探索新高考背景下的化學學科核心素養培育

摘要： 在上海新高考改革為重要標志的基礎教育綜合改革背景下，分析高中化學教學中出現的問題，指出全面提高化學學科核心素養是新高考背景下高中化學課堂教學質量的標準和要求。以“氨”的教學設計為例，探索如何在新高考背景下克服時間緊、任務重、要求高等困難，提高課堂教學的效率，落實學科素養的教學目標。

關鍵詞： 新高考； 化學學科核心素養； 氨； 教學設計

文章編號： 10056629（2018）9006205 中圖分類號： G633.8 文獻標識碼： B

1 新高考背景下高中化學教學中存在的問題

新高考背景下的高中化學課程分為必修、選擇性必修和選修課程，開設時間為2或3年，學生的學業水平檢測分為合格考和等級考，這些新的變化給高中化學教學，尤其是高一、高二化學教學帶來了一些新的問題，主要表現為：

（1） 對于選擇參加等級考試的學生來說，化學學習貫穿高中三年，但相比老高考模式周課時數減少，教學內容也相應減少；高考化學等級考試的時間由1.5小時減少為1小時，滿分值由150分降低為70分。學生學習化學的積極性、投入精力和學習時間較過去都有所降低和減少，學生參加化學選修課、競賽課的熱情也有所減退。

（2） 為了幫助學生更好地選擇等級考科目，高一學生就需要對理、化、生、政、史、地學科有較為充分的了解。因此，學校開設的高一課程門類較多，致使教學時間緊迫。于是，課堂教學就常會忽視設計真實問題情境，忽視實驗教學。

（3） 化學高考等級考的難度系數由原來的0.65～0.68降低為0.75～0.78，有的教師便錯誤地認為新高考對學生能力培養的要求降低了，尤其是對那些不參加化學等級考試的學生。于是，課堂上教師只忙于單純地傳授知識。

（4） 相比于等級考，高二合格考主要考查基礎性內容，難度系數為0.85～0.87。在這種情況下，到底教什么？怎么教？教到什么程度？合格考應該為學生打下什么樣的“基礎”？諸如此類問題讓很多教師感到茫然。一些教師、學生為“合格”而教和學，不注重學生能力培育，課堂教學效率低，更不考慮如何提升學生化學學科核心素養，認為那是針對參加等級考學生的事。如何提高化學合格考班級的教學質量，在新高考背景下成為一個非常值得關注的問題。

2 學科核心素養是新高考背景下化學教學質量的標準

核心素養培育“是學科育人價值的集中體現，是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀念，必備品格和關鍵能力”[1]。因此，新高考背景下的化學教學質量高低的重要標志就是學科核心素養的落實?；瘜W學科核心素養不是口號，是實實在在的教育教學目標。新高考背景下，時間緊、任務重、要求高，如何把化學學科核心素養落實到每一堂課中，是每位化學教師都應該思考和實踐的。

高一年級是化學學科核心素養培育和落實最為關鍵的一年，對高二確定選擇參加等級考或合格考的學生來說，都是至關重要的。高一年級的化學課是必修課，還沒有進行選科分流，從學生一入校，就應該開始探索落實化學學科核心素養的方法。以化學知識的學習為載體，把化學學科核心素養有意識地努力落實在每一節課中，養成科學的思維方法和習慣，提高高一的教學質量，才能適應上?；A教育綜合改革的要求，真正全面落實教育部新頒的高中化學課程標準。

“學業質量是學生在完成本學科課程學習后的學業成就表現。學業質量標準是以本學科核心素養及其表現水平為主要維度”[2]。新高考“以核心素養為測試宗旨，以真實情景為測試載體，以實際問題為測試任務”[3]為命題原則。因此，無論是擔任合格考還是等級考教學任務的教師，都應該認識到，新高考背景下的高中化學課堂教學和學業質量都應以落實化學學科核心素養為最重要標志，必須關注和落實化學學科核心素養，關注學生綜合能力的提升，關注化學知識的實際應用，而提高教學質量的方法和途徑就必須要在化學學科核心素養的培育上下功夫。

