基于學(xué)科核心素養(yǎng)的初中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)

李成艷　周建琴　張笑云

摘 要 化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是化學(xué)學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過(guò)化學(xué)學(xué)習(xí)而逐步形成的正確的價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。初中化學(xué)教學(xué)中初步滲透化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，滿足了終身學(xué)習(xí)的發(fā)展要求。本文從情境導(dǎo)入、實(shí)驗(yàn)探究、貫穿情境三個(gè)環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)“水的組成”內(nèi)容，初步在初中化學(xué)教學(xué)中滲透核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞 學(xué)科核心素養(yǎng) 初中化學(xué) 教學(xué)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1問(wèn)題提出

1.1化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

高中化學(xué)課標(biāo)指出化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任感” 。這些素養(yǎng)不僅適用于高中化學(xué)，在初中化學(xué)教學(xué)中也應(yīng)有所滲透，適應(yīng)了學(xué)生終身發(fā)展的要求。

1.2教學(xué)內(nèi)容分析

義務(wù)教育階段的化學(xué)教育，要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的好奇心，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的變化規(guī)律，形成化學(xué)的基本觀念;引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，啟迪學(xué)生的科學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力;引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境的相互關(guān)系，理解科學(xué)的本質(zhì)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。“水的組成”在課標(biāo)中的要求：根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)推斷水的組成為標(biāo)準(zhǔn)，從宏觀層面觀察并分析電解水的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從微觀層面探究水的組成，判斷水的原子個(gè)數(shù)比。因此，該節(jié)內(nèi)容可承載“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的素養(yǎng)價(jià)值。同時(shí)，學(xué)生頭腦意識(shí)中已有元素觀和微粒觀。通過(guò)有效地情境創(chuàng)設(shè)，從已有知識(shí)遷移到所學(xué)知識(shí)，該節(jié)內(nèi)容承載“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的素養(yǎng)價(jià)值。通過(guò)了解探究水的化學(xué)史料及其實(shí)驗(yàn)探究，學(xué)生初步形成探究意識(shí)，化學(xué)史也對(duì)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任感的培養(yǎng)具有一定滲透作用。

綜上所述，“水的組成”承擔(dān)著部分化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教育功能。故本文嘗試通過(guò)情境創(chuàng)設(shè)、實(shí)驗(yàn)探究、貫穿情境三個(gè)環(huán)節(jié)完成該節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)，嘗試在教學(xué)設(shè)計(jì)中滲透學(xué)科核心素養(yǎng)。

2教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1教學(xué)流程

圖1：“水的組成”教學(xué)流程圖

2.2教學(xué)內(nèi)容

環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入課堂。

【展示】孔明鎖，并以小組為單位，每組領(lǐng)取一個(gè)孔明鎖。

【提問(wèn)】在打開(kāi)孔明鎖的小游戲中，你是通過(guò)什么樣的方法進(jìn)行拆分的？

【學(xué)生】先找到有“鎖芯”之稱的那根，之后就可以打開(kāi)孔明鎖了。

【提問(wèn)】孔明鎖由什么組成的？

【小組討論】一根不一樣的木條和其他五根一樣的木條組成。

【講述】從研究孔明鎖知道，研究物質(zhì)就要用一定的科學(xué)研究方法知道它是由什么組成的。以此來(lái)研究，“生命之源”——水究竟是一種什么樣的神奇物質(zhì)。

【PPT】展示孔明鎖拆分的示意圖

【提問(wèn)】我們?cè)趺礃硬鸱帧八保怯墒裁唇M成的？

設(shè)計(jì)意圖：從學(xué)生所熟悉的生活情境著手，以小游戲?qū)氲姆绞郊ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。從孔明鎖的拆分到分析水的組成，促進(jìn)知識(shí)的有效遷移，有利地啟發(fā)學(xué)生，形成研究思路的基礎(chǔ)上，滲透“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

環(huán)節(jié)二：實(shí)驗(yàn)探究，進(jìn)入新課。

【提問(wèn)】我們研究的“生命之源”究竟是由什么組成的，用什么樣的方法去探究水的組成？

【學(xué)生】“拆開(kāi)”。

【提問(wèn)】那有沒(méi)有什么辦法，將水“拆開(kāi)”呢？

【學(xué)生】加熱、電解。

【動(dòng)畫(huà)演示】水加熱沸騰的小實(shí)驗(yàn)。

【提問(wèn)】觀察到的現(xiàn)象？

【小組討論】水加熱沸騰變成水蒸氣，水蒸氣冷凝后又變成了液態(tài)水。

【提問(wèn)】聯(lián)系生活，水真的加熱后就能分解嗎？

【學(xué)生】加熱并不能拆開(kāi)水。

【講述】普通的加熱方法不能“拆開(kāi)”水，那同學(xué)們說(shuō)的“電解”可不可行呢？

【展示】幾種電解裝置。

【提問(wèn)】區(qū)分電解裝置的正極和負(fù)極。

【小組討論】電解裝置的正極和負(fù)極的區(qū)別。

【演示實(shí)驗(yàn)】電解水的實(shí)驗(yàn)。

【提問(wèn)】電解過(guò)程中，水變成其他的物質(zhì) （下轉(zhuǎn)第126頁(yè)）（上接第108頁(yè)）了嗎？電極上產(chǎn)生了什么狀態(tài)的物質(zhì)？

