基于提升化學(xué)核心素養(yǎng)的高效課堂教學(xué)策略

趙云

（廣州市第三中學(xué)，廣東廣州 510120）

化學(xué)是從原子、分子、離子的微觀領(lǐng)域，研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其變化規(guī)律的學(xué)科。表面看來花花綠綠，想到實質(zhì)懵懵懂懂，許多學(xué)生對化學(xué)實驗和現(xiàn)象很感興趣，但同時認為化學(xué)屬于難學(xué)的課程之一，他們記住了一些僵化的知識信息，但是不會運用，不理解本質(zhì)，更加不會進行知識遷移。如何讓學(xué)生感受到化學(xué)的無窮魅力，讓知識在學(xué)生心里落地生根，讓課堂更加有效，使學(xué)過的知識終生難忘，促進化學(xué)核心素養(yǎng)提升，做了如下研究。

1 中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)現(xiàn)狀的分析

對于剛剛接觸化學(xué)的初三學(xué)生，覺得五彩繽紛的物質(zhì)世界很美妙，化學(xué)實驗很神奇，學(xué)習(xí)興趣盎然。并且初中化學(xué)是入門學(xué)習(xí)，知識點多以淺顯易懂的語言方式表達，富有趣味性，理論性不強，抽象性不高，大部分的知識以感性認識為基礎(chǔ)。但是在學(xué)習(xí)分子、原子、元素符號、化學(xué)式以及化學(xué)方程式之后，感到物質(zhì)太多，反應(yīng)復(fù)雜，轉(zhuǎn)化關(guān)系混亂，開始出現(xiàn)分化現(xiàn)象，不少學(xué)生感覺到化學(xué)難以記憶、 難以理解、聽不懂、道不明，興趣逐漸減退。

進入高中后，知識內(nèi)容的難度加大，新教材的必修模塊中，有氧化還原反應(yīng)、物質(zhì)的量、離子反應(yīng)，以及一大堆無機元素化合物的知識，知識的深廣度明顯加深，由宏觀的描述向微觀的分析轉(zhuǎn)化，注重推理發(fā)展以及化學(xué)用語的表述。因此，很多學(xué)生感到上課時不覺得難，但一到考試和做練習(xí)時，還是有相當(dāng)一部分題不會做。并且必修部分已經(jīng)涵蓋了高中所有知識點，每個知識點講到什么程度，也讓很多老師很困惑，有時候為了完成教學(xué)任務(wù)，前面的還沒來得及訓(xùn)練，又要開始新的內(nèi)容，更加讓學(xué)生覺得高中化學(xué)難學(xué)。

高二時，選擇性必修模塊《化學(xué)反應(yīng)原理》難度加大，讓學(xué)生積極的情感體驗更少，于是認為自己學(xué)得太差，從而缺乏自信心，影響學(xué)習(xí)積極性。高三的整體復(fù)習(xí)階段，很多基礎(chǔ)的化學(xué)知識，尤其是元素化合物問題，大多數(shù)同學(xué)早已忘記，所以教師又不得不花大量的時間來進行整理，但整理的效果并不明顯。總的來講，化學(xué)知識比較零散，導(dǎo)致化學(xué)教與學(xué)困難的原因，主要是沒有一條統(tǒng)領(lǐng)化學(xué)學(xué)習(xí)的思路和方法。

2 宏觀辨識與微觀探析，從現(xiàn)象到本質(zhì)，促進互動高效課堂

在全面推進新課程改革的今天，在新課標(biāo)教學(xué)中，要貫徹“以學(xué)生發(fā)展為本，促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的改變，關(guān)注學(xué)生在教學(xué)過程中所表現(xiàn)的積極性、自覺性、創(chuàng)造性，變‘要我學(xué)’為‘我要學(xué)’”的基本教育思想，也即“一切為了學(xué)生；高度重視學(xué)生；全面依靠學(xué)生”的教學(xué)理念，教師必須轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念。教師在有效的時間內(nèi)，既要使學(xué)生掌握以后發(fā)展所需的基本知識，又要使學(xué)生具備一定的科學(xué)探究能力及幫助學(xué)生樹立正確的人生觀和價值觀，就必須要提高教學(xué)的有效性。

