化學(xué)核心素養(yǎng)在高中教學(xué)中的思考與實(shí)踐

王 歡

（天津市第一中學(xué)，天津）

高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂組根據(jù)《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)（征求意見稿）》和高中化學(xué)課程特點(diǎn)，提出包含“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)識”“實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識”“科學(xué)精神和社會責(zé)任”五個要素的高中化學(xué)核心素養(yǎng)。化學(xué)五項(xiàng)核心素養(yǎng)的提出，立足高中生的化學(xué)學(xué)習(xí)過程，各有側(cè)重，相輔相成，將化學(xué)知識與技能的學(xué)習(xí)、科學(xué)素養(yǎng)與創(chuàng)新意識的形成、積極發(fā)展綠色化學(xué)、良好的社會責(zé)任感融為一體，為學(xué)生未來的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)。

高中化學(xué)核心素養(yǎng)體系的建構(gòu)，也對我們一線化學(xué)教師提出了更高層次的要求。在課程設(shè)計(jì)和實(shí)踐過程中，有意識地打破應(yīng)試教育思維定式，全面實(shí)施素質(zhì)教育，不僅要教給學(xué)生知識，更要告訴學(xué)生這些知識在生產(chǎn)和生活中如何更好地應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)積極的社會價值，真正做到知行合一。

必修課程是全體學(xué)生必須修習(xí)的課程，學(xué)生剛剛進(jìn)入高中學(xué)習(xí)的必修一從知識角度主要是發(fā)揮物質(zhì)分類、氧化還原反應(yīng)、離子反應(yīng)等核心概念的功能價值，使學(xué)生建立基于元素認(rèn)識物質(zhì)的意識。從人文情懷角度，幫助學(xué)生初步形成科學(xué)的物質(zhì)觀和建立分析解決材料、環(huán)境、健康、能源等領(lǐng)域?qū)嶋H問題的思路和方法。例如對于氧化還原的認(rèn)識從初中到高中有很大的跨越，分析氧化還原反應(yīng)本質(zhì)時，學(xué)生對于電子轉(zhuǎn)移沒有清醒的認(rèn)識，即便是設(shè)計(jì)動畫模型，也不能建立一種直觀的認(rèn)知。如果設(shè)計(jì)一個Zn-Cu-H2SO4原電池或者更簡單的水果電池，通過電流表指針的偏轉(zhuǎn)，學(xué)生一眼就能看出電子的轉(zhuǎn)移，腦海中很容易將微觀的電子轉(zhuǎn)移和宏觀電流表指針的偏轉(zhuǎn)聯(lián)系起來，促進(jìn)了學(xué)生“宏觀辨識與微觀探析”素養(yǎng)的提升。元素及其化合物的性質(zhì)的教學(xué)，主要是幫助學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)性質(zhì)，并將其應(yīng)用于真實(shí)問題的解決中。環(huán)境保護(hù)是21世紀(jì)永恒的主題，在分析氯氣氯水、硫氮氧化物、硫酸硝酸性質(zhì)時，始終貫穿著一個環(huán)保主題，如何在學(xué)生腦海中融入環(huán)保設(shè)計(jì)的理念無疑是課程設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，我們就不妨采用“走出去”的方法，讓學(xué)生了解自來水廠、污水處理廠乃至于游泳池的治污凈化原理，通過學(xué)生實(shí)際的走訪探究，這種環(huán)保的理念會貫穿他整個化學(xué)的學(xué)習(xí)過程乃至影響他的一生。

