高中化學核心素養背景下的課堂教學探究

陳熙

【摘要】近幾年，核心素養的討論已經成為了全世界教育界最熱門的議題，我國在課程改革和學業質量標準制定的時候也是以這個為標準。而在化學能與熱能這節課中，教師容易陷入概念的灌輸而忽略了學生的動手實驗，沒有落實到核心素養的培養。本文以探究《化學能與熱能》一課為載體，從理清概念思路，鼓勵學生動手實驗，發展學生的創新能力，旨在培育學生的化學核心素養。

【關鍵詞】核心素養;高中化學;化學教學;化學能與熱能

《普通高中化學課程標準（2017年版）》明確指出：高中化學學科素養是高中學生發展核心素養的重要組成部分，是學生綜合素質的具體體現，反映了社會主義核心價值觀下化學學科育人的基本要求，全面展現了化學課程學習對學生未來發展的重要價值。從考綱中體現核心素養已經成為我國基礎教育關注的重要部分，也是我國教育方向的必然趨勢。面臨這些轉變，圍繞著立德樹人這一根本任務，持續發展素質教育，是我們要持續堅持的課題。

一、高中化學核心素養

1.培養學生核心素養重要一環在高中化學教學

“核心素養”指的是“學生在接受相應學段教育過程中，逐步形成的適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格與關鍵能力”，它不僅僅適用于某個特定學科、某些特定情境或特定人群的一種特殊素養，而是適用于一切情境和所有人的普遍性、綜合性素養。

學生發展核心素養的重要一環就是在高中化學教學中的核心素養培養，同樣它也有感性和理性兩面。學生建立正確及客觀的物質觀不止可以從日常生活中形成，更理性的可以從化學生活與學習中得到。每一次的提出和解決問題，每一次的總結歸納，都讓學生更加理性地思考問題。中國學生發展核心素養以培養“全面發展的人”為核心，分為文化基礎、自主發展、社會參與三個方面，綜合表現為人文底蘊、科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創新六大素養，具體細化為國家認同等18個基本要點。

2.如何在高中化學教學中培養學生的核心素養

化學作為一門實驗性科學學科，可以抓住實驗這一把手，重視實驗教學，不僅能培養學生養成注重事實證據和嚴謹求實的科學態度，教師激發學生自主創新實驗，還能改變現代學生懶惰不愿動手的壞習慣，提高他們的動手能力，以及自主思考的發散能力。教學不能單單停留在知識層面，一定要深入到結構教學，把握思維與結構的緊密結合，通過單元教學和細節教學相輔相成，達到知識與教育的貫通。

二、基于學科核心素養的教學設計——以《化學能與熱能》為例

本文以必修二《化學能與熱能》教學為例，探究基于學科核心素養的教學實踐。

1.教材分析

本節課是人教版普通高中課程標準實驗教科書《化學》必修2第二章第一節的內容，是初中化學相關知識和選修四化學反應原理的重要銜接。因為本節屬于化學反應原理內容，是學生學習反應原理的入門磚，并且在初中化學、高中化學必修2和選修4中都有出現，體現了知識的循序漸進。同時，能源已經成為了現代國家發展最重要的決定力量，和我們生產生活息息相關，從而決定了本節內容學習的重要性。

通過這節課的學習，學生將在生產能源的利用率提高中對化學的重要作用與能力有所認識，這將增進學生注重聯系生活和生產實際，引導學生對化學學科學習的正確方法以及提高他們的學習興趣。

2.教學目標定位

《化學能與熱能》這一節課是新課標教材中新增加的內容，并且對這部分內容有嚴格的要求，因為這是可以讓學生知識體系中建立基礎的概念，也是下一節化學能與電能學習的基石。基于化學核心素養的教學要求，確定本課的教學目標為（1）通過日常生活中碰到的事物，提出對能量變化的疑問，使學生能夠分清楚能量變化有放熱和吸熱兩種。（2）通過觀看實驗，從直觀角度理解化學反應中能量的變化主要通過放熱和吸熱兩種方式，也通過科學探究和學生自主實驗，讓他們在探究中認識和感受化學能和熱能之間的相互轉化，體驗創新過程。（3）從宏觀和微觀兩個角度分析化學能與熱能的轉化原理，讓學生學會判斷反應類型（4）借助課本改良的小實驗使學生用所學知識聯系生活實際，學會用書本上的知識聯系社會實際問題做出理性判斷，樹立正確的能量觀，從而激發學生對化學以及化學實驗的興趣與熱情。

