化学学科素养视角下高中化学课堂教学方法

■安徽省芜湖市田家炳实验中学 朱国庆

《普通高中化学课程标准（2017 版2020 修订）》要求以发展学生核心素养为导向，教学设计要以情境为基础，通过问题和任务驱动发展学生学科思维，加深学科理解。现代教育理念中的学科素养教育强调学生综合能力的培养，而不仅仅是知识的灌输。化学学科作为一门基础学科，其学科素养的培养在高中化学教育中尤为重要。因此，以化学学科素养视角下的高中化学课堂教学方法研究有助于促进学生综合能力的发展，激发他们的学习兴趣，提高知识掌握和创新能力。

一、促进化学学科核心素养发展的教学意义

《中国学生发展核心素养》一文对核心素养的表述为“学生应具备的，能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力”。《高中化学课程标准（2017版2020年修订）》对高中化学学科核心素养有明确界定，包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念和平衡思想”“证据推理和模型认知”“科学探究与创新意识”和“科学精神与社会责任”等五个维度。在具体教学活动中，包括确定单元、课时的教学目标、组织具体的教学内容、采用针对性的策略实施教学过程、改进优化教学流程、设计反馈性评价等各个教学环节，都要以化学核心素养的发展作为衡量准则，创设真实情境引领教学内容，以问题解决为导向，通过实验探究和证据推理，在解决真实问题的过程中促进化学学科核心素养的形成，进而使学生形成关键能力和必备品格。

学生化学核心素养的发展是建立在教学内容基础上的。原高中化学课程标准提出“高中化学课程目标是在九年义务教育的基础上进一步提高学生的科学素养”，无论是知识主导的科学素养，还是促进人全面发展的核心素养，都需要具体教学内容的承载，学生通过学习知识不断累积和深化。因此，教师要充分依托必修、选修和选择性必修课程中的概念原理、元素化合物、物质结构、化学实验、有机物等学科知识，通过大概念引领下的单元整体教学，合理整合教学内容，从学科发展逻辑中探索其中蕴含的学科素养，达到培养学生核心素养的目的。

二、促进化学学科核心素养发展的教学设计要求

化学学科素养是指学生在经历系统的化学学习和实践活动后，对于化学基本知识、基本概念、基本原理和基本技能的掌握程度，以及对化学应用和发展前景的理解和评价能力。化学学科素养要求学生具备系统的化学知识体系，包括化学基本概念、基本原理和基本理论框架，对化学的分支学科和研究领域有基本了解。学生应该熟悉常见的化学实验方法和仪器设备的使用，掌握化学实验的基本操作技能。化学学科素养要求学生具备探究和解决化学问题的能力。学生应该能够提出科学问题，制定实验方案，并进行实验观察和数据处理，分析实验结果并得出结论，同时应该能够根据实验数据提炼出化学规律和原理，运用所学的化学知识解释化学现象和现象变化。

化学学科素养要求学生能够将所学的化学知识与实际生活和社会问题相结合，并能够应用化学知识解决实际问题。例如，学生可以利用化学知识分析环境污染问题，设计新的化学材料或药物，开展化学相关的工程技术等。化学学科素养要求学生能够获取、理解和评价化学领域的相关信息，熟悉化学科研方法和仪器设备的使用，掌握文献检索和文献阅读的基本技能，能够从各种信息源中获取化学知识，包括科学文献、化学期刊和互联网等。同时，学生还应该具备对所获取信息进行分析和评价的能力，以确保所获取信息的准确性和可靠性。

（一）分解素养目标，落实到教学各个环节

化学学科核心素养是《高中化学课程标准》和教材研制与修订的核心思想和灵魂所在，教学过程中必须依据学科核心素养确定教学目标。在设计教学目标时，教师要将课程目标的达成分解到不同的教学时段，结合具体的教学内容，分解成章节目标和课时目标，再通过目标组织情景化的教学内容，通过适切的策略和活动达成不同层次的可测的、有差异的素养水平。

