核心素养下的初中化学课堂教学设计探析——以“分子和原子”为例

甘肃岷县西寨九年制学校（748413）张跃飞

核心素养是学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。不同学科的核心素养有不同的侧重点。《义务教育化学课程标准(2022 年版)》提出“化学观念”“科学思维”“科学探究与实践”“科学态度与责任”四个方面的核心素养，这是将学生发展核心素养在义务教育化学课程中的具体化，反映了社会主义核心价值观下的化学课程育人的基本要求。

初中化学教育是对小学科学教育的阶段性总结和提升，是化学教育的启蒙。在初中化学课堂教学中，依据课程标准要求和化学学科核心素养的内涵，有规划地优化课堂教学设计，是培育学生化学学科核心素养的重要抓手。

一、厘清教学内容与化学学科核心素养的联系

在进行初中化学课堂教学设计时，教师要厘清教学内容和化学学科核心素养的联系，建立以核心素养为导向的教学设计理念。

例如，“分子和原子”的教学内容所承载的化学学科核心素养主要是“宏观辨识与微观探析”和“证据推理”。基于此，笔者结合课程标准要求和化学学科核心素养的内涵，将“分子和原子”教学的素养目标进行细化（如表1）。

表1 “分子和原子”教学的素养目标

续表

厘清了以上联系，对照化学学科核心素养寻找开展初中化学教学的方法和基准点，从而设计出有助于培养和发展学生化学学科核心素养的教学方案。

二、核心素养下的初中化学课堂教学设计案例

课堂教学设计是实施课堂教学活动的预备方案，是实现教学有效性的有力保障。教师课前应认真分析教材、研读课标，契合化学学科核心素养的培养要求精心设计课堂教学。下面以人教版九年级化学上册“分子和原子”为例，就融合化学学科核心素养进行课堂教学设计做具体说明。

（一）教学目标

教学目标的确定要体现课程标准的要求，要契合学科核心素养的内涵，全面反映教材的内容构成，符合学生的认知规律。由此将“分子和原子”的教学目标确定如下：

1.通过宏观现象，认识微粒的存在以及微粒具有的性质，知道物质是由分子、原子等微观粒子构成的，初步建立微粒观。

2.能利用所学化学知识解释生活与生产中的一些现象及问题，树立“物质是可分的”的辩证唯物主义观点。

3.能从微观视角解释物质的变化，理解物质变化的本质。

4.能从微观视角对宏观现象进行分析，并用符号进行表征，初步形成“宏观—符号—微观”表征思维。

（二）教学流程

环节一：创设情境，走进化学

【新课导入】播放视频，展示“岷州八月药飘香”“路过鲜花盛开的花园会闻到花香”“湿衣服经晾晒上面的水不见了”“蔗糖放在水中消失了”等现象，设问：怎样解释这些现象？

【学生活动】观看视频，回忆八年级的相关物理知识，回答问题：物质是由分子、原子等构成的，分子在不断地运动。

设计意图：以学生熟悉的生活现象导入新课，激发学生的学习兴趣，让学生体会到化学源于生活，使学生学会关注身边的化学，运用化学知识解释生产生活中的现象与问题。

环节二：探究微粒的存在及性质

【过渡】对于刚才大家感兴趣的现象，科学家也很感兴趣。200 多年前，科学家就提出了“物质都是由看不见的微小的粒子（分子和原子）构成的”的观点。那么该如何证明分子和原子确实存在呢？

【展示并讲解】水是由水分子构成的，为什么水分子看不见，而水却能看见？随着科学技术的发展，人们已经能够用先进的仪器观察到分子和原子了。展示扫描隧道显微镜下的苯分子的图片和由硅原子形成的“中国”两字的图片（扫描隧道显微镜的放大倍数是3亿倍）。

【学生活动】观看图片，感知分子、原子的真实存在。

【资料展示】水分子的自述。

【提出问题】以上材料说明分子具有什么特点？

【学生活动】阅读材料，感受分子不仅体积小，而且质量也很小。

【实验探究1】探究分子的运动及其与温度的关系。

（1）学生依据教材实验展开探究。

（2）教师演示氨分子运动实验，并动画模拟分子运动。

（3）教师分别演示红墨水在冷水和热水中扩散的实验。

【实验探究2】探究分子间是否有间隙。

（1）教师演示酒精和水的混合实验，并设问：不同物质粒子之间的间隙一样吗？

（2）教师引导学生设计实验：用同一注射器吸入等体积的水与空气，用手指堵住，推动活塞，进行探究验证。

（3）动画模拟不同状态下物质的粒子间的间隙。

（4）学生观察以上实验，记录现象，得出结论。

【教师小结】：通过探究，我们知道了分子具有三个特性，原子也同样有这三个特性。

设计意图：通过图片证据证实分子、原子等粒子的存在；通过具体数据说明分子的质量和体积都很小；通过演示实验与探究性实验，使学生在观察实验现象以及分析原因的过程中认识到微粒的存在，了解微粒的性质，知道分子、原子等都是构成物质的微粒，初步建立微粒观。

