以学生为主体的化学学科核心素养的培养

文| 宋瑞慧

《普通高中化学课程标准（2017 年版2020 年修订）》提出化学学科核心素养包括“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”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”五个方面，培养学生分析问题、解决问题的能力是高中化学课标的要求，也是化学教育的主要目的之一。这就要求教师要精心设计每一个教学环节，授课过程中以学生为主体，让学生主动探究、观察、分析、猜想、验证、讨论、归纳，在此过程中构建知识结构，实现能力的提升，从而促进学生核心素养的提升。

一、精心设计科学探究实验，培养学生的创新意识

科学探究实验是化学教学中常用的教学手段，是在学生不清楚实验结论的前提下，通过实验探索得出结论。让学生亲身参与探究过程中，能提高学生的动手能力，激发学生的求知欲望，培养学生科学的态度和创新意识。通过探究实验，学生由接受型学习转变为主动参与的探究性学习。

在基本概念的教学过程中，教师应根据概念的特征，设计合理的概念形成过程，如在讲授“电解质”“非电解质”概念时，我的做法如下：

△环节一 导电性实验：我把课下改装的一部手机拿到课堂上，用这台手机验证溶液能否导电，当台上的两个学生将改装手机两极插入NaOH 溶液、HCl 溶液、NaCl 溶液后，手机就能拨通电话，而插入C2H5OH 溶液后，则不能拨通电话。学生惊叹不已，情绪高涨。

△环节二 提出问题：思考手机能拨通电话和不能拨通电话的原因，这些物质在溶于水的过程中发生了什么？（提示：微观角度）

△环节三 分组讨论：学生各抒己见，用语言、文字、画面和想象描述溶液中发生的微观过程。

△环节四 达成共识：小组代表总结讨论结果，教师播放模拟电离过程的视频，得出能拨通电话的原因是溶液导电，溶液中有自由移动的阴阳离子的定向移动，从而得出电解质的概念。再对比得出非电解质的概念。

教学过程中设计探究实验，培养学生的创新意识和创新能力。通过科学探究，学生参与到知识的形成过程中，获得了创新的成就感，消除了对创新的神秘感，增强了学生的自信心。通过探究，培养了学生勤于动脑、不断探索新知识的科学态度和创新精神，提高了学生学习化学的兴趣。在新的形势下，化学课堂教学应该走向探究化，这样才能更好地挖掘学生的潜能，调动学生学习化学的积极性和主动性，使学生在学习过程中不断地提高化学学科的核心素养。

二、精心设计问题，引导学生思考，培养学生宏观辨识与微观探析的化学学科核心素养

问题设计是教学设计中的必备环节，巧妙设计问题能激发学生的学习欲望，培养学生的思维能力。教学过程中教师要精心设计问题，创设良好的质疑情境，激发学生主动探究的学习动机，使学生从无疑到有疑，有疑而思解。课堂上为学生提供足够的思考空间，让他们在质疑—思考—释疑的过程中锻炼和提高思维能力。下面是我对化学键（第二课时）这节课的教学设计：

△活动一：化学键的分类

问题1：请同学们用表格总结出化学键的类型及成键特点。

教师：投影表格。

学生：完成表格（见文末表1），展示交流。

表1

△活动二：化学键类型与物质类别的关系

问题2：化学键与物质类别有什么关系？

小组讨论：

学生展示1：含离子键的化合物一定是离子化合物，离子化合物一定含离子键，可能含共价键。

学生展示2：只含极性键的物质一定是共价化合物，如HCl、H2O 等。

学生展示3：有的物质中既含极性键又含非极性键，如H2O2，稀气体单质中不存在共价键，因为稀有气体是单原子分子。

问题3：含金属元素一定是离子化合物吗？离子化合物中一定有金属元素吗？

学生展示1：含金属元素的化合物并不都是离子化合物，如AlCl3是共价化合物。

学生展示2：多种非金属元素也可以形成离子键，如铵盐。

问题4：我们可以根据什么特征判断离子化合物和共价化合物呢？

小组讨论：

学生展示：离子化合物熔融状态时离子键一定被破坏，产生自由移动的阴、阳离子，而共价化合物熔融状态时仍然是分子的形式，因此可以通过熔融状态时能否导电来区分。

教师归纳：离子化合物和共价化合物的概念和判断时的注意事项。

△活动三：认识分子间作用力和氢键

问题5：什么是分子间作用力？有何特点？对物质的性质有哪些影响？

学生阅读教材116 页的“资料卡片”：

学生展示1：分子间作用力：把分子聚集在一起的作用力，又称范德华力。分子间作用力比化学键弱得多，对物质的熔沸点等物理性质有影响。

学生展示2：氢键是一种较强的分子间作用力。它比化学键弱，比分子间作用力强。

形成条件：除H 外，形成氢键的原子通常是O、F、N。氢键用“X…H”表示；如水分子之间的氢键（见图1）：

图1

问题6：探究：在第ⅣA～ⅦA 族元素的氢化物中，同主族元素的氢化物，随着相对分子质量的增加，其熔、沸点呈现什么样的变化趋势？

学生展示：氢键广泛存在，如H2O、NH3、HF 的分子之间。氢键会使物质的熔沸点升高，同时还对物质的溶解性有影响。如NH2极易溶于水，就是因为氨分子与水分子之间易形成氢键。