山東師范大學(xué)的畢華林教授，這樣總結(jié)化學(xué)的學(xué)習(xí)過程：物質(zhì)的性質(zhì)體現(xiàn)在宏觀的物質(zhì)變化上，物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)等微觀理論則是理解性質(zhì)、把握變化本質(zhì)的依據(jù)，而化學(xué)符號則從微觀層次上科學(xué)、簡明地表達了宏觀物質(zhì)及其變化規(guī)律，成為連接宏觀與微觀的中介，這樣就形成了對物質(zhì)特有的3 種表征形式：宏觀表征、微觀表征和符號表征。在化學(xué)教學(xué)過程中，如果按照以下3 步實施教學(xué)，就能增進學(xué)生對化學(xué)知識的全面理解，達到理想的教學(xué)效果。第一，從宏觀上認識化學(xué)現(xiàn)象；第二，從原子分子層面進行微觀分析；第三，用相關(guān)化學(xué)符號來表示這一化學(xué)過程，落實化學(xué)“宏觀辨識與微觀探析”的核心素養(yǎng)。

宏觀就是肉眼能看到的現(xiàn)象，或者用一般的儀器能夠測量出的數(shù)據(jù)，學(xué)習(xí)時可以引導(dǎo)學(xué)生對物質(zhì)外在進行觀察，而完成一系列的直觀感知，宏觀表征的難度不大，且學(xué)生記憶較深，但是很多學(xué)生停留在這一層面上，他們的考試得分率停留在50%左右。而微觀主要是指從分子、原子、化學(xué)鍵的層面進行的分析，不能直接被觀察到的屬性，微觀的形成，需要通過想象來完成，而學(xué)生缺乏這方面的想象力，所以教師通過模型展示、多媒體演示、或生活中相類似的事物作比喻等手段，通過“論據(jù)推理與模型認知”的學(xué)科素養(yǎng)，幫助學(xué)生理解本質(zhì)，學(xué)生的得分率可以直接提升到80%。符號則是化學(xué)式、化學(xué)方程式等系列化學(xué)用語，是由拉丁文和英文字母組成圖形和符號，這種符號雖然簡潔，但是內(nèi)涵豐富，能間接地反映事物的本質(zhì)，能靈活穩(wěn)定地運用化學(xué)符號，加上注意到各種細節(jié)，化學(xué)的得分率就可以穩(wěn)定在90%以上。

案例一：化學(xué)方程式的教學(xué)。首先，教師通過實驗或者列舉生活中的化學(xué)變化，如氫氣在氧氣中燃燒，從宏觀上感受有新的物質(zhì)生成，同時伴隨有發(fā)熱發(fā)光現(xiàn)象。然后，引導(dǎo)學(xué)生分析宏觀物體的構(gòu)成微粒及其變化過程，氫分子和氧分子先分開變成原子，然后兩個氫原子和一個氧原子重新組合變成了水分子。通過“實驗探究”，感受化學(xué)反應(yīng)前后的物質(zhì)變化與質(zhì)量守恒。接著在客觀事實基礎(chǔ)上用化學(xué)方程式表示，并從反應(yīng)前后元素種類的宏觀角度和原子個數(shù)的微觀角度共同分析，化學(xué)變化應(yīng)該遵循質(zhì)量守恒定律。如果當(dāng)學(xué)生每看到一種宏觀物質(zhì)，在腦海中立即呈現(xiàn)出里面都是許許多多的微粒，化學(xué)方程式將不再枯燥難記，讓學(xué)習(xí)有聲有色、興趣盎然。

案例二：弱電解質(zhì)的電離平衡的教學(xué)。根據(jù)教材安排，先比較相同濃度的鹽酸和醋酸與金屬反應(yīng)的劇烈程度，以及溶液的酸性強弱，從宏觀上感受這兩種同濃度溶液中氫離子的差別。再從微觀上分析，鹽酸完全電離、醋酸只有部分電離的實際情況，從而建立弱電解質(zhì)電離平衡的體系。最后，用等號表示鹽酸的電離過程，而用可逆符號表示醋酸的電離過程，讓學(xué)生看到可逆的符號，就聯(lián)想到關(guān)于“變化觀念與平衡思想”的若干問題，達到理想的教學(xué)效果。整個世界與生態(tài)系統(tǒng)，都是一些微觀或者龐大的平衡體系，從而滲透化學(xué)“科學(xué)精神與社會責(zé)任”的核心素養(yǎng)。

