基于化學學科核心素養的初中化學課堂教學

蔣健

摘 要：通過對教學中活動過程的設計進行分析，簡單闡述了對化學學科核心素養“宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理和模型認知、科學探究與創新意識、科學精神和社會責任”的初步認識及其結合實際教學的一點反思體會。

關鍵詞：化學 核心素養 初中 課堂教學

有幸聆聽了江蘇省化學名教師嚴老師關于“化學學科核心素養”的講座和一節滲透核心素養的關于“一氧化碳科學風險”的主題式課時教學示范課。初步了解到關于高中化學核心素養的五大方面：宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理和模型認知、科學探究與創新意識、科學精神和社會責任。初中化學與高中化學一脈相承，因此初中化學學科核心素養其核心內容可見一斑，內涵也是大同小異。本文就以這節示范課為例，選取其中部分活動，分析化學學科核心素養某一方面的滲透教學及自己的一點反思體會。

一、核心素養“宏觀辨識與微觀探析”的滲透培養及反思體會

課時案例活動一

辯證認識一氧化碳的毒性，了解真實的一氧化碳

[閱讀]一氧化碳、二氧化碳對人體影響的對比

[思考]從微觀層面分析一氧化碳與二氧化碳的性質差異原因。

[閱讀]可以救命的一氧化碳

[反思]是否對一氧化碳對人體只有毒害，沒有一點益處呢？

該活動中要求微觀層面分析CO和CO₂性質差異的原因，即結構不同性質不同，很明顯滲透了核心素養“宏觀辨識與微觀探析”。宏觀與微觀是相互對立又相互聯系的物質兩種表現形式，理解宏觀物質的微粒性是化學學習的特點之一。該核心素養目標的達成需要建立在物質觀、元素觀、結構觀、微粒觀、變化觀等化學基本觀念的逐步形成的基礎上。滬教版初中化學的每一章節的具體內容幾乎都涉及了這些基本觀念，我們應該合理的利用這些內容作為素材，以知識的學習為明線，以這些觀念的建構為暗線，從元素、分子、原子、離子的角度去認識物質的組成、結構、變化與性質，培養學生從宏觀和微觀的視角來構建學生的知識體系，提高學生的化學思維能力，促進“宏觀辨識與微觀探析”這一核心素養的形成。

比如：在認識水、氧氣、氫氣具有不同化學性質時，我們可以對水分解過程進行分析來找出原因。它們是三種不同的宏觀物質，通過化學方程式，借助分解的微觀過程圖，很容易可以理解到，原來是構成三種物質的分子不同，分子不同，結構不同、化學性質不同。

在實際教學中，我們要注重宏觀—微觀—符號三種表征，幫助我們更好地研究物質、認識物質，提高宏觀辨識與微觀探析能力。

二、核心素養“證據推理和模型認知”的滲透培養及反思體會

課時案例活動二 科學理解不完全燃燒

[過渡]教材指出，一氧化碳主要來源是含碳物質的“不完全燃燒”“氧氣不充足”究竟是指哪一種情形呢？

[展示]密閉容器中逐漸熄滅的蠟燭;用白瓷板壓蓋燃燒的蠟燭

[視頻]傳感技術的數字化實驗“密閉容器中蠟燭燃燒產生一氧化碳”“含豐富氧氣的密閉容器內，用白瓷板壓蓋燃燒的蠟燭產生一氧化碳”。

該活動中利用蠟燭燃燒演示實驗和傳感技術數字實驗來推測氧氣不充足真正含義滲透了核心素養“證據推理和模型認知”。該素養是基于基本理論和化學實踐，利用實驗數據、現象、相關事實材料等證據對提出的假設進行推理并證實真偽，從而解決問題或獲取新知識，建立觀點、證據、結論間的邏輯關系和研究物質的模型，利用模型來解釋現象的本質和規律，對于激發學生學習興趣，提升思維能力有很大促進作用。利用證據推理和模型認知來研究物質、認知物質、獲取新知是化學學科的重要方法。

比如：酸的性質教學時，探究了鹽酸的化學性質，根據常見的酸在水溶液中都能產生大量氫離子，硫酸應具有和鹽酸某些相似的化學性質，再根據實驗事實得出真偽。再如：在學習氧氣的相關內容時，可以結合氧氣的研究過程建立研究物質的基本模型：存在—物理性質——化學性質——用途——制法，而在實驗室制法建立：反應原理——發生裝置——收集裝置——實驗步驟——檢驗模型。再后續研究二氧化碳等物質時我們就可以按照這個模型來具體研究。

通過基于證據推理與模型認知的教學過程獲得的知識更具有系統性、邏輯性，促進學生掌握科學論證的方法和思路，有助于培養學生建立化學現象、模型、結果的關系，提升解決復雜化學問題能力，從而最終生成核心素養。