（二）解构教材，创设真实问题情境

张华认为，素养是人在特定情境中综合运用知识、技能和态度解决问题的高级能力与人性能力。发展学生的核心素养离不开教学情境的创设。在日常教学中，教师应加强对教材栏目的研究与运用，充分利用教材中设置的各个栏目，挖掘其背后的科学、人文、职业特点与属性等情境素材，创设“未知”的、“缘起性”的、“真实发生”的问题情境，通过设置任务转化为问题解决，让学生站在化学理论知识的背景和真实场景应用的高度统摄学习过程，激发、推动、维持、强化和调整学生的认知活动、情感活动和实践活动，让学生的思维不断地走向深入，自主建构有意义的知识体系。所以离开情境谈素养，素养就成了无源之水、无本之木。因此，促进学生核心素养发展的教学要求教师积极构建真实的问题情境。

三、化学学科素养视角下高中化学课堂教学方法

（一）问题导向教学方法

问题导向教学方法是一种以问题为导向的教学方式，通过提出实际问题来引导学生自主学习和思考。在高中化学课堂中，通过问题导向教学方法，学生将在解决问题的过程中积极参与、主动思考、主动学习，培养科学探究能力、逻辑思维能力和合作能力。与传统的知识传授相比，问题导向教学方法更加注重学生的主动性和学习动机，能够更好地激发学生的学习兴趣，提高学生的化学学科素养整体水平。同时，教师在使用问题导向教学方法时，应指导学生正确处理问题、独立思考、合作学习，并在学习过程中给予其必要指导和支持。

以主题“分子晶体的结构与性质”教学为例，首先，教师设计问题：“你听说过分子晶体吗？”“知道分子晶体有什么特点吗？”“为什么一些化合物形成晶体，而其他化合物不形成晶体？”引发学生对分子晶体的思考。通过小组合作学习，学生查阅相关资料，探究分子晶体的结构与性质之间的关系。其次，教师组织学生实验，观察不同化合物的晶体形成过程及其形状、透明度等性质。学生可以自己设计简单的实验，观察硫酸铜和硫酸锌溶液慢慢结晶的过程，分析实验数据，探讨不同化合物形成晶体的条件和原因，以及分子间相互作用力的关联，并归纳分子晶体形成的主要因素，如化合物的极性、大小、分子间氢键、范德华力等。学生以小组为单位展示研究结果，通过口头报告、海报展示等形式分享给全班同学。最后，教师与学生一起总结课堂内容，回答初始问题，对学生的思维质量、合作能力和学习兴趣进行评价。通过这一教学案例，学生将通过问题导向教学方法积极探究，加深了对分子晶体结构与性质的理解，锻炼了科学探究能力、合作学习能力和科学思维能力，提高了化学学科核心素养。

（二）科学探究教学法

科学探究教学法是一种强调学生主动参与、探究和发现的教学方式，通过培养学生的观察能力、实验设计能力和问题解决能力提高学生的化学学科素养。科学探究教学法将学生置于问题情境中，引导他们进行探索性的学习，培养他们的实验技能和科学思维能力。

首先，教师提出一个具有挑战性的问题，激发学生的学习兴趣。其次，教师引导学生进行实验设计，让学生亲自动手操作，观察实验现象。在实验过程中，学生需要记录实验结果，并进行数据分析和解释。最后，学生要总结实验结果，得出结论，并与同学分享自己的发现。科学探究教学法的优点在于能够增强学生的学习动力，提高学生的自主学习能力。通过积极参与实验，学生能够更深入地理解化学知识，培养问题解决能力和创新思维。此外，科学探究教学法还能够培养学生的团队合作能力和沟通能力，使他们更好地与他人合作，共同解决问题。

然而，科学探究教学法也存在一些局限性。首先，教师需要具备一定的实验技能和知识储备，才能有效引导学生进行实验探究。其次，科学探究教学法需要更多的时间和资源，因为学生需要进行实验和数据处理。最后，科学探究教学法的实施需要一定的教学环境支持。

