基于高中化学核心素养的教学设计与实践

陈亮

摘  要：高中化学学科核心素养是化学教学的新的指导思想，是学生必须具备的学科素养。在开展“素养为本”的课堂教学中，我们应重视课堂教学设计，激发学生学习兴趣，促使學生的学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力。

关键词：高中化学;核心素养;教学设计

《普通高中化学课程标准（2017年版）》提出，要进一步提升学生综合素质，着力发展核心素养，使学生具有理想信念和社会责任感，具有科学文化素养和终身学习能力，具有自主发展能力和沟通合作能力。作为一名教师，在进行“素养为本”的课堂教学时，应特别重视教学设计，激发学生学习兴趣，转变老师教和学生学的方式，培养学生的创新精神和实践能力。

一、教学内容及教学现状分析

本文选自人教版高中化学教材必修第二册，第六章“化学反应与能量”，第二节“化学反应的速率与限度”，实验活动7“化学反应速率的影响因素”。

新教材中化学反应速率影响因素的内容，以新旧兼容、详略有别的方式编排。教材中举出食物的变质，金属的腐蚀等需要通过反应条件调控反应速率的实例，说明化学反应速率影响因素的重要性，以及调控化学反应速率的意义和价值。在初中已经认识了催化剂对化学反应速率影响因素的基础上，通过栏目“探究”与实验活动7，重点指导学生探究化学反应温度高低以及反应物的浓度大小对化学反应速率的影响。

教学过程中，可以将教科书中变量控制的“方法导引”栏目与“探究”栏目结合起来，先带领学生阅读“方法引导”栏目，了解什么叫控制变量，为什么要控制变量。接着在科学方法的指引下进行实验，在实验过程中学会“如何控制变量”。这样可以使学生有目的、有步骤、有方法地进行实验，有利于内化影响化学反应速率的外界条件，让学生学会科学探究的方法，增强其证据推理意识。

二、教学目标

（一）通过化学反应速率的概念及其影响因素的学习，学会“变量控制”的科学方法，增强证据推理的意识。

（二）发展认识化学反应的基本角度，能从化学反应快慢的角度解释生产、生活中简单的化学现象。认识到对反应条件的控制，在生产和科学研究中的作用。

（三）能从微观角度理解浓度和压强对速率的影响，发展宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养。

三、教学过程设计

教学环节一：创设真实问题情景，提出实际问题，让学生用化学解决问题。

学习情景1：早在周朝的时候，古人就发明了一种叫冰鉴的东西，专门用来保存“冰”。后来发现，冬天下雪的时候，寒气可以让食物保鲜，而冰也是一种寒气，所以就发明了用冰鉴进行保鲜。

思考1：古代的“冰箱”和现代的冰箱为什么能够较长时间保存食物？

学习情景2：观看视频：钠、镁与水反应的比较

思考2：什么因素导致钠与水反应要比镁与水的反应剧烈得多？镁在冷水和热水有什么不同？为什么？

设计意图：老师可以通过创设情景，提出问题，让学生对相关化学现象、实验事实、新课内容有基本的认识。通过情景创设使学生认识影响化学反应速率有哪些因素，归纳出影响化学反应速率的因素有内因和外因。通过宏观的现象辨识和微观辨析，潜移默化地提升学生的学科核心素养。

教学环节二：小组合作探究

探究实验1：反应温度的影响

试剂：5%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液

仪器：试管、烧杯、量筒

在两支大小相同的试管中均加入2mL5%H2O2溶液，同时滴入2滴1mol/LFeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时，分别将两只试管同时放入冷水和热水中，观察现象并进行对比，并记录（见表1）

实验探究2：反应物浓度的影响

试剂：0.1mol/L Na2S2O3、0.1mol/L H2SO4、蒸馏水

仪器：试管、烧杯、量筒

利用提供的用品，根据硫代硫酸钠与硫酸的反应原理，设计实验方案并提请老师审阅，待老师同意后进行实验。记录相关实验现象（见表2）

实验探究3：不同催化剂的影响

试剂：5%H2O2溶液、1mol/LFeCl3溶液、MnO2固体

仪器：试管、烧杯、量筒

利用实验室提供的用品，设计实验方案并提请老师审阅（分组平板提交），待老师同意后进行实验。记录相关实验现象（见表3）

设计意图：实验是化学学科的基础，科学探究需要化学实验，科学探究过程包括提出问题和假设、设计方案、实施实验、获取证据、分析解释或建构模型、形成结论及交流评价等核心要素。这个过程中，学生的学科核心素养的强化应得到教师的重视，包括科学探究与创新意识，科学精神与社会责任，证据推理与模型认知。通过这些实验对比，变量控制方法的运用，掌握了外界哪些因素对化学反应速率有影响，强化了学生的探究，用证据进行推理，总结归纳等能力，让学生明白到化学反应速率是可以一定条件改变的。培养了学生的学科素养。

环节三：分析归纳，构建模型

利用控制变量法探究温度对化学反应速率的影响的思维模型（见图1），其他变量也如此类推。

设计意图：通过小组合作实验，讨论实验方案，平板展示、生生互评、质疑释疑等环节逐步完善学科知识体系，通过上述实验结论，引导学生对比和迁移，归纳影响化学反应速率的各种因素，建立起解决现实问题的思维模型。

环节四：分析问题，解决问题

问题与讨论：

1.工业合成氨时需要适当增大压强和升高温度的原因？

2.在矿石冶炼中为什么需要将原料粉碎？

3.CaCO3与稀盐酸反应生成CO2的速率为什么会出现慢——快——慢的变化？

设计意图：让化学与生产生活产生联系，培养学生的相关的科学精神以及社会责任。通过实际问题巩固影响化学反应速率的因素，使学生理解变量控制法在实际问题中的应用。

四、教学反思

在高中的新教材中，化学反应速率的相关知识在化学第二册中也占据了相当重要的地位，学生不仅需要掌握速率的数学表达式计算，还要明确实验过程，各种条件因素等，熟练掌握影响化学反应速率的因素。在新教材选择性必修一中将进一步学习化学反应的影响因素，化学平衡移动。因此，老师应重视高中新教材第二册中“化学反应速率”的教学，为后续的学习做好准备。

学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观、必备品格和关键能力。合理设计教学内容，以生为本，培养学科核心素养的基础上设计教学活动，体现化学课程学习对学生今后发展的重要价值。在“影响化学反应速率的因素” 的教学中通过创设真实问题情景，引导学生提出问题，并提出合理方案区探究问题。将教材的“方法导引”栏目与“探究”栏目结合起来，并有梯度的设置探究实验，这种逐步递进的探究水平的设计，意在保证学生能进行探究活动，又有一定的探究空间。

新课标、新教材的使用过程中要求教师更新教学的理念和方法，坚持“素养为本”，注重每个学生个性发展以及学生多样化的学习需求，促进学生的全面发展。因此，教学工作的各个环节的设计都应该以促成学生的学科核心素养为目标。

参考文献：

[1] 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版2020年修订）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[2] 普通高中化学课程标准修订组.普通高中化学课程标准（2017年版）解读[M].北京：高等教育出版社，2018.

[3] 人民教育出版社课程教材研究所化学课程教材研究开发中心.普通高中教科书教师教学用书 化学 必修 第二册[M].人民教育出版社，2019.

（作者单位：广州市增城区郑中钧中学，广东   广州   510000）