基于學生化學學科核心素養培養的教學設計

邵敏++董海

摘要：化學是一門以實驗為基礎的學科，可是教學中我們遇到了很多與實驗有關的困擾。那么實驗做與不做，怎樣做都應以什么為出發點呢？文章結合教學實踐，以案例和思考的形式呈現一點改進的過程和體會。

關鍵詞：困惑；探索；了解學生；領會教材；調整自我

文章編號：1008-0546（2017）07-0071-02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.07.021

當前中外教育特別重視的學科核心素養是指本學科給予學生未來發展必備的品格和關鍵能力；是在解決復雜的、不確定性的現實問題過程中表現出來的綜合性品質或能力；是學科的知識和技能、過程與方法、情感態度和價值觀的整合。化學學科要培養學生運用探究的手段，在探究中尋找證據進行推理，學會透過宏觀現象審視變化的微觀本質，同時還要關注學習化學的社會意義，這些都是在發展學生與化學學科相關的核心認識、關鍵能力和必備品格，即發展學生的化學學科素養。

本文將就“分子和原子”第二課時的教學來介紹本人在培養學生化學學科核心素養方面的一些做法。

一、教學背景分析

1. 教學內容分析

從本章節開始，學生認識物質的視角將從宏觀轉向微觀，并將對微觀世界進行一系列探究活動，這是一個循序漸進的過程。本部分內容重在揭示化學變化中分子、原子是如何變化的。通過實例分析由分子構成的物質在發生物理變化和化學變化時的不同情況，從而揭示出分子是保持物質化學性質的最小粒子。通過兩個典型的化學反應，分析得出在化學變化中分子可以分成原子，原子可以結合成新的分子。

2. 學情分析

學生已經學習了物理變化、化學變化、物質的性質、化學實驗基本操作。在小學自然和初中物理也學習了物質的三態變化、物質熱脹冷縮等和分子、原子部分相關的知識，這為學習新知識做了知識鋪墊。分子是初中學生接觸到的微觀粒子之一，在此之前學生只有一些微觀現象的感性認識，比較缺乏理性認識。

二、教學目標

1. 通過實驗探究和微觀動畫展示，理解分子是保持物質化學性質的最小粒子；通過分子模型的組建理解原子是化學變化中的最小粒子，從而加深對化學反應實質的理解。

2. 能夠運用分子和原子的觀點解釋一些日常現象，能夠區分物理變化與化學變化。

3. 通過對物質及其變化的宏觀現象與微觀本質之間相互聯系的分析推理，逐步培養學生的想象力和思維能力。

4. 知道在化學變化中，分子是可分的，而原子卻是不可分的。培養學生學會運用辯證統一的觀點來思考問題的思想方法。

三、教學重點和難點

1. 重點：逐步學會科學探究的學習方式；認識并理解分子和原子的基本概念；能夠運用分子和原子的觀點解釋生活中的現象。

2. 難點：培養學生的抽象思維能力、想象力和分析、推理的能力。從微觀角度認識物質的變化和物質的分類。

四、教學過程設計及解析

教學環節1：從分子的角度認識物質的變化

設計意圖：先由學生熟悉的水的蒸發過程入手，再以前一單元剛學過的過氧化氫的分解為例，創設教學情境，通過小組合作，畫一畫變化前后的微觀模型，讓學生感知由分子構成的物質，在發生物理變化和化學變化時的不同表現，在此過程中培養學生的核心素養，具體分析如下。

宏觀辨識與微觀探析： 水的蒸發和過氧化氫的分解是兩個宏觀現象，學生通過畫微觀示意圖了解變化的本質，物理變化中，分子本身不變，化學變化中，分子發生改變，變成別的物質的分子。培養學生學會從微觀的角度看物質，用微粒的變化分析物質的變化。

變化觀念與平衡思想： 在講解水的蒸發的過程時使用了動畫模擬水分子變化前后的狀態，使學生能夠直觀地感受到分子是在不斷運動的，并且溫度越高分子的運動速率越快，但是分子的數目不會增減。

