基于發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)的高中化學(xué)教學(xué)實(shí)踐與思考
——以硫酸的性質(zhì)教學(xué)為例

◎江優(yōu)瑾

一、引言

高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是高中學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的重要組成部分，是學(xué)生具有化學(xué)學(xué)科特質(zhì)的關(guān)鍵能力和品質(zhì)。教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)教師必須重點(diǎn)考慮如何通過具體的知識(shí)載體教學(xué)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)，本文以《硫酸的性質(zhì)》教學(xué)設(shè)計(jì)為例，探索在教學(xué)中如何落實(shí)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的途徑。

二、硫酸的性質(zhì)教學(xué)設(shè)計(jì)理念

硫酸的性質(zhì)是元素化合物學(xué)習(xí)中的一塊很重要的內(nèi)容，如果僅僅是按照從物理性質(zhì)到化學(xué)性質(zhì)再到物質(zhì)用途這樣羅列一下，然后做實(shí)驗(yàn)寫幾個(gè)方程式，這樣的課只是對(duì)知識(shí)的簡(jiǎn)單構(gòu)建，根本達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)科素養(yǎng)的目的。硫酸性質(zhì)教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，考慮以問題鏈為導(dǎo)向，構(gòu)建一個(gè)有機(jī)的教學(xué)整體，以鏈狀結(jié)構(gòu)環(huán)環(huán)相扣，體現(xiàn)出問題之間的能力增益和學(xué)科思維的推進(jìn)深化（林小駿，2015）。要實(shí)現(xiàn)在“硫酸的性質(zhì)”這節(jié)課中將核心素養(yǎng)落地生根，必須在教學(xué)過程中構(gòu)建學(xué)生的化學(xué)觀，對(duì)化學(xué)基本思想和基本方法進(jìn)行綜合和提升。教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)是通過對(duì)稀硫酸和濃硫酸性質(zhì)的探究，形成元素觀和微粒觀，通過設(shè)置情境、實(shí)驗(yàn)探究、猜想驗(yàn)證等方法，建立證據(jù)推理和模型認(rèn)知的思維方式；通過對(duì)比分析、深入探討，滲透量變到質(zhì)變、對(duì)立統(tǒng)一的哲學(xué)觀。本節(jié)課導(dǎo)入部分通過視頻了解我國(guó)硫酸工業(yè)生產(chǎn)情況，問題層層遞進(jìn)，形成問題鏈，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任感，最終建構(gòu)觀念，形成化學(xué)價(jià)值觀，整節(jié)課教學(xué)設(shè)計(jì)的主體思想通過板書展示如下：

三、硫酸的性質(zhì)教學(xué)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)

1.情境引入，激發(fā)學(xué)習(xí)欲望 通過視頻播放，讓學(xué)生了解硫酸的發(fā)現(xiàn)史和用途，深刻體會(huì)硫酸被稱為化工之母的原因，這樣可以使學(xué)生快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，借助圖片給他們營(yíng)造出強(qiáng)烈的視覺震撼，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)在科技發(fā)展和社會(huì)生活中的重要作用，激發(fā)學(xué)生探究硫酸性質(zhì)的強(qiáng)烈欲望。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)能讓學(xué)生體會(huì)如何學(xué)以致用，如何在工業(yè)上投入大規(guī)模生產(chǎn)，為下節(jié)“硫酸的生產(chǎn)”教學(xué)奠定基礎(chǔ)打下伏筆。同時(shí)也能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任。

2.實(shí)驗(yàn)探究，構(gòu)建微粒觀

【實(shí)驗(yàn)探究】課前5分鐘準(zhǔn)備一張硬紙板，分別蘸取濃硫酸和稀硫酸在上面畫圈

【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】課堂展示畫有濃硫酸的一側(cè)變成黑圈，而稀硫酸的一側(cè)沒有明顯的變化

【實(shí)驗(yàn)思考】（1）濃硫酸與稀硫酸的組成元素是什么？（2）濃硫酸和稀硫酸在組成上的差異是什么？（3）濃度不同的兩種硫酸性質(zhì)不同，請(qǐng)從微觀角度討論可能（本質(zhì)）原因。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）濃硫酸與稀硫酸組成元素相同，濃度不同；（2）構(gòu)成兩種酸的微粒不同，濃硫酸主要是由硫酸分子（H2SO4）構(gòu)成，而稀硫酸是由氫離子（H+）和硫酸根離子構(gòu)成的；（3）組成元素相同，但是微粒不同，其性質(zhì)也不相同。

【設(shè)計(jì)目的】通過實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生視覺上的沖擊，感悟原有認(rèn)知水平與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的反差，從而產(chǎn)生認(rèn)知上的“沖突”，引出從微觀粒子的角度去思考，激發(fā)探究意識(shí)，也是對(duì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)化學(xué)學(xué)科思想的補(bǔ)充，同時(shí)也與無(wú)聲處落實(shí)了宏觀辨識(shí)和微觀探析的核心素養(yǎng)。