教師要按照教育部2017年版《普通高中化學課程標準》，精心設計每一節課，思考每節課化學學科核心素養培育的落實點，為學生打下良好的人文底蘊、科學精神、實踐創新等基礎，堅持把化學學科核心素養培育貫穿始終，高考化學合格考或等級考取得好成績是水到渠成的。

3 把化學學科核心素養的落實變成實實在在的教學行為

對于高一全體學生以及高二參加合格考試的學生來說化學是必修課。化學必修課“旨在促進全體學生在化學學科核心素養的各個方面都有一定的發展”[4]，要把化學學科核心素養變成實實在在的教學行為。

以高一化學“氨”的教學為例，在教學中以創造性思維能力的培養為抓手設計教學過程，把培育核心素養落實在每一節、每一單元中。結合化學學科的特點和新高考要求，采用引導探究教學法[5]，即通過教師和學生提出的問題來構建和串聯學習活動，把“是什么”變成“為什么”“還有什么”“怎么應用”等，來提高課堂思維容量和深度，培養問題意識，讓學生從內在原因理解元素化合物，而不只是單純的記憶。整節課努力避免用太多的時間放在元素化合物知識點的講授和記憶上，而是留下時間給學生實踐、體驗、問疑。為了提高學生的創造性思維能力，幫助學生掌握、體會元素化合物的應用，通過實驗激發學生思考提問，自然穿插教師的提問，引發學生深入思考，讓學生真正弄清基本的原理。在課的最后再留給學生2～3分鐘自由提問，激發學生提出一些更加深入的問題或疑問，提煉出值得研究的化學小課題。整節課體現以問題為中心的教學特色，把化學學科核心素養的五個維度，有意識地、潤物無聲地滲透在全課的學習中，逐步達成教學目標，提高教學效率。

4 “氨”的教學設計

4.1 教學目標

（1） 掌握氨的化學性質，知道氨的物理性質，能說出氨的主要用途，進一步深刻理解氨的分子結構。

（2） 通過對氨的性質的探究，培養學生實驗設計能力，運用歸納和演繹的思維方法學習元素化合物知識，體會結構決定性質，強化對物質結構這一化學關鍵詞的理解，進一步落實宏觀辨識與微觀探析，領會研究物質性質的一般方法。

（3） 結合氨的結構、性質及用途能進一步提出問題，嘗試解決一些實際問題，體會氨在生產、生活和農業中的重要作用，通過對化學家“哈伯的功與過”一段化學史的簡單介紹，認識科學的兩面性，建立一分為二看問題的辯證思維。

4.2 教學過程

4.2.1 氨的物理性質

[看一看、想一想]觀察實驗臺上大試管里的氨氣的顏色、氣味。怎樣設計實驗檢驗氨是否溶解于水？（學生可能的回答： 把大試管中的氨氣倒立在水中、噴泉實驗）

[做一做]把充滿氨氣的大試管倒扣在盛水燒杯中。有什么現象？為什么？

[看一看]

（1） 請一學生演示氨的噴泉實驗；

（2） 觀看液氨泄露視頻。

[學一學]通過實驗和觀看視頻，我們知道了氨極易溶解于水，水溶液叫氨水。資料顯示，純液氨在常溫下密度為0.6103克/立方厘米，氨水中氨含量越多密度越小，氨水的密度都小于1。

[讀一讀、議一議]提出問題小競賽： 我們知道的是否全面，氨還有哪些物理性質？自學教材第22～23頁上半部分內容，結合以上實驗你能設計出哪些問題？我們開展一個提出問題小競賽，提出的問題解答不了不要緊，關鍵是能提出問題。

[教師準備的問題]

