基于發展學生學科核心素養的教學設計

焦紅梅

【摘 要】學科核心素養是新課程下初中化學教學的核心目標，是提升學生學科關鍵能力與社會發展必備品質的重要教學觀念，創新其在課程教學設計實踐中的有效滲透顯得尤為重要。本文以《質量守恒定律》為例，對基于初中生化學學科核心素養培養的教學策略進行了深入探討，以期有效提升化學課程設計質量。

【關鍵詞】初中化學;學科核心素養;《質量守恒定律》;教學設計

隨著新課改的深入，以學科核心素養培養為主題的教學理念得到了廣泛普及與應用，并成為指導化學、物理等各門學科革新教學理念與對策的核心指導理念。其中以往化學教學設計中主要側重單元知識點的講解，設計本身缺乏系統性，尤其是沒有考慮學生學科核心素養發展需求。而《質量守恒定律》是滬教版初中化學教學的一個重要單元知識，本身涉及到理論知識、實驗知識等眾多知識點，并且同社會生活具有緊密聯系，非常適宜貫徹學科核心素養培養理念。

1.基于定律的發展史，培養科學精神與社會責任

作為初中化學學科核心素養培養的重要目標之一，科學精神與社會職責是提高學生化學學科實踐能力，充分展現學科價值的一個重要核心素養。為了使初中生切實體會到科學精神與態度的嚴謹性與重要價值，最為重要的材料就是化學史料。為了可以有效促進學生科學精神與社會責任這一核心素養形成，可以在學習《質量守恒定律》部分知識期間首先挖掘和分析其中涉及到的化學發展史料，保證可以借助這些真實、直觀的化學史料來培養和提升他們的科學素養。

例如，在化學教學之初，可以帶領學生一同對質量守恒定律本身的發展史進行深入了解。在教學中可以首先帶領全體學生分析波義爾與拉瓦錫所做的關于質量守恒定律的探索性和驗證性實驗。雖然他們所做的實驗看似比較相同，但是卻得出了不同的實驗結論。此時可以在教學中利用電教媒體設備為學生展示波義爾與拉瓦錫分別探索質量守恒定律的實驗，借助這種專門討論實驗過程但是卻采用差異化探索思路的過程可以有效啟發學生的思維。比如，教師可以詢問學生：“同學們，在質量守恒定律得出之前這些科學家是如何看待這一問題的？你們對此有何種看法？你們會得到何種結論？有什么依據呢？”在學生思考一段時間后，教師可以帶領他們一塊對拉瓦錫所做的實驗過程進行詳細講解，尤其是要使學生意識到拉瓦斯在做驗證實驗中明確了相應的反應體系，保證他們切實體會和感受到“環境”和“體系”這一對化學概念在化學研究領域中的重要價值，強化了他們對化學變化進行研究中需要構建“體系”意識的概念，同時也使他們切實養成推理、論證的嚴謹態度。

2.基于創新實驗設計，培養科學探究與創新意識

科學探究與創新意識也是初中化學學科核心素養培養的一個重要目標，主要是培養學生樂于探究與大膽創新的精神，提升他們的科研探究能力和創新能力，這對他們的化學實驗探究能力發展具有積極的意義。而為了培養科學探究與創新意識，實驗探究教學無疑是最佳的一個手段，所以在實際的《質量守恒定律》教學中可以采用實驗探究教學方式來幫助他們深刻理解這一化學基本規律。而不同化學實驗具有不同的呈現方式，包含著不同學科教育思想與價值。因此，在開展化學探究實驗期間要注意使學生搞清楚實驗探究的目標、對象以及化學體系構建中的影響因素，保證可以通過指導學生親自參與實驗探究來逐步提升他們的創新能力。

例如，在授課期間，可以首先為班級學生播放我國宇航員王亞萍在太空中稱量物體質量的視頻，并詢問學生：“太空中稱量物體和地球上我們稱量物體是否一樣呢？”學生通過思考，結合自身的經驗會給出否定的答案，并認可無法繼續依靠重力來對物體質量進行稱量了。此時教師可以引導學生要注意綜合考慮實驗環境因素給實驗開展帶來的不利影響。在此基礎上，可以指導學生自主設計實驗來驗證質量守恒定律，期間需要綜合考慮實驗環境因素給最終實驗結果帶來的影響。

3.基于評價實驗體系，培養證據推理與模型認知

證據推理與模型認知是初中化學核心素養培養的另一個重要目標，主要體現在學生采用模型化思想與證據推理思想來分析和求解實際化學問題的一種能力。該種素養主要化學科學探究活動開展過程中所形成特定結論的一種基本思維方法，對鍛煉學生的問題分析和求解能力有積極的意義。因此，在指導學生開展“質量守恒定律”的探究性實驗期間可以靈活地應用思維導圖來使他們分析實驗結果，力求借助模型構建來培養他們的模型思想，深化他們對物質及其本質變化規律的認知。

例如，在指導學生親自推理和論證分析上述幾個探究性實驗的基礎上，可以指導他們認真思考質量守恒定律探究實驗質量的影響因素有哪些？針對這一思考題，學生會給出不同的答案，如有的學生會說“封閉裝置”是影響實驗最終成敗的關鍵因素，相應的封閉裝置方法手段比較多，如利用塞子或注射器等。然后可以繼續引導學生以小組討論的方式思考“化學反應中的反應物質量和生成物質量是如何改變的？”這時候學生根據化學反應前后天平的示數保持相等這一表面實驗現象來得出反應前后質量保持一致。但是這時候教師要告訴學生剛才的化學反應前后的質量變化的本質變化以思維圖示的形式進行展示，保證學生更加深刻理解其中包含的本質規律與思想，這樣可以使學生對質量守恒定律形成深刻認知的同時，有效促進他們證據推理與模型認知素養形成。

4.基于實驗有效分析，培養宏觀辨識與微觀探析

在初中化學學科教學中包含著許多微觀層面和宏觀層面的知識，如微觀層面的原子、離子和電子等以及宏觀層面的化學反應現象，這些都是化學教學的重要目標之一。而當前滬教版初中化學教材中涉及到鎂條燃燒這一基本化學實驗，這時候可以結合相應的實驗內容來分別從微觀層面和宏觀層面加以指導，保證有效提升他們的化學知識學習效果。

例如，可以首先從微觀層面將電解水的基本化學變化過程進行展示，并引導學生仔細地思考物質化學變化的本質所在，使學生可以切實意識到化學反應中各種物質發生化學反應的本質是各種物質成分重新構成了其他化學物質，如H2O在電解質后生成了O2和H2，并且它們反應前后的O原子與H原子數量都沒有發生改變。在此基礎上，可以引導學生通過對化學反應中反應物與生成物的相對質量及其改變情況進行計算分析，使學生從微觀層面上理解化學反應前后的質量遵從守恒定律。通過該種教學指導方式，可以使學生從微觀層面出發借助定性分析和定量分析相結合的方式來深入理解與掌握化學反應的本質，確保他們對質量守恒定律形成深刻認知。

總之，質量守恒定律是初中化學教學中一個非常重要的學習規律，會對學生綜合素養的發展產生極大影響。在平時開展初中化學教學中，可以從培養學生化學核心素養出發，基于定律的發展史，創新實驗設計，評價實驗體系構建以及實驗有效分析幾個環節來開展化學教學，保證可以有效提升學生學習化學知識的效果。