三、核心素養“科學探究與創新精神”的滲透培養及反思體會

課時案例活動三 質疑辨析“紙筒燃燒”

[過渡]傳感技術數字實驗產生前，是怎么演示“碳的不完全燃燒產生一氧化碳”的實驗呢？

[演示]紙筒燃燒實驗

[思考]這個實驗有什么不足呢？結論是否可靠？什么情況下可用燃燒法來確定一氧化碳？

該活動中對利用紙筒燃燒實驗來說明氧氣不充足產生一氧化碳產生了質疑，滲透了核心素養“科學探究與創新精神”。科學探究是化學研究的基本方法，是化學發展的不竭動力。通過科學探究學生可以從被動地接受知識向主動獲取知識發展，從驗證實驗向自己設計、改進、創新實驗發展，提高學生的創新意識，培養科學探究能力和敢于創新的科學精神。科學探究的重要一環就是進行實驗論證，因此在實際教學中，要注重學生的體驗探究過程、實驗過程、觀察過程、操作過程、分析過程。滬教版教科書設置了學生必做實驗，我們應該不折不扣的利用好，要指導學生設計并不斷改進完善自己探究方案，給學生提供動手實踐、觸發創新的機會。創新不是簡單的模仿照搬，我們要鼓勵學生保持對所學習持有懷疑態度和求異觀念，激發創新潛能。在實際教學中，培養學生從日常生活中發現并提出有探究價值的化學問題，據此設定一套研究方案，運用科學的方法、收集實驗信息并進行分析，綜合歸納、大膽推理，得到科學論斷，不盲目相信權威，養成質疑批判精神以及創新思維意識。

四、核心素養“變化觀念和平衡思想”的滲透培養及反思體會

課時案例活動四 ：[過渡]回看空氣質量報告，討論總結大氣中一氧化碳的來源

[啟發]汽車發動機燃燒室非常狹小，吸入氧氣通常不充分，會不會產生一氧化碳？

[展示]圖片：發動機原理;視頻：汽車空調使用不恰當造成意外

[拓展]生活中還有那些不完全燃燒可能產生一氧化碳

該活動討論大氣中一氧化碳的來源，是各種含碳物質發生化學變化轉化而來的，滲透了核心素養“變化觀念和平衡思想”。該素養是讓學生認識物質是不斷變化的，而在變化過程中有一定的變化規律。變化觀念包括化學變化及本質、類別、表征、能量、微粒構成等，平衡思想包括質量守恒、原子不變、元素不變，能量守恒等。梁永平教授認為，化學的基本內容就是物質及其轉化，變化觀念和平衡思想，是一對統一體，其內涵是不謀而合的。變化和平衡既是化學學科的重要觀念，也是解決問題的思維視角。

比如：在學習質量守恒定律時，要讓學生明白雖然物質發生了轉化，構成物質的微粒也發生了變化，但是組成物質的元素沒有變，形成微粒的原子也沒有變，只是進行了重新組合。在計算練習18克水完全點解會產生多少克氫氣時，我們可以利用水轉化為氫氣時的質量關系來計算，也可以利用水和氫氣中的氫元素是質量守恒的方法來解答。可見，變化與平衡是一體的，抓住這一點，就能更好的認識化學變化，解釋實際問題。

五、核心素養“科學素養和社會責任”的滲透培養及反思體會

細細品味，每一個活動環節，都滲透著對科學風險的認識，也是本課時最終落腳點——培養學生的社會責任意識。因此“科學素養和社會責任”的培養才是核心，才是化學學科的最本質所在。該素養主要指具有嚴謹的、實事求是科學態度、追求科學真理的意識;贊善化學對社會發展的重大貢獻，能對與化學有關的社會熱點問題做出正確的價值判斷，具綠色化學觀念、可持續發展意識。在實際的教學中，應該側重介紹化學服務于社會發展的方方面面，科技的進步、環境的改善、身體的健康等都離不開化學，我們應該適當地進行化學風險教育的同時要提高應對科學風險的決策能力，才能讓學生正確的辯證的認識物質，認識化學。比如：學習一氧化碳時，我們要引導學生從生活生產多方面了解一氧化碳產生的途徑，及時做好防范措施。我們不能只強調一氧化碳種種會使人中毒的情況，更要強調它能治病救人，是一種清潔能源，是一種很好的還原劑，工業原料等 。只有正確的辯證認識物質、認識化學科學，才能提高科學風險認知和決策能力，突出科學精神，增強社會責任意識。

化學課堂就是培養學生化學核心素養的主戰場。化學學科每一個核心素養都不是孤立存在的，它們是相互聯系、相互作用蘊含在化學知識體系中，蘊含在每一個教學片段中。因此，在日常教學中要引導學生加強對知識的理解、建構，領悟背后的功能與價值，才能孕育、提升自身的學科核心素養。