（1） 若忘記了氨氣在標準狀況下的密度，你能通過計算得到嗎？

（2） *為什么氨氣極易溶解于水？而氮氣在水中溶解度卻很小。（和水形成氫鍵）

（3） *氨為什么易液化？（氨分子間易形成氫鍵）

（4） 液氨為什么可以做制冷劑？（氨分子間形成氫鍵，所以氣化時需要吸收較多的能量，所以氨具有較大的蒸發熱）

（5） 液氨泄露現場為什么寒氣逼人？氨氣泄漏如何處置？怎么逃離現場？（用濕毛巾捂住口鼻）

（6） 氨氣的收集方法？一瓶氨氣倒立在水中，水位上升至體積的3＼4，瓶中氨氣的平均分子量？得到氨水的物質的量濃度是多少？

（7） 常溫下，1體積水溶解700體積氨氣（S.T.P），得到氨水中含氨的質量分數是多少？物質的量濃度是多少？

（8） a%的氨水和3a%的氨水等體積混合，混合后氨水的質量分數是（ ）。

① 等于2a% ② 大于2a% ③ 小于2a% ④ 無法確定

（9） *液氨是一種溶劑，它可以溶解哪些物質？

（標注*的問題可能是學生提出但暫時由于知識所限回答不了的問題）

[議一議]推測一下氨的化學性質。

設計意圖： 氨的溶解度和物質的量濃度換算等內容，雖然在物質的量濃度計算中學習過，但仍然是學生學習的一個難點。通過以組為單位的“設問競賽”環節，既復習鞏固了這些內容，又鍛煉了學生提出問題的能力，改變了物理性質教學以記憶為主的常用教學方法。氨和水反應、氨和酸反應的實質、氨發生氧化反應等內容既是重點又是難點，通過設計探究實驗、增加氨水和氯氣反應的實驗，安排學生討論、教師點撥，幫助學生由淺入深地理解。在每個性質的學習過程中都適當停留，給一點時間讓學生質疑，把心中的疑問及時說出來，使他們及時釋疑，弄懂弄通有關知識，培養發散思維能力和問題意識，真正落實“科學探究與創新意識”這一核心素養。

4.2.2 氨的化學性質

4.2.2.1 氨和水反應

[議一議]怎樣設計實驗探究氨和水發生了化學反應？寫出氨和水反應的化學方程式。資料顯示低溫下濃氨水中可以析出一水合氨晶體。

[講一講]設計方案交流（學生可能回答： 氨和水都不能使干燥的酚酞試紙或紅色石蕊試紙變色；加熱滴有酚酞的氨水；聞氨水的氣味等）

[看一看]教師或學生演示： 白色宣紙做的小花，宣紙上噴有酚酞或紫色石蕊試液，干燥。進行以下操作（見圖1）。

（3） 從組成微粒、分類和穩定性等方面比較液氨和氨水。

[講一講]同學們進一步提出疑問，請說出來，交流一下。

[教師準備的問題]

（1） 氨水分別滴入氯化鋁、氯化鐵溶液中的現象，寫出反應的離子方程式。

（2） 往濃氨水中加入生石灰或固體燒堿有什么現象？為什么？不加熱能否用濃氨水制取氨氣？

（3） 怎樣保存氨水？（受熱會分解，放在陰涼處，密封保存）

氨水做氮肥施用時為什么要深埋，即使在低溫天氣？（氨水作為化肥的不足是： 液態，易揮發，弱堿性）

（4） 如何把氨轉化為固體化肥？

（5） *聽說過緩釋肥料嗎？

（6） *聽說過氨雨嗎？怎樣形成的？

（7） 能否想象一下氨中毒的癥狀？施救方法？（輕度的對眼睛、鼻、喉等的刺激，引起鼻炎、喉痛、咳嗽、咳血等；嚴重的引起肺水腫、呼吸困難、昏迷等，要及時吸入新鮮空氣和水蒸氣，用大量水沖洗眼睛等）