【學(xué)生】有氣體產(chǎn)生。

【提問(wèn)】是否都產(chǎn)生了氣體？猜想產(chǎn)生的氣體是什么？

【學(xué)生】都是氣體。可能是氫氣和氧氣。

【提問(wèn)】實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象有什么異同？

【小組討論】同：兩玻璃管中都有氣泡產(chǎn)生。異：負(fù)極產(chǎn)生的氣體多于正極的。

【提問(wèn)】負(fù)極與正極上產(chǎn)生的氣體體積比大約為多少？

【學(xué)生】2：1

【提問(wèn)】怎么進(jìn)一步探究產(chǎn)生的氣體是什么？

【學(xué)生】用帶火星的木條檢驗(yàn)。

【演示實(shí)驗(yàn)】用帶火星的木條，木條復(fù)燃，產(chǎn)生的氣體是氧氣。

【提問(wèn)】那另一種氣體怎么檢驗(yàn)?zāi)兀磕懿荒芾^續(xù)用木條呢？

環(huán)節(jié)三：貫穿情境，引入化學(xué)史。

【視頻】普利斯特里和卡文迪許“易燃空氣”探究發(fā)展史。

【提問(wèn)】歸納出氫氣的性質(zhì)？

【總結(jié)】氫氣是無(wú)色無(wú)味的氣體，視頻中可以用排水法收集氫氣，可以得出氫氣難溶于水，視頻中氫氣脫手后向上飛出證明相同條件下，氫氣的密度比空氣小。

【資料卡片】可燃?xì)怏w氫氣含量占總體積的4%-74.2%時(shí)就會(huì)發(fā)生爆炸。

【提問(wèn)】既然氫氣在不純的情況下易發(fā)生爆炸，所以在點(diǎn)燃?xì)錃鈺r(shí)一定要檢驗(yàn)其純度，如何去檢驗(yàn)氫氣的純度呢？

【學(xué)生】用燃著的小木條放在試管口，沒(méi)有爆鳴聲，表明氫氣純凈。

【演示實(shí)驗(yàn)】收集一管氫氣，將試管口移近火焰，沒(méi)有爆鳴聲，表明氫氣純凈;若發(fā)出尖銳的爆鳴聲則不純。

【分組實(shí)驗(yàn)】檢驗(yàn)氫氣：點(diǎn)燃負(fù)極產(chǎn)生氣體，觀察現(xiàn)象。

【學(xué)生】有輕微的爆鳴聲，淡藍(lán)色火焰，罩在火焰上方的燒杯壁有小水珠出現(xiàn)。

【小結(jié)】水電解的產(chǎn)物是氫氣和氧氣。

【提問(wèn)】已經(jīng)知道氧氣和氫氣分別是由氧元素和氫元素組成的，那水是由什么元素組成呢？

【學(xué)生】氫元素和氧元素。

【提問(wèn)】?jī)烧咴觽€(gè)數(shù)比為多少？

【資料卡片】相同狀況下，氣體體積比=氣體微粒個(gè)數(shù)比

【學(xué)生】2：1

【小結(jié)】水是由氫元素和氧元素組成。

設(shè)計(jì)意圖：觀察水電解以及確定水的組成是與宏觀層面與微觀層面相結(jié)合，可初步滲透“宏觀辨識(shí)與微觀探析”的素養(yǎng)。

【提問(wèn)】怎么檢驗(yàn)生成的是水呢？

【資料卡片】無(wú)水硫酸銅吸水變成藍(lán)色。

【動(dòng)畫(huà)演示】氫氣和氧氣生成水的微觀模型動(dòng)畫(huà)。

【視頻】電影《流浪地球》里，點(diǎn)燃?xì)錃猱a(chǎn)生的巨大力量推送地球去火星的片段。

【視頻】每年的3月22日是“世界水日”，水是生命之源，反應(yīng)水體污染造成的危害等相關(guān)視頻。

設(shè)計(jì)意圖：師生合作完成實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生動(dòng)手能力，可初步在學(xué)生頭腦中滲透“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”。播放視頻對(duì)學(xué)生初步形成了“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任感”的素養(yǎng)。

3教學(xué)反思

本文以落實(shí)知識(shí)的基礎(chǔ)上在課堂教學(xué)中滲透學(xué)科核心素養(yǎng)。與大多教學(xué)設(shè)計(jì)不同的是，沒(méi)有通過(guò)化學(xué)史導(dǎo)入，而是以小游戲的方式形成認(rèn)知模型，并將化學(xué)史貫穿在教學(xué)中，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。本文不足地方為：創(chuàng)設(shè)的情境類型單一;實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中學(xué)生自己動(dòng)手操作較少。總之，初中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)中滲透化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是適應(yīng)學(xué)生終身發(fā)展的要求，滿足素質(zhì)教育中學(xué)生全面發(fā)展的要求。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國(guó)教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

[2] 中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.

[3] 任寧生，王凌靜.整合化學(xué)史料，體驗(yàn)論證過(guò)程——以“水的組成”教學(xué)為例[J].化學(xué)教與學(xué)，2019（02）：61-64.

[4] 李焱，湯芹.基于化學(xué)發(fā)展史的初中化學(xué)教學(xué)實(shí)踐——“水的組成”教學(xué)過(guò)程與評(píng)析[J].化學(xué)教與學(xué)，2017（12）：9-13+19.