环节三：认识分子、原子的概念及其关系

【过渡】复习氧化汞的分解实验。

【提出问题】在化学变化前后，物质的种类发生了变化，生成了新物质，那么分子是否发生变化呢？

【学生活动】用不同颜色、大小的圆圈代表汞原子和氧原子，模拟画出氧化汞分解的微观过程（反应前、中、后）。

【展示并讲解】投影展示学生成果，纠正学生的认知偏差。

【多媒体展示】氧化汞的分解模拟动画。

【提出问题】（1）氧化汞、汞和氧气是由什么粒子构成的？（2）整个过程中什么粒子发生了改变？什么粒子没有发生改变？（3）从微观角度分析，汞的蒸发和汞与氧气反应形成氧化汞这一反应有什么不同？

【学生活动】思考并回答：（1）氧化汞由氧化汞分子构成，汞由汞原子构成，氧气由氧分子构成；（2）整个过程改变的粒子是氧化汞分子，没有发生改变的是汞原子、氧原子（;3）从微观角度分析，氧化汞的蒸发只是氧化汞分子间隔发生变化，汞与氧气反应形成氧化汞的过程有新的分子（氧化汞分子）生成。

【教师小结】分子和原子的定义以及相互联系。

设计意图：分子和原子的定义比较抽象，仅依靠学生的想象和教师的讲解是很难理解和掌握的。通过动手画氧化汞的分解过程和运用信息技术进行动画模拟，使微观过程直观化。让学生经历“氧化汞分子→汞原子和氧分子”的变化过程，以了解化学变化中分子、原子的特征，学会从微观视角认识和理解物质的变化。

环节四：回归生活，运用化学

【提出问题】（1）6 000 L 的氧气在加压条件下为什么能装入40 L 的钢瓶中？（2）为什么瘪的乒乓球放在热水中会鼓起来？（3）酒精、汽油为什么要密闭保存？（4）水的蒸发和水的分解有何不同？

【学生活动】思考并回答：（1）在加压条件下，分子间的间隔变小。因此，6000 L的氧气能在加压条件下装入40 L 的钢瓶中（;2）温度升高，分子运动加快，分子间隔变大。因此，瘪的乒乓球放在热水中会鼓起来；（3）分子在不停地做无规则运动，因为酒精、汽油的分子的间隔比较大，所以必须密闭保存;（4）水的蒸发是指水由液态变为气态，是分子之间的间隔变大，属于物理变化；水的分解是水分子分解为氢、氧原子，原子再重新组合构成氢分子和氧分子，分子本身发生了变化，属于化学变化。

设计意图：通过让学生运用与迁移知识来解释生活中的一些现象，培养学生迁移应用和解决问题的能力。

环节五：归纳总结，交流提升

【教师设问】通过本节课的学习，你知道了哪些知识？

【教师引导】让学生梳理本课所学知识，形成简单的思维导图。

设计意图：通过梳理所学知识，形成思维导图，促使学生在获取知识的同时发展化学学科核心素养。

（三）教学反思

本节课的课堂教学设计以核心素养为导向，重视对学生化学学科核心素养的培养。一是注重利用学生身边熟悉的现象引入新课，引导学生从微观视角认识宏观现象，激发学生的学习兴趣；二是注重通过数据分析、实验探究等丰富的教学活动，引导学生获得对微粒的理性认识；三是注重设计贴近生活、生产的问题，引导学生运用所学知识解决实际问题，使学生学会运用与迁移知识，形成学科思想，感悟化学的重要作用。

三、对核心素养下的初中化学课堂教学设计的思考

（一）核心素养下的初中化学课堂教学设计必须遵循一定的原则

第一，要遵循“立德树人”的原则。“立德树人”是发展中国特色教育事业的基础和核心，发展学科核心素养是实现学科育人功能、落实“立德树人”根本任务的主要途径。第二，以突显初中化学学科的本质为原则。初中化学课堂教学设计要以发挥化学教育功能为目标，使学生在认识化学学科本质的过程中发展学科核心素养，提升运用化学知识解决实际问题的能力。第三，要以促推学生有效学习为原则。设置的教学目标要能够涵盖和体现化学学科核心素养要求，在课堂教学环节中易落实、能体现；教学过程设计要具有多样性、层次性、启发性和趣味性，能有效引导学生的学习。

（二）应基于不同的教学内容采取不同的教学策略进行教学设计

不同的核心素养其核心内涵不同，教材内容的承载点也不尽相同，因此教师应根据教学内容，采取相应的教学策略进行教学设计。如“化学观念”素养的目标要求是“形成化学观念，解决实际问题”，核心内涵是认识物质的多样性、多视角分析物质的组成及变化，建立转化及变化与守恒的辩证统一关系，教学过程中教师应采用直观形象策略，使学生感受变化过程具体化，注重在建构分类、转化、变化观念的过程中形成化学守恒观；“科学态度与责任”素养的目标要求是“养成科学态度，具有责任担当”，核心内涵是培养学生科学品质及树立可持续发展观，教学过程中教师应通过创设化学史及STSE 情境，组织丰富的学习活动，使学生体验学习，实现素养目标。

（三）要有整体的教学规划，促进学科核心素养的培育进阶

核心素养目标不是一个课题、一个单元就可以实现的。教材内容承载的核心素养从前往后深度依次递增，同一方面的核心素养内容分布于不同的章节，这就要求教师在教学设计时要有整体的教学规划，以促进学科核心素养的培育进阶。