化学核心素养在高中教学中的实践

白雪艳

摘要：以“原电池”为例，探索在化学课堂教学中如何从“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”“实验探究与创新意识”“科学精神与社会责任”五个维度发展学生化学学科的核心素养。

关键词：化学核心素养；问题引导

“核心素养”指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。突出强调个人修养、社会关爱、家国情怀，更注重自主发展、合作参与、创新实践。根据《中学生发展核心素养（征订意见稿）》和高中化学课程特点，高中化学课程标准修订组提出了化学核心素养，主要包括“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”“实验探究与创新意识”“科学精神与社会责任”。化学课程是促进学生化学核心素养形成和发展的重要载体，作为一线化学教师，通过化学课程的实施，不仅要教给学生知识，而且要教导学生认识化学学科的本质特点，揭示学习化学的意义及化学的社会价值。下面本文将通过“原电池”教学案例，来谈谈在教学过程中有意识的渗透和发展学生的核心素养。

一、教材及学情分析

“原电池”这节课属于“化学反应与电能”的内容之一，本节内容又是在社会生产、生活和科学研究中有广泛应用的知识，是对人类文明进步和现代化发展有重大价值的知识，与我们每个人息息相关。掌握原电池的工作原理与构成条件。对后续学习电化学打下一定的理论基础。学生已经学习了金属的性质，电解质溶液以及氧化还原反应的相关知识，在能力上，学生初步具备了观察能力、实验能力、但思维迁移能力、实验探究能力较弱，在宏观与微观的思维转化上比较困难。对实验现象的分析能力较弱，可以用问题驱动的方式加以引导。

二、教学设计与实施

1.用自制的简易纸电池引入，激发学生的兴趣

教师设计并自制一个轻薄便于携带简易的纸质电池，串联电流表，能使电流

表的指针发生偏转。电流表指针发生偏转的原因是什么？

设计意图：首先思考电流表指针发生偏转的原因？激发了学生对电池的兴趣，用轻便简易的电池引入新课，激发了学生的兴趣，引导学生关注废旧电池的处理，加深环保意识，更加关注社会，增强责任担当的情怀。

2. 实验探究架构课堂

教学环节一：根据金属的性质，单质铜放入稀硫酸无现象。当锌片与铜片用导线连接后再放入稀硫酸中是否有现象呢？

实验1：分别让铜片、锌片与稀硫酸溶液反应

问题1：铜片和锌片上分别有什么现象？

实验2：用导线连接锌片和铜片，观察、比较导线连接前后的现象；再用导线在铜片和锌片之间串联一个电流表观察电流表指针是否发生偏转。

问题2：铜片和锌片上分别有什么现象？和实验1的现象不同的原因？

设计意图：本环节从学生已有的知识经验出发，通过实验设计问题，用问题驱动、层层递进的教学方式，培养学生的“宏观辨识与微观探析”“变化观念”能力。在实验探究过程中，让学生进行小组合作，讨论并设计实验、观察实验现象、分析实验现象的原因。从而发展学生“实验探究”核心素养的关键能力。

教学环节二：原电池形成条件的探究

问题3：通过实验，我们知道锌片、铜片和稀硫酸等可以形成原电池，但是并不是大家设计的装置中都产生了电流，请大家分析刚才的装置，分析原电池的形成需要哪些条件？

问题4：电极材料除了锌片和铜片能否换成其他材料？反应液除了稀硫酸，能否换成别的液体？请设计实验方案，探究原电池的形成的条件。

绘制表格，整理记录学生汇报的实验信息以及选择该顺序的理由，总结形成原电池的条件：①形成闭合回路，②有自发的氧化还原反应，③活泼性不同的电极，④电解质溶液。

设计意图：培养学生思维的有序性和实验方案的设计能力。根据实验信息总结出规律，形成模型化认知，培养学生信息处理能力，发展学生“证据推理与模型认知”的核心素养。同时让学生体会了科学实验探究的一般过程和方法：发现问题---对問题进行猜测与假设---设计实验方案进行验证---分析结果得出结论，初步了解科学思维方法，建构研究化学变化的思路和模型。培养学生的创新意识和创新思维能力。

教学环节三：原电池工作原理分析

问题5：我们已经设计出了一套完整的原电池的装置，成功实现了化学能向电能的转变。那么原电池是如何实现这一转变的？一铜锌原电池为例，指出电池的正负极，并分析两极上可能发生的反应及反应类型，试着写出两极上的电极反应式。分析原电池中电子、电流、阴阳离子的移动方向。

设计意图：让学生进行小组合作，讨论，培养学生分析问题解决问题的能力。运用已学的知识解决现有的问题，提升学生的知识运用和迁移能力。加强对原电池工作原理的认识。从而发展学生的“模型认知”核心素养。

3.思维碰撞渗透到课堂

思维起源于疑惑，从问题的提出到问题的解答，再到不断地追问，最后得到明朗的答案。在思维的碰撞中构建知识，从而发展深层次的思辨能力。以问题驱动促进辨析知识：①电流的实质是什么？②我们已经学过的哪些类型的化学反应？这些不同类型反应的特点是什么？③原电池的构成需要哪些条件？④原电池的工作原理：正、负极的判断及电极方程式的书写。⑤电子、电流、阴阳离子的移动方向。

设计意图：在课堂中体现以学生为主体的地位，让学生学会手脑并用，与学生共同探讨，多多交流，引导学生和老师之间以及学生和学生之间的互动交流，是发展学生“证据推理与模型认知”的有效方法。

综上所述，教师要学会创造性的使用教材，本节课通过实验的改进与创新引领学生认识原电池，引导学生体验科学探究的一般过程和方法：发现问题、提出假设、设计实验、分析实验得出结论。通过这一科学思维，掌握了原电池的构成条件与工作原理，促进了从宏观到微观的转变的认知方式，学会了实验探究与创新意识、宏观辨识与微观探析，证据推理与模型认知，通过对废旧电池的处理，加强了环保意识，发展了社会责任的素养意识。收获了超越知识本身的科学素养。