教學環節2：分子與物質化學性質的關系

演示實驗

設計意圖：通過實驗探究引導學生分析淀粉變藍的本質原因，進一步培養學生的核心素養，具體分析如下。

實驗探究與創新意識：利用學生在生物中學到的淀粉遇碘變藍的知識設計了對比實驗，體現了探究精神和創新意識。

尋找證據進行推理：通過對比實驗的設計，讓學生觀察到明顯的實驗現象，碘酒和碘蒸氣都能使淀粉變藍，從而證明同種分子化學性質相同，幫助學生理解分子是保持物質化學性質的最小粒子。

宏觀辨識與微觀探析：學生看到的是宏觀的實驗現象，淀粉遇到碘酒和碘蒸氣都變成了藍色，引導學生分析微觀本質，碘酒和碘蒸氣中都含有相同的碘分子，使淀粉變藍的是碘分子。

科學精神和社會責任：碘蒸氣是有毒的，為了減少碘蒸氣進入空氣中，我們在實驗中用饅頭塞住燒瓶的瓶口，并且盡量縮短加熱的時間，體現了環保意識和高度的社會責任感。

教學環節3：分子與原子的聯系

設計意圖：分子和原子這些肉眼看不到的微觀粒子很抽象，學生不容易理解，我們通過各種分子模型讓學生直觀地感受分子原子的存在，以及在變化中的表現。在此過程中，充分實現了培養學生核心素養的教學，具體分析如下。

宏觀辨識與微觀探析：對中學生來說，分子和原子這些肉眼看不到、手摸不著的微觀粒子的確非常抽象，我們只能借助多種分子模型，使學生具體的、可感的理解分子的構成，在此基礎上，認識現象背后的一般規律，學生的抽象思維能力也得到了培養。

證據推理與模型認知：分組活動，給學生兩個過氧化氫分子模型，演示過氧化氫分解產生水和氧氣的變化過程，學生通過演示自然理解在化學變化中，分子可以破裂成原子，原子重新組合成新的分子。

教學環節4：從分子的角度理解物質的分類

設計意圖：從學生已有的物質分類的知識入手，并結合微觀圖片，透視分類的本質，只含一種分子的物質是純凈物，含有不同分子的物質是混合物。

五、教學反思

1. 發展化學學科核心素養要依托教學內容，并基于學情進行改造，讓學科的教學內容更貼近學生的認知水平，呈現方式更符合學生的認知規律。例如本節內容中“由分子構成的物質，分子是保持其化學性質的最小粒子”這一知識，教材中并沒有相應的實驗，學生很難理解這句話的意義。我們可以讓學生借助已有的知識，設計簡單的實驗，并通過觀察、想象、類比等方式，引導學生觀察實驗現象，分析現象背后的本質，在此過程中可有效培養學生宏觀辨識與微觀探析，證據推理和模型認知以及實驗探究與創新意識等核心素養。通過整合，增刪，讓學生對化學知識的理解有新的提高。

2. 發展化學學科核心素養要充分運用化學實驗。很多教學實踐為了求效率，趕進度，老師往往把結論直接告訴學生，缺漏了學生自己探究的過程建立的框架不牢固，學科的核心素養沒有得到培養。化學作為一門以實驗為基礎的科學，一定要充分利用好“實驗”這一法寶，通過化學實驗不僅可以使學生獲得相應的化學知識，培養學生實踐技能和素質，而且還可以培養學生理論聯系實際的學風和實事求是、嚴肅認真的科學態度。

3. 要將各種化學學科核心素養視為一個整體進行培養。例如所有宏觀現象的取得都是以化學實驗為手段的，結合實驗現象，我們要進行推理分析，才能認識到微觀本質，從而幫助我們構建知識的基本思維模型，我們再運用這些模型解釋生產生活中的實際問題，體現了化學知識學習的社會價值。例如我們學習碳單質的化學性質時，首先通過演示實驗“木炭還原氧化銅”觀察宏觀現象，有紅色粉末生成，還生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體。然后我們結合實驗現象（證據）進行推理分析，木炭還原氧化銅生成銅和二氧化碳。進而分析該反應的本質，氧化銅失氧生成銅，發生還原反應，碳得氧生成二氧化碳，發生氧化反應，歸納總結得出反映氧化還原反應特征的一般模型；并得出單質碳具有還原性，可用于冶煉金屬。在此過程中還可以分析是否會有一氧化碳氣體生成，為了減少對環境的影響，啟發學生思考木炭和氧化銅的合理質量比，或如何改進裝置等等。

參考文獻

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