素養為本的化學課堂教學思考與實踐

虞潔

摘要：以“金屬資源的利用和保護”第一課時為例，通過對化學課堂教學的思考與實踐，強化學生的責任擔當，培養學生的創新意識，形成化學的學科思想，從而落實化學學科核心素養。

關鍵詞：核心素養;社會責任;創新意識;宏觀;微觀

文章編號：1008-0546（2021）01-0025-02

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2021.01.007

《普通高中化學課程標準（2017年版）》指出，化學學科核心素養包括：宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、科學探究與創新意識、科學態度與社會責任5個方面…。作為化學教師需要充分發揮化學學科的整體育人功能，引導學生逐步形成正確的價值觀理念、必備品格和關鍵能力，落實學生核心素養的培育。筆者在參加評優課時對人教版“金屬資源的利用和保護”（第一課時）這一課做了一些教學設計與思考。

一、巧引化學史，強化責任擔當

我國著名化學家戴安邦先生指出：只傳授化學知識和技術的化學教育是片面的，全面的化學教育要求，既傳授化學知識與技能，又訓練科學方法和思維。化學課堂教學中引入化學史讓學生了解人類在探索和認識自然界過程中的艱辛和堅持，了解科學家的感人事跡……有助于學生建立正確的世界觀，人生觀及價值觀。

[教學片段1]

師：鐵在自然界中以鐵礦石的形式存在地殼和海洋中，那么如何將鐵礦石轉化為鐵？

生：冶煉鐵。

師：詩人李白曾用“爐火照天地，紅星亂紫煙”這樣的詩句描寫了唐朝當時熱火朝天的煉鐵場景。我國實際上早在春秋戰國時期就開始生產和使用鐵器了，發展到了唐朝出現了前所未有的興旺。1996年我國鋼產量突破1億，成為世界第一產鋼大國。經過幾代人的辛勤付出，現在我國鋼鐵的產量已占全球產量的一半以上。中國正在進入鋼鐵強國的時代。

師：將鐵礦石冶煉成鐵，首先步驟是什么？

生1：采礦。

生2：選礦。

師：如果你是鋼鐵廠的廠長，你將如何選擇礦石呢？

例題：現有磁鐵礦（主要成分Fe3O4）、赤鐵礦（主要成分Fe2O3）、菱鐵礦（主要成分FeCO3）、黃鐵礦（主要成分FeS2），你認為最適宜煉鐵的兩種礦石是____，理由_____。

生1：不選菱鐵礦，其燃燒會生成二氧化碳;不選黃鐵礦，其燃燒會生成二氧化硫。它們都對環境有一定的影響。

生2：選擇鐵含量高的。

師：請同學們總結下，冶煉金屬時對礦石的選擇我們需要考慮哪些方面？

生：金屬含量要高，對環境影響要少，方法要盡量簡便。

[設計意圖]科學態度與社會責任強調了綠色化學應用和社會責任，進一步揭示了化學學習更高層次的價值追求。通過詩詞與化學史的引入讓學生了解我國煉鐵的悠久歷史和煉鐵工業的發展歷程，增強文化自信，激發學習興趣。通過選礦問題的設置提升角色感和責任感，培養學生解決問題的能力，并形成節約資源、保護環境的意識。這段教學設計能引發學生對科學的探索精神和對祖國文化的熱愛之情，強化了學生的責任擔當。

二、巧設開放性問題，培養創新意識

陶行知先生說過：“處處是創造之地，天天是創造之時，人人是創造之人，讓我們向著創造之路邁進吧。”傳統的化學教學過度強調基礎的記憶和重復的練習，而忽略了學生創新意識的發展。化學課堂教學中通過開放性問題的設置增加學生的參與度，提高學生的積極性，注重學生創新意識的培養。

[教學片段2]

