基于学科核心素养的高中化学主题式教学活动探究

邱晓霞

摘 要：本研究以甲烷教学为例，旨在探讨基于学科核心素养的高中化学主题式教学活动。在甲烷教学过程中，结合关键实验和案例分析，引导学生探索甲烷的性质、应用和环境意义。研究结果表明，主题式教学有助于激发学生的学习兴趣，强化学习动机，并培养学生学科思维和创新能力。

关键词：学科核心素养；高中化学；主题式教学；甲烷

中图分类号：G633.8   文献标识码：A   文章编号：1673-8918（2024）01-0140-04

随着教育理念的不断革新，传统的知识灌输式教学已不再满足培养学生综合素质的需求。学科核心素养作为一种新的教育理念，强调学科知识、能力、情感和价值观的综合发展。在高中化学教学中，如何将学科核心素养融入教学实践，成為一个值得探讨的课题。文章以甲烷为例，探讨如何通过主题式教学活动培养学生的学科核心素养。

一、 高中化学主题式教学的作用

首先，主题式教学强调在整体性情境下进行学习，将课程中的各个知识点和技能有机地联系起来。这样的教学方法不仅有助于避免知识的孤立性，还能帮助学生更好地理解知识之间的内在联系。以甲烷为主题，教师可以引导学生从分子结构、性质、制备方法、应用领域、环境影响等多个角度深入研究，使他们形成一个完整的认知体系。其次，主题式教学能够激发学生的好奇心和求知欲。传统的教学往往以知识点的罗列和记忆为主，容易让学生感到枯燥乏味，而主题式教学以有趣的主题为引子，往往能够引发学生的兴趣，他们会更愿意主动参与学习。在甲烷教学中，通过介绍甲烷气味的特点、在生活中的应用，甚至是与火灾相关的案例，可以引起学生的兴趣，使他们更加主动地投入学习过程。此外，主题式教学鼓励学生跨学科地思考问题，培养他们的综合分析和解决问题的能力。现实世界中的问题往往可以从多维度来看，学生需要综合运用不同领域的知识来解决问题。通过将不同知识点融入一个主题中，将所学知识有机地整合，可以培养学生的综合能力。如在甲烷教学中，学生需要探究甲烷在能源产生和环境保护方面的知识，这种跨学科的思考将使他们具备更全面的问题解决能力。

二、 高中化学主题式教学的注意事项

首先，教师应该精心选择主题。主题的选择应该立足于学生的年龄、兴趣和日常生活情况，以便激发他们的学习兴趣。例如，在高中化学中，以甲烷为主题与学生的生活经验结合，可以使他们能够更容易理解和产生兴趣。同时，主题也应该有一定的深度，能够引发学生的思考，而不仅仅是知识的简单传递。其次，主题式教学需要充分考虑学生的学习特点和水平。教师应该了解学生的背景知识，确保主题的内容与学生已有的知识有所联系。如果主题过于高深或过于简单，都可能导致学生缺乏学习兴趣。因此，教师需要进行适当的课前调研，了解学生的学习需求，以便更好地设计教学方案。此外，教学活动的设计也是关键。主题式教学应该包括多样的教学活动，如实验、案例分析、小组讨论等，以便激发学生的多方面思考。在甲烷教学中，可以设计一些有趣的实验，从而使学生更好地理解甲烷的性质和制备方法。同时，教师可以引入真实案例，让学生了解甲烷在生活中的应用，培养他们将知识运用到实际问题解决中的能力。鼓励学生的主动参与也是非常重要的。主题式教学强调学生在学习中的主动性和参与度，教师可以采用启发式提问，引导学生思考，鼓励他们提出问题并探索答案，增强他们的学习动力和自主学习能力。最后，主题式教学需要不断反思和调整。教师应该定期对教学效果进行评估，了解学生的反馈和需求，根据实际情况调整教学策略。这有助于教学的持续改进和优化，使学生获得更好的学习体验和成长。