選修部分課程是學(xué)生根據(jù)個人需求與升學(xué)考試要求選擇修習(xí)的課程，引導(dǎo)學(xué)生更深入地認(rèn)識化學(xué)學(xué)科。在“化學(xué)反應(yīng)原理”這一冊中，主要涉及“化學(xué)反應(yīng)與能量”“化學(xué)反應(yīng)以及水溶液中的限度和方向問題”。實(shí)驗(yàn)技術(shù)的進(jìn)步，尤其是手持技術(shù)在中學(xué)化學(xué)教學(xué)中的引入，使得一些在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室無法實(shí)施的實(shí)驗(yàn)也可順利進(jìn)行；一些難以理解的科學(xué)概念和原理，借助于手持技術(shù)的實(shí)驗(yàn)變得容易認(rèn)知。例如壓強(qiáng)對平衡的移動在以前的實(shí)驗(yàn)條件下無法驗(yàn)證，但應(yīng)用手持技術(shù)，壓強(qiáng)傳感器很容易測出實(shí)際壓強(qiáng)改變，平衡移動方向?qū)W生很容易判斷出來，類似問題迎刃而解，很容易使學(xué)生從動態(tài)角度對平衡移動有更直觀更本質(zhì)的認(rèn)識，促進(jìn)學(xué)生“宏觀辨識與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識”等核心素養(yǎng)的發(fā)展。

化學(xué)思維的基本特點(diǎn)是觀察、了解宏觀的物質(zhì)及其變化現(xiàn)象，從原子、分子的微觀角度分析物質(zhì)及其變化；運(yùn)用化學(xué)符號系統(tǒng)描述物質(zhì)及其變化的本質(zhì)和規(guī)律。化學(xué)中所謂的“四重表征”常指：宏觀（如藥品、裝置、操作、現(xiàn)象）；微觀（如溶質(zhì)、離子的變化）；符號（如化學(xué)方程式或離子方程式）；數(shù)據(jù)圖表曲線（起點(diǎn)、拐點(diǎn)、終點(diǎn)、走向趨勢等）。有機(jī)物的取代反應(yīng)是有機(jī)物區(qū)別于無機(jī)物的一種重要反應(yīng)類型，對于剛接觸有機(jī)反應(yīng)的學(xué)生來說，取代反應(yīng)原理學(xué)生往往難以理解。我們在講授甲烷取代反應(yīng)時，首先演示了甲烷與氯氣在光照條件下的鹵代反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，總結(jié)歸納了該反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)宏觀現(xiàn)象（1.黃綠色逐漸變淺；2.試管內(nèi)壁出現(xiàn)黃色油狀液滴；3.試管內(nèi)水面上升）。該取代反應(yīng)微觀結(jié)構(gòu)主要是碳原子的雜化類型不變，鍵角基本不變，變的是碳原子連接的原子或原子團(tuán)。然后用球棍模型演示甲烷與氯氣發(fā)生取代反應(yīng)的過程，模型就是放大了的“微觀表征”，對于學(xué)生來說，球棍模型比動畫演示更加直觀。將甲烷球棍模型的一個氫原子取下，將兩個氯原子拉開，其中一個氯原子和碳原子相連，另一個氯原子和取下的氫原子相連，該取代反應(yīng)的（第一步）反應(yīng)方程式（符號）就活了，然后逐步將氫原子取下，換上氯原子，四步取代反應(yīng)一目了然。宏觀表征、符號表征、微觀表征相通相融，實(shí)現(xiàn)了一次三重表征的靈活轉(zhuǎn)換。

高中化學(xué)核心素養(yǎng)體系的建構(gòu)，五大核心素養(yǎng)的提出，是對素質(zhì)教育發(fā)展的積極探索和正確解讀。化學(xué)核心素養(yǎng)的形成離不開化學(xué)知識的學(xué)習(xí)，如何在課堂教學(xué)中將理論性的化學(xué)知識上升為對學(xué)生化學(xué)學(xué)科理念的灌輸和培養(yǎng)，考驗(yàn)著我們一線化學(xué)教師的學(xué)科素養(yǎng)和教學(xué)智慧。高中化學(xué)課程實(shí)施中，需要我們認(rèn)真理解高中化學(xué)核心素養(yǎng)中所包含的化學(xué)學(xué)科觀念的內(nèi)涵，有效地幫助學(xué)生建構(gòu)化學(xué)學(xué)科觀念體系。