高中生在心理成熟程度和智力發(fā)展水平方面是不同的，每個人的學(xué)習(xí)習(xí)慣和思維方式也是不同的。實施教學(xué)過程中，注重學(xué)生的個性差異，因材施教，既能照顧到學(xué)業(yè)水平不同的全體學(xué)生，讓所有學(xué)生在化學(xué)學(xué)習(xí)中都有所收獲，又能在學(xué)習(xí)中給學(xué)生以成就感，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。新課程教學(xué)觀認為，促進學(xué)生的發(fā)展作為化學(xué)教學(xué)的第一要務(wù)，化學(xué)教學(xué)應(yīng)該以促進全體學(xué)生的發(fā)展為本，促進每位學(xué)生的發(fā)展。要通過化學(xué)學(xué)習(xí)，使每個學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)都得到不同程度的提高。

3 不同知識模塊的高效課堂教學(xué)策略

3.1 元素化合物的教學(xué)

元素化合物知識模塊，是中學(xué)化學(xué)最基本的載體，新教材人教版安排在必修一第二、三章《海水中的重要元素——鈉和氯》《鐵 金屬材料》，還有必修二第一章《化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素》。高一年級的新同學(xué)，在已經(jīng)學(xué)習(xí)了必修一的第一章《物質(zhì)及其變化》的基礎(chǔ)上，有了物質(zhì)的分類、離子反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)的基礎(chǔ)，再學(xué)習(xí)元素化合物應(yīng)該更加高效。對典型元素構(gòu)建價類二維圖，建立同類物質(zhì)具有共性、個別物質(zhì)的具有特性的辯證思想，充分利用化學(xué)核心素養(yǎng)，形成《元素化合物》學(xué)習(xí)的基本方法，知識能力與核心素養(yǎng)相互促進、 共同提升。“宏觀辨識”鈉、鋁、鐵分別與氧氣、與水的反應(yīng)各不相同，感受不同金屬與氧氣、與水反映的情況與金屬活動性有關(guān)，同時鋁能夠與NaOH 溶液反應(yīng)，不是所有金屬共同具有的性質(zhì)，而是少數(shù)金屬的特性。通過比較、歸納、分析、 總結(jié)，使學(xué)生了解金屬的一般化學(xué)性質(zhì)和個性，從而生成對金屬化學(xué)性質(zhì)的整體認識。

例如：必修一第二章第一節(jié)《鈉及其化合物》，通過鈉與水的反應(yīng)實驗的探究，培養(yǎng)學(xué)生“實驗探究與創(chuàng)新意識”，知識開始慢慢生長。第三章第一節(jié)《鐵及其化合物》 中鐵與水蒸氣的反應(yīng)，通過比較進行分析，尋找兩個反應(yīng)的異同，培養(yǎng)實事求是“科學(xué)精神”。在探究式互動學(xué)習(xí)方式中，針對學(xué)生的不同思考和交流，要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生的“創(chuàng)新意識”，幫助學(xué)生獲得問題的最佳解決方案，推動他們不斷進步。在進行探究實驗時，教師要對學(xué)生的回答給予適當(dāng)?shù)脑u價與正確引導(dǎo)，注重課堂知識的生成。如鈉與水的反應(yīng)現(xiàn)象的描述，規(guī)范學(xué)生描述的規(guī)范與完整。

3.2 化學(xué)概念的教學(xué)

化學(xué)概念沒有化學(xué)物質(zhì)那樣形象與直觀，具有總結(jié)與概括的特點。課堂上注重知識的生成過程，要體現(xiàn)以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的教學(xué)思想，形成師生互動的課堂。通過探究式教學(xué)、問題教學(xué)、講練結(jié)合，充分調(diào)動學(xué)生的積極性，學(xué)生充分參與課堂，充分利用好“論據(jù)推理與模型認知”，讓新的概念在學(xué)生心中生成，而不是看概念、讀概念、記概念。