三、 高中化学主题式教学的具体策略

（一）引入生活案例

引入生活案例是高中化学主题式教学的重要策略之一，可以极大地激发学生的学习兴趣和好奇心。通过选择与甲烷相关的实际案例，如天然气的利用、甲烷在厨房中的应用等，能够将抽象的化学概念与学生日常生活联系起来，使他们更容易理解和关注甲烷这一主题。在引入生活案例的过程中，教师可以采用以下策略：

情境描述：教师可以从生活中真实的场景入手，讲述天然气在家庭中用于做饭、供暖的情况，通过细致的情境描述，激发学生对甲烷相关知识的认知和兴趣。

引发问题：提出问题，让学生思考甲烷在这些实际场景中的作用和重要性。例如，为什么天然气在厨房中被广泛使用，甲烷在家庭生活中有哪些优势？

案例分析：分析甲烷在不同领域的应用案例，如工业生产、能源领域等。通过案例，学生能够更加直观地了解甲烷的多样化用途。

互动讨论：鼓励学生参与讨论，分享自己对甲烷的认识。教师可以引导学生提出问题，让他们通过交流不断拓展自己的认知。

实际体验：如果条件允许，可以进行一些实际的体验活动。比如，在实验室中展示甲烷的燃烧特性，让学生亲身感受甲烷的性质。

通过引入生活案例，学生将会在现实生活中更加关注甲烷，从而更加容易理解化学知识。他们将会意识到化学知识不仅仅存在于实验室，还应用于日常生活的方方面面。这种联系能够激发学生学习的积极性，使他们更愿意深入探究甲烷的性质和应用。同时，也能够培养学生将所学知识与实际问题联系起来的能力，为学生未来的学习和生活打下坚实基础。

（二）实验探究

实验探究是高中化学主题式教学中不可或缺的一环，尤其针对甲烷这样的主题，实验可以直观地展示甲烷的性质和特点，使学生更深入地理解其中的化学反应和现象。以下是关于实验探究的详细介绍。

实验设计：甲烷的制备实验是一个很好的例子，教师可以设计一个简单的实验，让学生观察和亲身操作甲烷的制备过程。例如，将一定量的碳酸钠（Na2CO3）和过量的氢氧化钙（Ca（OH）2）混合，然后加入适量的水，通过碳酸钠和氢氧化钙的反应，释放出甲烷气体。

实验步骤：学生按照实验步骤进行操作。首先，将碳酸钠和氢氧化钙混合。然后，逐渐加入水，观察反应过程中是否有气泡生成。最后，在反应管口放置气球或瓶塞，收集产生的气体。

实验观察与分析：学生可以观察气球的膨胀和气体的产生。教师可以引导他们分析产生的气体可能是甲烷，这可以通过甲烷气体的性质进行初步验证。

学生参与：这个实验需要学生实际操作，让他们亲手操作实验，体验化学反应的过程，加深对甲烷的制备和性质的理解。

实验结束后，教师可以组织学生进行实验结果的讨论和总结，学生可以分享他们的观察和体验，对实验中出现的现象进行解释，加深对甲烷的理解。通过这样的实验探究，学生能够亲身体验化学反应的过程，直观地感受到甲烷的性质和特点。实验可以激发他们的好奇心，培养他们的观察和实验设计能力。此外，通過实验，学生还能够更深入地理解化学反应的基本原理，培养科学兴趣和探索精神，为后续的化学学习打下坚实的基础。

（三）问题驱动学习

问题驱动学习是一种培养学生批判性思维和解决问题能力的有效策略，尤其在高中化学主题式教学中，这种方式能够引导学生更深入地思考甲烷这一主题。通过提出开放性问题，让学生从不同角度思考甲烷的制备、应用和环境问题，可以激发他们的思维活跃性和独立思考能力。

