化學核心素養的養成探索

郭瑞春

摘 要：核心素養有三大本質特征：綜合性、階段性和持久性。核心素養的內隱性，影響著對其的評測，致使教師在教學中有所忽視，但它卻會影響學生一生的學習、工作和思考。

關鍵詞：核心素養；教學價值；內隱

化學研究的對象是微粒，即分子、原子、離子等，由于微粒之小、之多而致使很難直接研究，需要借助宏觀的物理量——物質的量這一橋梁幫助實現物質間轉化的定量研究。高中化學教學中切實把握好物質的量的教學，體現化學核心素養，因此，挖掘其教學價值顯得尤為重要。

一、選擇邏輯起點 收獲思維訓練之品質

化學核心素養反映化學的本質和化學的思想，是學生在化學學習的過程中逐漸形成的，具有綜合性、階段性和持久性的本質特征。核心素養的養成與教師教學過程的設計、教學內容的安排、教學方法的使用等有著密切的關系。

教學活動離不開課題的引入，教學起點選擇的不同，材料組織的先后不同，不僅影響課堂教學的展開，更會制約化學素養的形成。

【案例1】 教師：日常生活中，經常要買大米，假若每一粒大米是一樣大小的話，能否請同學購買到5萬粒大米？如果請你去購買，需要花多少時間？

學生：兩天/半天……

教師：時間能否再短一些？是否有可能在一兩分鐘內完成？

（學生熱烈討論）

學生：可以先數100粒大米，稱一下，然后換算成每一粒大米的質量，經過計算后可以稱出5萬粒大米的質量。

教師：完全正確！如果已知大米的“千粒重”（即1000粒大米的質量）為20克，能否在半分鐘內完成買大米的任務？

學生：能。通過計算知道，5萬粒大米就是50000×20/1000=1000（克）。

教師：很好。如果已知每一個碳原子（12C）的質量為1.993×10-23克，能否請大家馬上取出6.02×1023個碳原子？

學生：能。

教師：為什么？

學生：根據剛才買大米的思路，經過換算，只要稱取1.993×10-23克×6.02×1023=12.0克，即12.0克碳原子就行了。

教師：太好了。在化學上，我們把6.02×1023個碳原子（12C）作為一個集合體，稱為1摩爾。摩爾是“物質的量”的單位。

【解析】本案例，從學生最熟悉的例子出發，學生容易接受并且容易引發思考，從具體→抽象→建構，順利完成了全新的、抽象的概念“物質的量”的學習。從已有的邏輯思維引入新思想、新方法的構建，完成了知識的重構和知識的內化。

【案例2】 教師：（出示一杯水）水是由水分子構成的，那這一杯水中含有多少個水分子呢？

學生：幾千個？幾萬個？分子很小，至少要有幾百萬個吧……

教師：水分子是微觀粒子，肉眼看不到。有數據表明：一滴水中含有約17萬億億個水分子。

（學生一臉茫然）

教師：我舉個例子吧。假若有一滴水，大約是0.05克，其中的水分子由我們全國13億人口日夜不停地數，大約數多少年呢？一滴水中含有的水分子量夠我們全國13億人口日夜不停地數上2萬年。

學生：?。?！既然有那么多分子，人用一生的生命數也數不清，那如何去研究呢？怎么知道一杯水有多少個水分子呢？

教師：我們借鑒生活中香煙的“打包”來理解。一包香煙20支， 20支是一個集合體，它就是一包。我們設想把分子也打包。如果把6.02×1023個12C所含的碳原子也打成“一包”，化學上把這“一包”稱為“1摩爾”。

學生：這樣的“一包”即“1摩爾”有多大呢？有什么意義嗎？

教師：“摩爾”是一個相當于“包”一樣的微粒集合體的單位。

教師：“摩爾”是“物質的量”的單位，物質的量是一個物理量，是微粒的集合體。

教師：看一個練習題。3.01×1023個氧原子為 摩爾，含有O2 摩爾。

從一滴水中分子數不清，激發學生學習熱情，引發學生要搞個明白，弄個究竟的念頭越發深刻，于是課堂教學順利展開。這樣由實例引入—逐步抽象—揭示實質—清晰脈絡關系—再結合練習強化知識的科學思路訓練，有利于化學素養的養成。

【案例3】 教師：化學方程式H2 + Cl2 = 2HCl的含義有哪些？

學生：物質的轉化：氫氣和氯氣在點燃條件下生成氯化氫。

學生：微觀粒子的數目：一個氫分子和一個氯分子結合生成兩個氯化氫分子。

學生：質量關系：每2g氫氣和71g氯氣反應生成73g氯化氫。

教師：根據同學們的分析，我們從化學方程式可以推導出微觀粒子數目關系和質量之間的關系。也就是說，2g氫氣和71g氯氣含有相同數目的分子。大家同意這個看法嗎？

學生：同意。

教師：那么，2g氫氣或71g氯氣含有的分子數目是多少呢？

學生：……

教師：由于這些微觀粒子的質量都很小，這個數字很龐大，經測定約為6.02×1023個，科學家將其稱為阿伏加德羅常數，符號為NA，表示約為6.02×1023 mol-1。

如此龐大的數字使用和計算都不是非常方便，怎么辦？因此，科學家想出了一個辦法，將6.02×1023個微粒作為一個集合體，稱為“1 mol”。這樣就將分子、原子、離子等我們肉眼看不見的粒子，與客觀存在、具有一定質量的物質聯系了起來。

我們來看幾個練習。

1 mol H2約含 個氫分子；1 mol H約含 個氫原子；1 mol SO42-約含 個硫酸根離子。

摩爾是物理量“物質的量”的單位。

【解析】由教師的啟發和引導以及教師設計的練習可知，學生理解了摩爾是一個單位，可以用來衡量物質所含粒子數的多少。就如同克是質量的單位，米是長度的單位一樣，那么摩爾是什么物理量的單位呢？這個物理量叫做“物質的量”，就像長度可用來表示物體的長短，溫度可表示物體的冷熱程度一樣，物質的量是用來表示物質所含一定數目粒子集合體的多少的物理量。由具體到抽象，學生的思維得到了訓練。