学习会比某一个学生独立学习的效率高得多，而且合作学习能够削弱学生在学习过程中的孤独感，还能够建立与他人的良好人际关系。另外在合作的同时也存在一部分的竞争，这就让一起完成这个任务的同学可以互相鞭策对方，让大家都不断提升。

不过考虑到合作学习，一般看的都是整个团体的结果，而不是某一个人研究出来的结果，所以在安排学生进行合作学习的时候，需要根据不同学生的水平层次来有意识地进行合作学习的搭配，这样合作团体才能够互相影响、互相成就。

总的来说，目前对于学生核心素养的培育还处在研究阶段，而化学核心素养的实践也在摸索之中，处在探究与发展相促进的阶段。那么在研究化学核心素养的发展时，身为教师的我们，一定要重视学生在化学学习过程中的实际情况，针对性地去开展课堂教学活动设计。

只有根据不同学生的学习情况，有意识地改变学生错误学习化学的方式，转变学生的学习视角，形成良好的思维习惯，才能够真正发展学生化学学科核心素养，从而让学生达到未来参与科研或生产的能力要求，成为一个对社会有益的人。

参考文献：

[1]刘文君.基于发展化学核心素养的化学反应原理教学研究[D].杭州：杭州师范大学，2017.

[2]冯敏.基于发展学科核心素养的高中化学教学研究[J].数理化学习（教育理论），2019.

[3]方晴.基于发展学科核心素养的高中化学教学研究[J].新课程（中学），2019.

注：本文系佛山市禅城区“特支计划”专项课题“基于核心素养的化学反应原理教学实践研究”（课题批准号：tzgh2020121）研究成果。