基于發展學生化學學科核心素養的教學設計
——以“化學反應的表示”為例

◎李倩

一、問題的提出

核心素養是學生在接受相應學段的教育過程中，逐步形成的適應個人終生發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力［1］。化學學科的核心素養是對知識更高一層次的升華和提煉，它要求教師指導學生在各種學習活動中親身參與獲得。化學教學要充分挖掘化學基本觀念、基本方法，借助學生身邊的情境和素材，將核心素養融入教學活動中。化學方程式的教學，歷來受到眾多學者的廣泛重視，本教學設計借助“思維導圖”工具，以“化學方程式的表示意義”為重點展開。

二、“化學反應的表示”教學設計

1．教材與學情分析——挖掘學科核心素養 本節課選自魯教版《化學》九年級上冊定量研究化學反應第二節“化學反應的表示”第一課時。本節內容在本單元中有著承上啟下的作用，在學習化學反應的表示——化學方程式這一化學用語之前，學生已經學習了元素符號、化學式，對于原子、分子、物質的符號表示已經有所了解，而這部分內容既是對前面所學的化學式、質量守恒定律等知識的整合，又為今后用化學方程式描述化學反應及計算做出方法上的引領。

2．教學目標——突出學科核心素養對三維目標的傳承與提升

（1）查閱“墨子號”量子衛星發射所用燃料的相關知識，發展信息素養，體會化學對科技發展的重大貢獻。

（2）在球棍模型表示化學反應的活動過程中，體會化學的“三重表征”的思維方式，促進宏觀辨識、微觀探析學科核心素養的發展。

（3）在自主探究化學方程式的意義活動中，通過類比、推理的學習方法，形成用化學思維學習新知識、解決新問題的意識，發展證據推理與模型認知的核心素養。

三、教學過程設計

1．教學流程

表1“化學反應的表示”教學主要流程

2．教學過程

自主學習：布置課前查閱火箭升空所用燃料的相關資料。

（設計意圖：學生課前利用各種社會資源查閱相關資料，促進信息素養的提升，培養學生學會學習。）

［教師］展示“墨子”號量子衛星發射升空的新聞視頻。

（設計意圖：從我國發射“墨子號”量子衛星新聞，聯系到火箭發射常用的燃料，從學生熟知的宏觀物質反應的角度引入，既貼近學生的生活，又提高學生的學習興趣，同時還可增強學生的愛國情感，促進學生科學精神和社會責任素養的發展）

環節一：創設情境，表示化學反應。

［教師］“墨子號”火箭升空使用的燃料是偏二甲肼和四氧化二氮等，若火箭發射使用的燃料是液氫和液氧，點火時將發生什么化學反應？

［師生］交流討論，無論選擇何種燃料，火箭升天都是利用化學反應產生的大量能量，產生動力，推動火箭上天。

（設計意圖：解釋火箭為什么會升天，學生認識化學在人類生活中的重要作用，突出化學反應與能量觀。）

［教師］如何簡明、通用、科學地表示這個化學反應？

活動探究1：多種方式表示化學反應

［學生］寫出上述反應的三種表示方法，討論三種表示方法的優缺點。文字表達式不通用，圖形表示不簡明，符號表達式既簡明又通用，可它真的堪稱完美嗎？

（設計意圖：結合質量守恒微觀實質，引導學生進一步從定量的角度思考。建立物質及其變化所特有的宏觀、微觀、符號之間的三重表征的思維方式，促進宏觀辨識與微觀探析等學科核心素養的發展。）

環節二：認識化學方程式。

活動探究2：合作利用球棍模型表述反應過程。

［學生］以質量守恒定律的微觀實質這一知識為基礎，小組合作組拼反應的球棍模型。

（設計意圖：學生直觀化學反應，既激發學生興趣，又將學生的認知障礙——化學計量數預設其中；通過分發不同數量的分子模型，在合作組拼過程中，培養學生合作共享意識。）

［教師］你能回答這個問題了嗎？“如何簡明、通用、科學地表示氫氣與氧氣的化學反應？

（設計意圖：經活動探究后引導學生思考符號表達式的不足，主動“改造”符號表達式為化學方程式。培養學生自主觀察、分析問題的能力，從而建立微觀實質和符號表示之間的聯系，學生在自己“改造”的過程中收獲學習的信心。）

［師生］梳理元素符號、化學式、化學方程式之間的聯系。

［任務驅動］①這些符號可以表達哪些意義？

②你是從哪些角度理解的這些意義？

③請用思維導圖的形式整理表達出來。

環節三：探究化學方程式意義

活動探究3：完善思維導圖，類比探究化學方程式的意義。

［學生］小組展示共同繪制的有關化學方程式的思維導圖。

［教師］由相對分子質量的比，解釋方程式中的分子計量數的比。

（設計意圖：難點部分再由教師適當講解、概括提升，起到畫龍點睛的作用。）

［梳理總結］化學方程式質和量兩層次的意義，為化學方程式的書寫做鋪墊。

［學生］結合你自己的理解課下完善思維導圖。

四、總結

本教學設計分析了核心知識所包含的化學基本觀念、化學學科思維等，并進行提煉加工，在教學設計中將其轉化為課堂問題和學生活動，加之思維導圖的輔助學習，從而發展學生的核心素養。

參考文獻：

林崇德．中國學生核心素養研究［J］．心理與行為研究，2017，15（02）：145－154．