问题设计：教师可以提出一系列与甲烷相关的问题，如：

·甲烷是如何制备的，有哪些制备方法，各有什么特点？

·甲烷在哪些领域得到广泛应用，有哪些应用案例？

·甲烷的燃烧产生哪些物质，有何环境影响？

·如何减少甲烷的排放，有哪些控制措施？

学生思考：学生根据问题展开思考，教师可以鼓励他们从不同的角度出发，寻找信息，分析问题，提出自己的观点和解决方案。

小组讨论：将学生分成小组，让他们共同探讨问题，分享各自的思考和观点。通过小组讨论，学生可以互相启发，从不同的角度看待问题。

展示和分享：每个小组可以向全班展示他们的讨论结果和解决方案。这不仅能够展示学生的思考成果，还能够让其他同学从不同的角度获得新的启发。

引导深入思考：教师可以通过追问、引导性问题，促使学生深入思考。例如，如果学生提出减少甲烷排放的方法是减少牛的饲养数量，教师可以追问这样做会对农业和食品供应产生什么影响，从而引发学生更深层次的思考。

通过问题驱动学习，学生不仅能够了解甲烷的制备、应用和环境问题，还能够深入思考问题背后的原理和影响。这不仅能培养他们的批判性思维和解决问题的能力，使他们能够更有自信面对复杂的现实问题，还能够激发学生的学习兴趣，使他们在探索问题的过程中体验到学习的乐趣和成就感。

（四）创意项目

创意项目是激发学生创新思维、培养想象力和实践能力的重要方式之一。对高中化学主题式教学而言，鼓励学生设计与甲烷相关的创意项目可以使他们更加深入地理解甲烷的性质和应用，同时培养他们的创新意识和实践能力。

项目设计：教师可以提出一个创意项目的任务，如制作与甲烷有关的模型、制作展示板、设计创新的甲烷应用方案等，学生可以根据自己的兴趣和创造力，选择适合自己的项目。

项目主题：学生可以选择与甲烷有关的不同主题，如甲烷的性质、制备、应用、环境影响等，根据自己的兴趣选择一个深入研究的方向。

创意实施：学生需要根据项目的要求，进行实际操作和设计。例如，制作甲烷分子模型，设计展示板介绍甲烷的制备和应用方法，提出新颖的甲烷利用方案等。

创意展示：学生可以将自己的创意项目展示出来，可以是在班级内进行展示，也可以是在学校的展览活动中展示。通过展示，学生不仅能够分享自己的创意，还能够从其他同学的作品中获得灵感和启发。

评价与反思：教师可以对学生的创意项目进行评价，不仅要关注作品的质量，还要关注学生在项目中的创新思维和实践能力提升情况。同时，学生也可以对自己的创意项目进行反思，总结自己在设计和实施过程中的经验和收获。

通过创意项目，学生能够将抽象的甲烷概念转化为具体的作品，加深对甲烷的理解。创意项目鼓励了学生的创新思维，使他们从不同角度思考甲烷的性质和应用，培养了他们解决实际问题的能力。此外，创意项目还可以激发学生的学习兴趣，增强他们的参与感和自主学习能力。通过参与创意项目，学生不仅能够在化学知识上有所提升，还能够为未来的学习和职业发展积累宝贵的经验。

（五）实际问题解决

实际问题解决是一种培养学生综合运用所学知识和技能的重要方法，能够帮助学生将学习的内容应用到实际问题中，培养他们解决问题的能力。通过提出一个实际问题，比如，如何减少甲烷的排放或如何合理利用甲烷资源，让学生基于所学知识提出解决方案，从而锻炼他们的分析、判断和创新能力。

问题引入：教师可以以具体的背景情境引入问题，例如，全球温室气体排放日益严重，如何减少甲烷的排放成为一个重要问题。

学生分析：学生需要分析问题的产生背景和相关影响因素，了解甲烷排放的原因、影响和现状，他们可以运用化学知识，探讨甲烷的产生途径、释放情况等。

提出解决方案：学生基于所学知识，提出减少甲烷排放的具体解决方案，这可以涉及技术、政策、社会行为等多个方面。例如，提倡可再生能源的使用、加强农业排放管理、鼓励城市生活的低碳模式等。