教师评价：分子间形成氢键，既会影响物质的熔点、沸点，也会影响物质的溶解性。在第ⅣA～ⅦA族元素的氢化物中，第ⅣA 族的氢化物，从上到下，熔点、沸点依次升高，但NH3、H2O、HF 因存在氢键，故沸点反常的高。

化学键的知识内容对于发展学生“宏观辨识与微观探析”核心素养非常切合，在本教学设计过程中，6 个问题层层递进具有独特的价值。学生在问题引领下，积极参与学习活动。学生通过完成前述3 项任务，从宏观—微观—宏微结合的三个层次深入认识了化学键与物质类别的关系及物质的性质，建立了化学键认知模型，深刻认识了化学键对物质性质的决定作用。同时，学生在探究知识的过程中发展了宏观辨识与微观探析方面的化学学科核心素养。

通过教师或学生提出问题，在讨论的基础上获得知识即基于问题的学习。基于问题的学习能提高学生的参与意识，调动学生的思维积极性，提高学生的思维深度。因此，有效的问题设计能活跃课堂，让学生主动地获取知识，使学生在掌握知识的同时发展思维能力，提高思维的积极性、灵活性和创造性。

三、联系生活实际，发挥学生的主体地位，培养学生的科学态度与社会责任

化学是一门与生活联系非常紧密的学科，对某些现象，学生已经有了一定的知识经验，有了自己的理解和看法，因此，在教学过程中，教师不要只注重知识上的死板传授，要做一个有心人，经常收集一些与生活有关的教学资料，通过分析教材，创设情境，将问题与生活情境巧妙地联系起来，来改造学生旧的知识经验，构建新的知识经验。

（一）布置课外调查研究作业，让学生感受生活离不开化学

在进行硫及硫化合物教学时，我提前布置了一个课外调查研究作业：收集当地的雨水样品，并测定其pH。如果是酸雨（pH 小于5.6），请走访环保部门，了解其产生的原因及有关的防治措施，记下相应的数据。

提出问题：1.根据调查的结果，说说随着时间的推移，雨水的酸碱性是如何变化的？

2.二氧化硫的主要来源有哪些？雨水中的硫酸是怎样产生的？

3.酸雨有哪些危害？如何防治？

因为有了调查报告中的数据，学生很快解决了以上几个问题。生活离不开化学，化学就在我们的身边，许多事情都与化学息息相关，因此，了解化学与日常生活的紧密关系，把生活实际与化学教学联系起来，能使一些问题变得形象生动又浅显易懂，能充分调动学生的积极性，培养学生的社会责任感。

（二）创编生活化实验，优化化学教学

例如，教师在讲解溶液的酸碱性时，可以采用厨房中常见的纯碱来设计实验，引导学生探究Na2CO3溶液的酸碱性，热的纯碱溶液是否可以去除油污，让学生探究碱性溶液在生活中的运用。另外，教师可以鼓励学生自主设计一些生活化实验，如利用小苏打、食用碱、白醋、塑料瓶等制作简易灭火器，让学生了解泡沫灭火器的主要成分。通过探究厨房用品的酸碱性，加强了学生对酸碱性化学性质的理解，从而提升了学生的化学实验探究能力和操作能力。

（三）创设生活化情境，培养学生的科学态度

高考化学试题难度逐渐增大，学科交叉性越来越明显，教师可以创设生活化场景来展开教学，如在讲解“乙醇”时，从学生熟悉的生活常识入手，提出“为什么酒储存的时间越久越香醇，而普通的商品却有保质期”的问题，引导学生尝试自主酿造葡萄酒，让学生体会乙醇的化学性质。学生可以根据酿造葡萄酒的过程来编写例题，学生之间互相交换例题，丰富化学解题教学素材，主动追问，进而提升高中学化学解题的能力。

（四）开展信息化教学，导入生活化化学案例

教学过程中化学教师可以运用微课、钉钉App等信息化工具开展教学，立体化展示化学模型，进一步提升学生的化学知识运用能力。例如，教师在讲授化学元素与身体健康时，运用微课展示了人体元素组成图，介绍每一种化学元素对身体健康的影响。例如，钙元素能强壮人体骨骼，铁元素对血液循环有帮助，动态化演示化学元素在身体中的循环，让学生了解各个化学元素之间的平衡，培养学生化学平衡理念，进一步增强学生的健康意识，让学生真正感受化学和生活、健康之间的紧密联系，培养学生的科学态度与社会责任感。

四、精心设计作业，突出以学生为本

教师每天应给学生布置总结反思性作业，如本节课你学到了什么？有何收获？哪些题做错了，找出错误的根源，是概念不清、原理不明造成的，还是审题不清造成的，写出正确的解答方法（一般方法及巧解方法）以及收获，以书面形式写下来交给教师。教师通过查看作业及时了解学情，当看到不少学生经常犯同一个错误时，应及时反思、及时更新教学观念、及时改善教学行为，从而提高教学质量。教师还可根据教学内容，设计一些开放性作业。开放性作业能够让学生经历探索、思考、创新的过程，开阔学生的眼界和思维，提高学生的学习兴趣，培养学生多方面、多角度、多方位分析思考问题的习惯，有助于激发学生的内在潜力。

综上所述，“学科核心素养”不是直接由教师教出来的，而是在具体问题解决中培育出来的。教师在课堂教学中应该成为学生学习的组织者、合作者、引导者和促进者。教师要采取多种有效措施发挥学生的主动性，让课堂活跃起来。学生在学习过程中始终能够主动探究、思考、分析、总结，领会知识的产生和形成过程，灵活掌握和应用知识，真正成为教学活动的主体。