高中化學教學中核心素養的培養策略探究

摘 要：核心素養是當前教育領域探究的熱點課題，也是現代學生需形成的學習能力。高中化學教師在此背景下可結合學生學情的創新和教學方式的改革，強化學生的核心素養，促使學生高效地理解和掌握知識，提升化學的教學質量。

關鍵詞：高中化學;核心素養;培養策略

中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8918（2022）15-0095-04

作者簡介：江文珍（1976～），女，漢族，福建福州人，閩侯縣第二中學，研究方向：高中化學教學。

縱觀高中化學教學現狀，很多教師將重心傾向于教，忽略學生學習以及思維能力的發展。常見現象為學生在課堂上機械化地聆聽和記憶，很少獨立思考或提出疑問，無法自主解決新問題，消磨了其探究知識的欲望。高中化學教師在培養學生核心素養時需充分重視學生的主體性，提升學生的化學素養和綜合品質，為其全面發展奠定基礎。

一、圍繞化學特征，落實變化觀念與平衡思想素養

變化觀念與平衡思想是化學學科核心素養之一，該素養多體現在物質動態層面，涵蓋學生對物理和化學變化的基本認識。其中化學變化包括能量變化、變化規律、平衡問題等，屬于物質動態層面。變化觀念與平衡思想在對物質是否變化、通過哪種方式變化以及導致物質變化原因中發揮著不可小覷的作用。從上述分析可得知，變化觀念與平衡思想能幫助學生形成系統化的化學反應知識體系，更能有效地解決化學反應相關難題。學生在變化觀念與平衡思想引導下能基于理性角度了解事物變化規律，為高效分析和解決化學問題做好鋪墊。具體分析變化與平衡內涵則有以下方面：首先，“變化觀”即通過變化觀能明確化學是分析和創造新事物的過程，能發揮解決實際問題的效能。其次，“平衡觀”即當化學反應中的平衡狀態得到順利實現后，并不會因此終止化學反應，即便所有化學反應都具有相應的限度，只有改變其反應因素或條件才能打破此平衡狀態，但不平衡狀態會在改變反應條件后暫時存在，達到一定時間后則會處于全新平衡狀態。所以，高中數學教師需指導學生理解和掌握變化觀念與平衡思想，增強其化學核心素養，提升其學習效率。

具體可從以下方面著手：首先，創設教學情境。反應知識是化學學科的重要組成部分，此類知識具有情境性特征，再加上化學反應是分析問題和解決問題不可缺少的途徑，故而，教師可通過創設新情境激發學生學習的興趣，指導學生將所學的化學知識應用于實際，強化知識應用能力的同時感悟化學知識和變化觀念與平衡思想間的緊密聯系。例如，在學習化學反應速率相關知識時，教師可緊貼學生在初中時期已形成的學習經驗和生活經歷以及廣泛關注的‘大象牙膏’實驗作為新知導入課前問題，活躍課堂氣氛。與此同時，在實驗中將高錳酸鉀+過氧化氫+發泡劑相融合后產生大量大體積泡沫，上述實驗能有效吸引學生的注意力。緊接著化學教師順勢為學生講解實驗原理，重點講解快速反應速率是該實驗的必要條件，促使學生理解和應用化學基本知識。其次，細化主題，建立認知體系。毫無疑問，變化是“變化觀念與平衡思想”的核心所在，需圍繞變化展開。化學教師可適當分解課程目標，引領學生建立完整的認知體系，提升教學效率。變化觀念與平衡思想要求學生了解化學反應屬于可調控且一定限度的存在，例如在學習“化學反應速率與限度”時就可滲透該思想。教師在課堂教學中指導學生開展CaCl2與Na2SO4的化學反應實驗，即將3～4mL濃度為1mol/L的CaCl2溶液與5～10mL濃度為1mol/L的Na2SO4溶液滴入試管中，此時會產生大量白色沉淀，靜置片刻后取上層少許溶液并滴入另一試管并滴加1mol/L的Na2CO3溶液，依舊會生成白色沉淀。通過對上述反應現象分析得知，Ca2+在CaCl2溶液與Na2SO4溶液反應中并未完全反應，說明Ca2+與SO2-4屬于可逆反應。緊接著，化學教師提出以下問題：“反應初期，反應物與生成物濃度誰更大？”“反應初期，正反應和逆反應速率誰更大？”學生在步步推進的反應中能明確認識到可逆反應存在一定限度，其中正反應速率會在達到反應限度時和逆反應速率相等，且不會再改變反應物與生成物的濃度，有效提升了學生的核心素養。