例如：“物質(zhì)的量”的教學(xué)，“物質(zhì)的量”這個概念對學(xué)生來說比較陌生、抽象、難懂。課堂激趣與導(dǎo)學(xué)，先讓學(xué)生進行“數(shù)大米”的游戲，因為大米很小，是宏觀上可以觸摸的物質(zhì)，但是顆粒小數(shù)量大，不太方便計數(shù)，但每500 粒是裝成小袋，再來計量就方便多了，讓學(xué)生產(chǎn)生“集合體”這個模型。然后從生活中熟悉的水提出問題：“350mL 水中有多少個水分子？”激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲，讓認知從宏觀過渡到微觀的世界，最終明確“物質(zhì)的量”能幫我們解決微粒的計量問題。通過兩條主線建立知識生成的有效途徑：（1）提出問題→分析問題→解決問題；（2）將宏觀物質(zhì)和微觀粒子類比溝通。通過探究教學(xué)法、問題教學(xué)法引導(dǎo)學(xué)生演繹、歸納推出概念和計算公式，既能深刻理解概念，又可培養(yǎng)學(xué)生的推理能力和自主探究學(xué)習(xí)能力。

3.3 化學(xué)理論的教學(xué)

我們都知道：授人魚，不如授人以漁。化學(xué)理論的知識生成，難以從宏觀的現(xiàn)象得到全面的認識，需要自主探究、分析推理、歸納演繹，生成新的理論體系，并將其運用到各種情況中，加深對生成的新理論知識的理解，提高運用理論解決實際問題的能力。合作探究得出的結(jié)論，學(xué)生理解得更透徹，運用更方便，學(xué)會了運用，已生成的知識才會繼續(xù)發(fā)芽、枝繁葉茂。通過團結(jié)協(xié)作，還可以培養(yǎng)競爭意識，鍛煉心理素質(zhì)和語言表達能力。

例如：《化學(xué)反應(yīng)的速率和限度》 第二課時的教學(xué)，學(xué)生可以從物質(zhì)的變化、能量的變化、反應(yīng)的快慢等方面理解化學(xué)反應(yīng)該節(jié)教材，繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生從“化學(xué)反應(yīng)的限度”這一全新的視角，認識化學(xué)反應(yīng)，同時也為“化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)實應(yīng)用”做好儲備，因為只有對化學(xué)反應(yīng)認識更加充分、更加全面，才能更好地為我們的生產(chǎn)、生活提供便利。該節(jié)課教學(xué)設(shè)計思路如下：利用鈉和水的反應(yīng)，二氧化硫與氧氣的反應(yīng)激趣與導(dǎo)學(xué)，設(shè)計問題一“為什么SO2和O2總會有剩余”，與不可逆反應(yīng)比較，可逆反應(yīng)有什么特點；問題二“一段時間之后，為什么容器中SO2、O2、SO3的物質(zhì)的量保持不變”，利用小組合作、共同探究，建立化學(xué)平衡的概念，進一步探究平衡狀態(tài)的特征，條件改變時平衡的變化，以及平衡常數(shù)等。

本節(jié)課教學(xué)設(shè)計思路如圖1 所示。

圖1 教學(xué)設(shè)計思路

總之，在新課程改革實施的今天，教師要努力鉆研課本，學(xué)習(xí)和借鑒先進的教育理論和教學(xué)方法，不斷探索，提高自己的理論知識水平，并不斷地在實踐中總結(jié)，找到行之有效的教學(xué)方式和教學(xué)方法，提高教學(xué)的有效性，以使學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得到較大程度的提高。在具體教學(xué)過程中, 根據(jù)化學(xué)學(xué)科自身的特點，結(jié)合學(xué)生不同階段的認知水平，從宏觀物質(zhì)的表層認識，激發(fā)化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，突破微觀分析之難點，落實化學(xué)用語掌握之重點，使知識扎根于內(nèi)心，素養(yǎng)形成于無形。不同的模塊選擇不同的教學(xué)策略，深入變化觀念與平衡思想，加強論據(jù)推理與模型認知，緊扣實驗探究與創(chuàng)新精神，形成科學(xué)精神與社會責(zé)任，注重學(xué)生學(xué)學(xué)習(xí)效果，有效提升核心素養(yǎng)，使化學(xué)課堂更加高效。