3.教學情景設計

（1）創設一個情景，從情境中生成問題導入課題

[視頻導入]同學們，大家先觀看一個視頻。看完視頻后，我們一起來談談各自的感想。

[總結發言]小到生活中的電池，大到火箭飛天，都離不開能源——化學能。的確，化學反應產生的能量是現今最重要的一種能源。到底這里面有什么奧秘呢？我們今天一起來學習。

[回歸生活] 這個是生活中的創新飯盒：先展示圖片，這張圖是即熱飯盒的原理圖。請同學思考它的與眾不同之處。

設計意圖：使用科技創新的例子，讓學生產生學習的興趣，說明化學與生活息息相關。可以讓學生能夠把化學反應和能量的關系初步建立起來，并且培養他們的洞察力。

[生成問題]生活中還有哪些利用化學反應來提供熱量的例子呢？（展示圖片）

（2）分組實驗，自主合作探究實驗

實驗一：鹽酸與鋁片的反應

實驗二：Ba（OH）2·8H2O與NH4Cl的反應

[發現問題]按照書本上的實驗步驟，學生在進行第一個實驗的時候效果明細，可以很直接地感受到變化。但是在進行實驗二的過程中，因天氣溫度等影響，大部分同學實驗效果出不來，無法感知變化。攪拌藥品后，藥品變糊狀，溫度降低并不明顯，玻璃片上的水沒辦法結冰黏住燒杯底部。根據這個問題，借此提出實驗創新的想法，給學生提供一定的生活常用品，用一些簡單的儀器也同樣能夠得到吸熱反應的現象。

[實驗創新]學生發揮他們的創新能力，對實驗二進行改進，把Ba（OH）2·8H2O與NH4Cl藥品放入保鮮袋，用手搓袋子，發現白色粉末變糊狀，而且溫度降低，現象比書本上的燒杯實驗明顯。而且步驟簡單易做，現象解釋起來也更直接易懂。

設計意圖：讓學生做了書本上的實驗后，發現實驗的問題與不足，提供給學生一定的生活用品，讓他們自己去創新實驗，培養學生“探究實驗創新意識”的素養，從單純的教導型實驗上升到引導學生自主探究實驗方法。

（3）從微觀和宏觀角度去解釋放熱反應和吸熱反應

[聯系生活]在大自然中很多物質的變化我們可以用五官直觀地體驗到，但其實中間也伴隨著其他形式的能量變化。而能量的變化主要是以熱量的形式表現出來，有的放出能量，有的吸收能量，并且都遵守守恒規律。

[圖像分析]

我們生活中也是一樣的，水從高處往低處流要釋放能量，這個能量可以用來發電，其中勢能轉化為動能。水從低處要運輸到高處，自己是無法完成的，必須要接受外界的幫助，從外界獲得其他能量，比如說電能轉化為機械能再轉化為勢能。這是我們常見易懂的能量變化例子。總之，放出能量是因為反應物總能量高于生成物總能量，而吸收能量是因為反應物總能量低于生成物總能量。這也是從宏觀角度來判斷反應吸熱還是放熱的一個方法。

設計意圖：通過以上兩個最常見的相反例子，引導學生結合自身經驗來解釋化學中的知識，得出科學圖像。這時候繼續讓學生大膽發言，不必拘泥于書本的例子，展示自己對知識的理解，從而落實學生的學科核心素養。

[提出問題]給出鍵能的表格，化學反應的實質是因為化學鍵的斷裂和形成，用鍵能大小的對比嘗試計算，從鍵能微觀角度分析氫氣和氯氣反應是放熱反應還是吸熱反應，為什么？給出理由。

[分析討論]學生分小組討論，用學過的化學鍵的知識，嘗試從鍵能的大小給出各種答案。學生各抒己見，最后老師總結分析。

設計意圖：讓學生自己去嘗試，把最難理解的部分讓他們大開腦洞，最后老師分析糾正，把微觀解釋部分理解得透徹，發揮了“證據推理與模型認知”的作用。

（4）辯證思考，讓科學武裝自己，培養科學精神與社會責任

[總結發言]課堂的最后，讓學生各抒己見，生活和生產中哪些事物片段是用到了化學反應能量變化的原理。

設計意圖：從課本到生活，再從生活回到課本，學生對知識的牽引和運用，也能對生活發出思考，讓他們知道世界之大，蘊藏著很多深刻的變化，科學之廣，還需要我們去挖掘探究。

三、教學反思

教師的作用在于教學中幫助學生掌握知識、提高能力、發展素養。這就需要把常態教學與核心素養的培養緊密地結合，將核心素養的要求積極呈現。《化學能與熱能》一課是學生在平時生活中，對化學能與熱能已經有一定的理解，但是并不能解釋其原因的前提下，通過自主實驗和創新實驗，構筑一座橋梁，把學生自有的生活常識到能夠解釋生活現象和科學地辨析化學能與熱能的轉化關系上來。通過創設一個情景，從情境中生成問題導入課題，分組實驗，自主合作探究實驗，從微觀和宏觀角度去解釋放熱反應和吸熱反應，辯證思考，讓科學武裝自己，培養科學精神與社會責任四個環節。在各環節中，始終聚焦化學的思想與方法，聚焦學生的核心素養，引導學生自主構建這兩者關系的認知與轉化模型。

真實實驗和創設的問題情境導向是學生在培養和發展化學學科核心素養的道路中一個很好的渠道。在往后的教學中，只要我們真正做到從“傳授”向“導游”轉型，不僅僅提出問題讓學生解決，更要引導學生自己去發現問題，提出問題，接受學生的“挑戰”，而成為“應戰者”。只要我們能用心課堂教學，潛心學生的能力培養，從知識觀到綜合能力素養的轉變定能成功。