方案评估：学生需要对提出的解决方案进行评估，分析其可行性、效果和可能的影响，可以考虑不同因素，如经济、社会、环境等。

创新思考：教师可以鼓励学生提出创新的解决方案，挖掘一些可能被忽视的角度或方法，这有助于培养学生的创新能力。

方案展示：学生可以以小组或个人形式展示他们的解决方案，这不仅能够让他们分享自己的想法，还能够促使其他同学从不同的角度思考问题。

通过实际问题解决，学生不仅能够运用所学知识解决实际问题，还能够培养分析、判断和创新的能力，他们将在实际问题中感受到学习的价值和意义，认识到所学知识的实际应用价值。同时，也能培养学生的社会责任感，让他们认识到他们有能力和责任参与解决现实问题，为社会作贡献。

四、 学科核心素养视角下的甲烷教学

（一）主题选择与学科核心素养对接

当设计高中化学主题式教学活动时，主题选择与学科核心素养对接是至关重要的。选择合适的主题并将其与化学课程内容有机融合，能够引导学生深入思考并激发他们的学习兴趣。

在甲烷教学主题中，在选择“能源与环境”作为主题时，可以在知识中引入可持续发展和环境保护的重要概念。这不仅可以让学生了解到甲烷是一种重要的清洁能源，还能让他们意识到能源选择对环境和气候变化的影响。这样的主题选择紧密结合了化学内容与实际应用，能够使学生更好地理解学科的核心概念。

通过将“能源与环境”主题融入甲烷教学，学生可以深入探讨以下方面：

能源生产和利用：学生可以了解甲烷作为一种天然气，在能源生产中的重要性，他们可以研究如何从甲烷中获取能量，探讨其在燃烧过程中的反应和产物。

温室气体与气候变化：引导学生深入理解甲烷作为一种温室气体的特性，以及其与气候变化的关系。通过分析甲烷排放对温室效应的影响，学生可以认识到环境保护的重要性。

可持续能源选择：学生可以探讨清洁能源对环境的积极影响，并思考如何在能源选择方面做出更科学的决策，这有助于培养学生的环保意识和责任感。

化学反应与应用：通过深入研究甲烷的化学性质，学生可以了解它在不同反应中的应用，例如，燃烧、催化裂化等，从而更好地理解化学原理。

（二）情境设计与真实性

高中化学主题式教学的情境设计与真实性是培养学生综合素养和实际应用能力的关键。通过构建一个现实生活中的情境，让学生亲身体验和感受甲烷在能源生产和环境保护方面的重要性，可以深入引导学生思考，并激发他们的兴趣。

在甲烷教学中，通过构建一个真实的情境，例如讨论甲烷的清洁燃烧对大气污染的影响，可以使学生更加深入地理解甲烷的重要性和化学反应的实际应用。

实际问题意识：通过将甲烷的燃烧问题与大气污染联系起来，学生能够意识到能源选择对环境和健康的影响，从而引发他们对环境保护问题的深刻思考。

跨学科视角：这样的情境设计不仅涉及化学知识，还涵盖了环境科学、生态学等多个领域，学生可以从不同学科角度探讨甲烷问题，培养跨学科思维。

现实应用体验：通过案例分析和实际数据，学生可以了解甲烷的排放与清洁燃烧对大气质量的影响。这种体验能够将抽象的化学知识与现实情境相结合，增强学生的学习体验。

批判性思维培养：学生需要分析和评估不同能源选择的优劣，从而培养他们的批判性思维和判断能力，他们可以思考甲烷清洁燃烧的益处和局限，从多个角度评估问题。

创新和解决方案：通过情境设计，学生可以提出创新的解决方案，例如，改进燃烧技术、开发更高效的能源利用方法等，从而培养他们的创新思维和解决问题的能力。

五、 结论

基于学科核心素养的高中化学主题式教学活动，为学生提供了一个综合性、探究性的學习环境。通过以甲烷为例的教学实践，文章探索了高中化学主题式教学的作用、注意事项和具体策略，为今后的教学实践提供了有益的借鉴。

参考文献：

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