二、結合學生學情，落實宏觀辨識與微觀素養

宏觀辨識與微觀探析是化學學科核心素養目標之一，指基于多種層次認識物質多樣性并在此基礎上對其實施分類。通過元素、分子、原子水平認識物質組成、性質、結構與變化，并形成結構決定性質的思想觀念，學會從宏觀與微觀相結合角度分析和解決實際問題。當前很多化學教師在實際教學過程中未深刻認識核心素養，無法較好地引領學生從具體知識轉為核心觀念建構，影響教學質量。對此，需結合學生學情和核心素養特征從多方面培養學生宏觀辨識與微觀探析。

具體從以下幾個方面著手：首先，基于真實情境提出問題，體現化學社會價值。學生解決問題能力與其核心素養形成有著緊密聯系，因為解決問題的過程也是形成核心素養的方式。教師在教學過程中應高度重視問題設計以及對學生核心素養形成所發揮的作用。化學與現實生活和社會生產有著緊密聯系，所以教師可緊貼學生現實生活選取素材，激發學生探究知識的興趣，提高課堂教學效率。以“鹽類的水解”教學為例，教師結合實際生產生活提出以下問題：“大家知道泡沫滅火器的滅火原理嗎？”“為何Na2CO3可去除油污，NH4Cl溶液可去除鐵銹呢？”學生思考后提出以下假設：“Na2CO3溶液自身附帶堿性，所以具有除油污效果;NH4Cl溶液則附帶酸性，所以除鐵銹效果顯著，鹽溶液可能具備酸堿性。”科學合理的問題能促使學生基于化學思維分析和解決問題，促使學生感悟化學與現實生產生活的緊密聯系，活躍思維，為形成核心素養奠定基礎。其次，整合化學教材。宏觀辨識可在一定程度上看作化學科學認知，即基于研究物質及其變化規律展開。通過觀察宏觀現象和推測、驗證宏觀性質推理物質組成、內在規律與聯系。學生在觀察和分析化學實驗中能形成宏觀體驗，啟發微觀推理。教師在實際教學中需合理運用教材實驗素材并在此基礎上整合核心知識，開展有利于學生建構核心素養與促進思維發展的探究性實驗活動，引領學生在學習宏觀現象和性質時過渡至對概念本質與物質組成探究分析，進一步發展學生的核心素養。依舊以“鹽類的水解”教學為例，教師先提出問題：“如果說Na2CO3溶液除油污說明溶液具有堿性特質，NH4Cl溶液除鐵銹則說明其具有酸性性質，請問：哪些鹽溶液呈現酸性或堿性呢？有何特定規律？”隨即讓學生以小組形式開展探究實驗，歸納總結鹽的類型與其酸堿性關系。通過上述教學為從宏觀辨識過渡至微觀探析奠定基礎。最后，基于微觀探尋本質原因，構建概念。教師在該部分教學中要引導學生對知識進行深層次探索，更在于指導學生從物質分類預測其性質，設計探究性實驗，分析和解決問題，挖掘內因，歸納總結概念或定義的探究物質本質的科學模型。教師在此過程中可借助電離方程式與離子方程式指導學生對鹽溶液酸堿性本質原因進行探尋，使學生對化學微粒觀與本質觀內涵產生深入理解。在探究NH4Cl溶液為何呈現酸性時，教師可提出以下問題讓學生細細思考：“水和氯化銨相融后溶液會存在哪些微粒？溶液出現平衡有哪些？”“離子間會產生相互作用嗎？離子間要滿足哪些條件才能相互結合？”“是否能運用離子方程式或電離方程式表示上述問題？”學生在解決上述問題時運用電離和離子方程式等符號表征對NH4Cl溶液呈現酸性微觀本質形成深入理解，同時準確歸納鹽類水解定義并完成概念構建，實現從宏觀辨析至微觀探析以及符號表現等一系列核心素養學習。

