基于化學學科核心素養下的問題解決教學實踐

陳英瑜

【摘 要】 以“二氧化硫的性質與作用”為例，探索在化學課堂教學中運用問題解決教學將化學知識、化學思路、化學觀念形成問題，提升學生的問題解決能力和實踐創新能力，發展學生的化學學科核心素養。

【關鍵詞】 化學 學科核心素養 問題解決教學 二氧化硫的性質與作用

一、對高中化學學科核心素養的認識

在個體一生的發展過程中，應對生活的各種情況，每個人都需要許多素養。其中，最關鍵、最必要、居于核心地位的素養被稱為“核心素養”。學科核心素養，是核心的學科素養，是學完一門課程以后，應該在學習者身上留下的體現學科核心的育人的價值。核心素養與學科核心素養的關系是全局與局部、抽象與具象、共性與特性的關系?；瘜W學科核心素養是指從化學學科角度促進學生終身發展、成功生活和社會良好運轉的，以化學知識、化學思維、化學觀念為基礎而形成的具有化學學科特征的素養。高中化學學科核心素養是發展核心素養的重要組成部分，是學生具有化學學科特質的關鍵能力和品格。高中化學學科核心素養包括“宏觀辨識與微觀辨析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、科學精神與社會責任、實驗探究與創新意識”五個維度或方面的素養。 學生發展核心素養，主要指學生應具備的，能夠適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力，是關于學生知識、技能、情感、態度和價值觀等多方面要求的綜合體現。而課堂教學是發展學生學科核心素養的主陣地。

二、基于化學學科核心素養下的問題解決教學的構建與實踐

基于化學學科核心素養下的問題解決教學，是以問題及其解決為主線的教學。課堂教學的設計組織思路是，在教師的策劃、指導下，以學生的認知規律為依據精心設計問題，學生積極主動地參與問題的發現、提出和解決，在探索問題解決的過程中獲得新知，建構知識，學生的主體性得到充分體現，學生的化學學科核心素養得到培養。

筆者以蘇教版必修一專題4第一單元“二氧化硫的性質與作用”為問題解決教學的教學實例，有意識地滲透和發展學生的化學學科核心素養

環節一：【生活情境】提供某地市酸雨情況及治理報道的素材；問題1： 酸雨形成的來源是什么？燃煤產生了什么氣體？怎么形成酸雨？歸納二氧化硫的物理性質；問題2： 二氧化硫是怎么導致酸雨的？問題3： 二氧化硫溶于水是否與水發生反應？你能設計實驗驗證嗎？探究實驗1：實驗用品：針筒、玻璃片水、pH試紙、標準比色卡、紫色石蕊試液，裝有SO2氣體的礦泉水瓶。問題4： 從組成上看，SO2與之前學過的什么物質類似？預測SO2可以發生哪些反應？設計意圖：通過生活中酸雨真實情境的引入，激發學生的求知欲，從生活走進化學，培養科學精神與社會責任的核心素養。學生根據自己已有的知識和經驗，探究二氧化硫和水反應，努力探索解決新的問題，培養了宏觀辨識與微觀辨析、實驗探究與創新意識的核心素養。

環節二：【生活情境】某地市的雨水樣品，在實驗室每隔一段時間測定其pH，其數據如下表：

問題1：該雨水樣品是酸雨嗎？放置過程中pH如何變化？為什么發生這樣的變化？

學生思考回答：亞硫酸在放置過程中部分被空氣中的氧氣氧化成了硫酸2H2SO3+O2=2H2SO4。

探究實驗2：設計實驗驗證亞硫酸是否轉化成硫酸

（取前面實驗所得的二氧化硫水溶液少量于試管中，滴加BaCl2溶液）設計意圖：通過分析雨水樣品pH的變化和探究實驗，培養學生的證據推理和模型認知、變化觀念與平衡思想的核心素養。

探究實驗3：亞硫酸有還原性，SO2和亞硫酸中心元素化合價一樣，也應該有還原性，設計實驗證明。（提供藥品：氯水、溴水、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液，由學生討論后選用）（用針筒取二氧化硫水溶液，加入裝有少量酸性KMnO4溶液的試管中，若溶液褪色，證明二氧化硫具有還原性）

設計意圖：利用新學習到的知識進行分析，學生是求解著，也是解答者，提高了學生的學科素養。

問題4：空氣中也有強氧化劑，SO2排放到空氣中可能發生什么變化？酸雨的成分是什么？

問題5：假如你是一位工程師，你將采取什么措施防止二氧化硫污染，減輕酸雨的危害？

【討論】酸雨形成的兩種途徑；從酸雨形成的過程出發，討論酸雨防治的可能方法。

設計意圖：通過SO2的的還原性解釋SO2溶于雨水形成酸雨的過程，在教學內容上與情景引入相呼應，又幫助學生理解酸雨的形成過程，設計符合學生的認知規律。討論酸雨防治的可能方法，使學生“從化學走向社會”，培養了科學精神和社會責任的素養。

環節三：【設問】SO2是污染大氣的主要污染物，它只有害處沒有用處嗎？展示SO2對紙張、草帽漂白的圖片；問題：這利用了SO2的什么性質？

【課后延伸】布置學生課后總結已經學過的具有漂白性的物質及與SO2的漂白原理進行對比。并調查SO2在食品加工行業的合理和不合理應用。

設計意圖：引導學生關注民生，體現科學服務于社會和生活的理念。培養學生辯證認識事物的兩面性，培養了科學精神和社會責任的核心素養?！岸趸虻男再|與作用”通過問題的解決推動教學活動的實施，促進化學知識、化學思路、化學觀念結構化，促進學生自主學習能力的提升。

波普爾認為：全部的生活就是問題的解決。問題解決是伴隨一個人終身的學習能力。未來社會需要學生通過自我的學習能力解決生活、工作的問題以及形成創新意識，這是學生通過學習要形成的最終能力?；诨瘜W學科核心素養下的問題解決的課堂教學，培養了學生的問題意識，培養了學生關注自然環境和生產生活中的物質和物質變化、與物質的合成和利用有關的問題的習慣，幫助了學生應用所學化學知識和方法，分析問題，提出解決問題的見解和設想，提高了學科素養，培育“全面發展的人”。

參考文獻

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