（三）信息技术支持的教学方法

信息技术在现代教育中发挥着越来越重要的作用，高中化学课堂教学也不例外。信息技术支持的教学方法在高中化学课堂教学中具有重要意义，能够提供更加多样、灵活的教学手段，激发学生的学习兴趣和积极性，并提供更多的学习资源和互动机会。此外，个性化和差异化教学也是信息技术支持教学方法的一大优势。

首先，信息技术支持的教学方法可以为学生提供更加直观生动的学习材料。通过多媒体教学软件、互联网资源和教学视频等技术手段，教师可以将抽象的化学知识变得更加具体形象。例如，通过展示精确的3D 模型、模拟实验和动画演示，学生可以更好地理解化学实验过程和原理。这种教学方法有助于培养学生的观察能力和实验技能，提高他们对化学实验的兴趣和参与度。

其次，信息技术支持的教学方法可以提供更多的学习资源和互动机会。互联网存在着丰富的化学学习资源，如在线教学平台、学习网站和教育应用程序等，学生可以在任何时间和地点利用这些资源进行自主学习，巩固知识。同时，通过在线讨论和互动平台，学生可以与教师和同学交流合作，分享自己的学习经验和遇到的问题，这种学习方式不仅能够提高学生的学习效果，还能够培养他们的团队合作能力和沟通能力。

最后，信息技术支持的教学方法可以提供个性化和差异化的教学指导。由于学生的学习兴趣、学习能力和学习方式不同，传统一对多的教学往往不能满足每个学生的学习需求，而使用教育软件和自适应学习系统，教师可以针对每个学生的特点和需求制定个性化的学习计划。这种个性化的教学方式能够更好地激发学生的学习动力和积极性，提高他们的学习效果。

（四）情境教学法

情境教学法是一种以情境为核心的教学方法，强调通过创造真实的或近似真实的情境来激发学生的学习兴趣。在高中化学课堂中，情境教学法可以帮助学生将所学的理论知识与实际问题相结合，提高学生的学习效果。情境是课堂教学发展的信息来源，从情境中生成问题，设计任务，引导课堂进程，是发展学生学科素养的重要环节，所以教学情境是学科核心素养发展的出发点和重要环节。在教学设计中，教师要充分利用科学史料、科技、生活等多样化的素材情境，组织探究活动，运用问题解决策略，让学生在解决真实情境问题的过程中，不断发展宏微辨析、变化与守恒、模型推理、科学探究、社会责任等学科核心素养，并在学习中体验探究的乐趣，感受化学在自然资源综合开发利用和工业生产中的重要价值。

首先，情境教学法能够提供一个真实的学习环境，让学生在实际问题中应用化学知识。教师可以引入案例分析、实际实验或模拟实验等情境，让学生在实际操作中感受化学的应用与实际意义。例如，让学生在实验室进行一系列的实验，通过观察和探究，亲自发现化学原理和现象，培养其实验操作技能和科学思维能力。

其次，情境教学法能够培养学生的问题解决能力和创新思维。在情境教学中，学生需要面对真实或近似真实的问题，并提出解决方案。通过分析、讨论和实践，学生可以逐步培养独立思考和问题解决能力。这种培养方式能够激发学生的创新意识，促使他们不断探索、发现和解决新的问题。

最后，情境教学法能够提高学生的合作与交流能力。在情境教学中，学生通常需要组成小组或团队，共同解决问题。通过合作与交流，学生可以相互借鉴、相互学习，培养团队合作精神和沟通表达能力。例如，教师组织学生进行项目实践活动，让他们在团队中分工合作，共同完成一个化学实验或研究项目，培养其协作能力与领导能力。

四、结语

综上所述，化学学科素养视角下的高中化学课堂教学方法对提高学生的学习兴趣、知识掌握和创新能力具有积极的促进作用。问题导向教学方法、探究性学习和信息技术应用等教学方法的合理运用可以激发学生的学习热情，培养他们的实践能力和创新思维。在实施过程中，教师要合理安排教学内容和教学任务，引导学生深入学习，并及时给予其反馈和指导。

化学学科素养视角下的高中化学课堂教学方法的研究，对促进高中化学教育改革具有重要意义，能够促进化学学科素养的培养和高中化学课堂教学方法的优化。