師：實驗室如何將氧化鐵轉變為鐵？

生：利用還原劑將鐵還原出來。

師：學過的還原劑有哪些？

生：H2、CO、C。

師：哪種還原劑更適合實驗室還原氧化鐵？為什么？

生：選擇一氧化碳，因為是氣體，接觸面積大，反應更充分。同樣是氣體的氫氣就不合適，主要原因是制取成本高、儲存困難。碳是固體，不能與氧化鐵充分接觸，利用率較低。

師：選好了原料，就要選擇合適的裝置了。請同學們兩人一組，組裝適合實驗室煉鐵的裝置。（每兩位同學有一個信封，信封中有一些儀器，同學們可以自由組裝。）

生：動手組裝儀器。

師：展示部分學生的作品。（圖1）

師：實驗前通一氧化碳的目的？

生：排盡裝置內的空氣。

師：裝置末尾的酒精燈和氣囊的作用是什么？

生：處理尾氣，防止污染環境。

師：尾氣處理還有什么方法？

生1：將尾氣引到酒精噴燈處點燃，節約能源。

生2：將尾氣引到裝置前面通人玻璃管中，節約資源。

生3：……

[設計意圖]科學探究和創新意識是從實踐層面激勵學生勇于創新。這段教學設計中首先提出了還原劑的選擇，與之前學習的還原劑知識和燃料充分反應的知識相結合應用，充分培養了學生解決問題的能力，從而提高教學質量。實驗裝置的組裝活動設計和尾氣處理的問題設計都是開放性問題，旨在讓每個學生都能參與課堂實踐活動，同時也讓學生在動手、思考的過程中明確實驗的安全原則、環保原則和經濟原則，培養學生的創新意識。當然，創新意識的培養不是一蹴而就的，需要我們不斷地研究和探索，找到適合學生的方法和策略，努力培養創新型人才。

三、巧用宏微結合，形成學科思想

初三化學教材在緒言中就指出：化學是在分子、原子層次上研究物質性質、組成、結構與變化規律的科學。宏觀內容學生可以看到并感知，而分子、原子這類抽象內容，學生理解起來較為困難。著名心理學家魯賓斯曾經說過：“任何思維，不論它是多么抽象的和多么理論的，都是從觀察分析經驗材料開始。”化學課堂教學中通過演示實驗、模型、圖像等多種教學手段幫助學生建立“微粒觀”，培養學生能從宏微結合的角度分析與解決問題的能力。

[教學片段3]

觀看實驗視頻：一氧化碳還原氧化鐵。

師：實驗室煉鐵的過程中我們觀察到了哪些現象？

生1：紅色物質變為黑色。

生2：澄清石灰水變渾濁。

生3：尾部的酒精燈處有淡藍色火焰。

師：一氧化碳是如何將鐵礦石中的鐵還原？請學生來演示一下還原的微觀過程。

生：學生表演一氧化碳分子奪取氧原子生成二氧化碳分子的過程。（學生衣服上分別貼好Fe、C、O紙片，一個一氧化碳分子奪取了一個氧原子，生成了一個二氧化碳分子，共有三個一氧化碳分子各自奪取了一個氧原子生成了三個二氧化碳分子。）

師：請同學們完成方程式的書寫。

生：Fe2O3+3CO=高溫=2Fe+3CO2

[設計意圖]“宏觀辨識與微觀探析”是指微觀與宏觀相結合，有利于學生形成化學學科的思想和方法。本節課的重點是鐵的冶煉，學生在書寫煉鐵方程式的過程中經常會出現產物判斷錯、方程式配不平、記憶短暫容易忘記的情況。課堂中通過學生表演一氧化碳分子奪取氧原子生成二氧化碳分子的過程，把生動、具體的宏觀演示與微觀內容相結合，有助于學生對知識點的理解。這段教學設計實踐后發現，學生在書寫方程式時生成物的判斷和配平都能較順利的完成，記憶也提升到了理解的層面上，而不是死記硬背。微觀知識通過宏觀演示給學生帶來多重感官的吸引，增強學習樂趣，提高課堂實效，同時也有助于學生形成化學的學科思想。

化學知識源于生活、寓于生活、用于生活。作為教師，我們要不斷提高自身素養，對教學進行深入研究，要善于優化處理所選取的教學素材并與學科知識有機整合起來，強化學生的責任擔當，培養學生的創新意識，形成化學的學科思想，從而落實化學學科核心素養。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部，普通高中化學課程標準（2017年版）[s].北京：人民教育出版社，2018：2-6