（8） *怎樣用實驗證明NH3·H2O是弱堿？

（9） 氨和鹽酸能反應嗎？（引出以下氨和酸的反應，見圖2）

設計意圖： 教師并沒有提出教材上的問題，而是留給學生自己去發現。僅到此，并沒有達到教學目標中提出的“掌握”要求。所謂“掌握”，是能將概念運用到新的情景中，并對復雜的問題綜合分析和評價，因此，教師又設計了讓學生繼續提問，深入思考，同時，教師也準備了一些問題。

4.2.2.2 氨和酸反應

[做一做、議一議]分別蘸濃氨水和濃鹽酸的兩根玻璃棒相遇；趣味實驗“空瓶生煙”： 兩只集氣瓶中分別滴一滴濃鹽酸或濃氨水，如圖2所示。描述實驗現象，說明原因。若把濃鹽酸換成濃硫酸或濃硝酸或磷酸會產生白煙嗎？寫出化學方程式。有幾種方法可以檢驗某種氣體是氨氣？

[議一議]

（1） 氨和鹽酸等強酸溶液反應的實質是什么？寫出反應的離子方程式。

（2） 用電子式表示銨根離子的形成過程？

（3） 銨鹽中存在分子嗎？為什么？

[學一學]氨和酸反應的實質： NH3+H+NH+4。

（若演示“空瓶生煙”，教師也可以引領學生分析壓強的變化，“空瓶”實驗后固體附著在瓶壁的位置上）。銨鹽都是晶體，運輸較為方便，且銨鹽都能溶解于水易被農作物吸收而用作化肥。也可以用濃鹽酸檢驗氨氣。

4.2.2.3 氨的還原性（氧化反應）

[看一看]觀察教師演示，討論下列問題：

盛有氯氣的集氣瓶中滴入濃氨水。有什么現象？為什么會冒白煙？試著寫出有關反應的化學方程式。

[學一學]說明氨具有一定的還原性。

（2） 圖3實驗中瓶口有時放吸有NaOH溶液的棉球，作用是什么？

（3） HCl、 H2S、 NH3等非金屬氫化物都具有還原性的原因是什么？

[練一練]

寫出氨氧化的方法制硝酸的反應的化學方程式： 即由NH3HNO3的反應的化學方程式

設計意圖： 氨的氧化，教師沒有直接呈現氨的催化氧化，而是由淺入深，讓學生習得內在的原理和方法，內化為學生的行為習慣和思維品質。

[反饋練習、總結全課]

通過“氨的用途”總結全課，自然引出“哈伯的功與過”一段化學史，說明科學的兩面性，學會一分為二地看問題。心中還有哪些疑問？請自由提問。

[教師準備的問題]

（1） 怎樣設計實驗，知道氨是由氮和氫兩種元素組成的？

（2） 為什么H2O、 HCl等氣態氫化物的化學式H在前，而氨卻寫成NH3？

（3） 氨水分別滴入氯化鋁、氯化鐵溶液中的現象？寫出有關反應的離子方程式。

（4） 通過本課的學習，你可以提煉出哪些化學研究小課題（例如，制冷劑的研究，哈伯的功與過，液氨的儲存，氨水和CuSO4的反應研究等等）。

（5） *氨能否和金屬反應？氨的性質再研究。

[作業]

（1） 設疑作業： 把你對“氨的性質、用途”設計的有關問題和你心中的疑問寫在“自我設疑本”上，并努力回答。

（2） 寫出本課“知識鏈”，熟練書寫有關反應的化學方程式。

（3） 進一步總結、完成本課的[議一議]中的有關課堂討論題。

（4） 閱讀有關“緩釋肥料，哈伯的一生”等有關資料。

參考文獻：

[1][2][3][4]中華人民共和國教育部制定. 普通高中化學課程標準（2017年版）[S]. 北京： 人民教育出版社， 2018： 3， 78， 64， 11.

[5]杜淑賢. 引導探究教學法初探[J]. 課程·教材·教法， 1994，（4）： 40.