3.實(shí)驗(yàn)探究，構(gòu)建科學(xué)的哲學(xué)化學(xué)觀

【實(shí)驗(yàn)探究一】將原來(lái)紙板上無(wú)明顯變化的稀硫酸一側(cè)加熱

【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】加熱稀硫酸一側(cè)時(shí)，觀察到慢慢地也變成了黑圈

【實(shí)驗(yàn)思考】加熱發(fā)生了什么變化？為什么會(huì)與濃硫酸出現(xiàn)相同的現(xiàn)象？

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】加熱時(shí)將水份蒸發(fā)，而硫酸仍在，說明硫酸是一種高沸點(diǎn)難揮發(fā)的酸

【實(shí)驗(yàn)探究二】組裝實(shí)驗(yàn)器材如右圖

實(shí)驗(yàn)步驟：先將稀硫酸與銅片混合并加熱，觀察現(xiàn)象。再將濃硫酸與銅片加熱并觀察現(xiàn)象。

【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】銅與稀硫酸混合后無(wú)明顯現(xiàn)象，銅與濃硫酸能反應(yīng)，且能生成使品紅溶液褪色的氣體

【實(shí)驗(yàn)思考】（1）寫出銅與濃硫酸反應(yīng)方程式，說明表現(xiàn)了濃硫酸什么性質(zhì)？（2）稀硫酸有氧化性嗎？如有請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)說明。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】濃硫酸和稀硫酸均有氧化性；由于構(gòu)成微粒不同，稀硫酸的氧化性是由氫離子（H+）表現(xiàn)出來(lái)的，而濃硫酸的氧化性是由硫酸分子中的硫元素表現(xiàn)出來(lái)的。

【設(shè)計(jì)目的】教之道在于渡，學(xué)之道在于悟。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)能使學(xué)生自己悟出從量變到質(zhì)變、對(duì)立統(tǒng)一的哲學(xué)學(xué)習(xí)觀。通過實(shí)驗(yàn)證據(jù)推理，環(huán)環(huán)相扣，步步為營(yíng)，能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评淼乃季S模式。

4.實(shí)驗(yàn)對(duì)比，探究現(xiàn)象背后的反應(yīng)本質(zhì)

【實(shí)驗(yàn)探究】將硫酸銅晶體與蔗糖分別于濃硫酸混合，并攪拌（提示蔗糖的化學(xué)式）

【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】藍(lán)色的硫酸銅晶體變?yōu)榘咨徽崽亲兒谕瑫r(shí)伴有刺激性氣味

【實(shí)驗(yàn)思考】硫酸銅晶體變白的原因？蔗糖變黑的原因？

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】變白和變黑均是由于失掉水引起的，將失掉現(xiàn)成的水分子稱為吸水性，而將氫氧元素以水的形式脫出稱為脫水性。

【設(shè)計(jì)目的】這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)能讓學(xué)生從表面的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后體會(huì)到化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)。本質(zhì)與現(xiàn)象是表示事物的里表及其相互關(guān)系、反映人們對(duì)事物認(rèn)識(shí)的水平和深度的一對(duì)哲學(xué)范疇。世界上的任何事物都是本質(zhì)和現(xiàn)象的對(duì)立統(tǒng)一，這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)可以讓學(xué)生透過現(xiàn)象把握其本質(zhì)。

四、結(jié)束語(yǔ)

《硫酸的性質(zhì)》教學(xué)設(shè)計(jì)，能將硫酸的性質(zhì)深入到學(xué)生靈魂，將觀念、思想、思維滲入學(xué)生的骨內(nèi)，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)他們的學(xué)習(xí)積極主動(dòng)性，提高課堂學(xué)習(xí)效率，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)，從而全面提高課堂教學(xué)效果。為了培養(yǎng)學(xué)生核心化學(xué)素養(yǎng)，具體課堂教學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)踐中，教師要思考以下問題。

以問題鏈為設(shè)計(jì)模式，讓學(xué)生學(xué)會(huì)證據(jù)推理和模型認(rèn)知。設(shè)計(jì)時(shí)要讓每個(gè)環(huán)節(jié)都是完整的遞進(jìn)問題鏈，這樣便于有效地引導(dǎo)學(xué)生建立和發(fā)展化學(xué)核心觀念，教會(huì)學(xué)生從問題的推進(jìn)中，感悟從現(xiàn)象的背后找出證據(jù)，推理演繹得出認(rèn)知的模型；學(xué)習(xí)是學(xué)生自己主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的過程，教師要以圖式理論和建構(gòu)主義教學(xué)理論為教學(xué)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，使學(xué)生把頭腦中的新舊知識(shí)結(jié)合起來(lái)，達(dá)到知識(shí)的再構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)量變到質(zhì)變；以科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究為設(shè)計(jì)理念，讓學(xué)生親身體驗(yàn)化學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣，通過層層推進(jìn)的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生參與到學(xué)習(xí)中來(lái)，以實(shí)現(xiàn)體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，讓學(xué)生在“做中學(xué)”。

參考文獻(xiàn)：林小駿，李躍、沈小紅，高中化學(xué)核心素養(yǎng)體系的構(gòu)成和特點(diǎn)［J］.教育導(dǎo)刊，2015（5）：78-81