三、建立認知模型，落實證據推理與模型素養

證據推理與模型認知是化學學科重要的核心素養之一，在提升學生學習能力方面發揮著不可小覷的作用。該素養也是學生獲取科學知識的重要途徑，因為科學在發展中本質在于持續構建科學模型以及運用全新科學合理模型代替非合理模型，證據推理實質在建構和完善模型中屬于加工信息思維方式。所謂證據推理與模型認知即從化學與物質變化中獲取證據并基于此進行證明，同時根據基于多個層面進行分析得出結論，再解析其內在邏輯，還要提取復雜化學事實以及相關問題中涵蓋的重點要素并對其分析，最后建立相應認知模型以及科學合理選取模型解決實際問題和解釋化學現象。

在具體教學中可從以下方面著手：首先，提出假設，挖尋證據。雖然高中生經歷過小學和初中兩個學段學習，但仍然需要激發其興趣。教師需注重激發學生學習興趣使其全身心投入課堂教學，針對所學知識提出相應問題并做出假設，再收集相關證據輔以佐證。以“元素周期律與元素周期表”教學為例，教師在講解元素周期表前先讓學生探究元素周期表排列的依據是什么，有學生認為基于發現時間排列，有學生則認為是按照原子質量排列等。事實上，學生提出猜想是學生推理證據不可缺少的過程，當學生提出猜想后就要搜尋相關信息證實是否正確。學生在查閱相關資料中得知元素周期表排列以相對原子質量大小為依據，在此過程中還了解到周期與族的相關知識，為后續學習做好鋪墊。其次，構建模型。一般模型認知包括建立和使用模型兩方面，二者相輔相成，其中建立模型是使用模型的重要前提，而建立模型目標即使用模型，通過合理應用模型能較好地理解知識的形成過程。以“原電池”教學為例，化學教師可運用鋅棒、銅棒、稀硫酸構建模型，隨即讓學生觀察燒杯內鋅棒與銅棒出現氣泡與發熱的現象。學生經觀察可得知，燒杯壁具有發熱現象，其中鋅棒出現氣泡，銅棒無氣泡，通過此現象可得出以下結論，即稀硫酸與鋅相互反應屬于放熱反應，且在此過程中產生氫氣。緊接著教師在鋅棒與銅棒間連接金屬導線，學生發現，一段時間后鋅棒變細了，再接上靈敏電流計發現電流指針出現偏轉，說明產生電流。學生通過實驗中原電池模型提出多種問題，并在推理思考中建構模型，為后續自主探究和分析問題奠定堅實的基礎。

四、發展學生個性，落實科學探究與創新素養

高中化學教師在新課程改革背景下需注重發展學生個性，提升學生探究知識的積極性和主動性，增強學生的核心素養。在具體教學中對學生質疑精神培養是提升其創新意識和科學探究的基礎，尤其在立德樹人思想引領下，需結合學生學情指導其高效參與教學活動，基于多角度發展學生綜合思維能力，促使學生科學探究化學知識的同時形成良好的創新意識。

具體可從以下方面著手：首先，結合現實生活，激發學生探究興趣。常言道“興趣是最好的老師”，也是學生參與課堂學習的最佳驅動力，只有在興趣引領下才能高效探究化學知識并對其規律形成深入理解，增強科學探究能力與創新意識。化學知識與人們現實生活有著密切的聯系，化學教師可緊貼學生現實生活創設情境，促使學生感悟現實生活與化學知識的關聯，提高學生運用化學知識分析和解決問題的能力。高中化學教材收錄的演示實驗現象均具有較強的典型性與代表性，無疑是教師培養學生科學探究和創新意識的最佳方式。例如，在學習“鈉”的性質的相關知識時，教師在課堂中開展將鈉投入水中的演示實驗，引領學生認真觀察鈉與水間產生的劇烈反應，尤其鈉漂浮于水中會出現燃燒，激發學生探究知識的興趣。教師借助問題指導學生探究思考實驗中鈉的化學性質，提高學生自主探究和思考的能力，提升課堂教學效率。其次，鼓勵學生大膽質疑和敢于創新。教學實踐證明，學生探討學習的來源即創新能力，教師在教學中需注重培養學生的創新能力，積極鼓勵學生圍繞所學知識提出問題，形成良好的質疑精神，并運用所學知識闡述自身觀點。例如，在學習“乙烯”相關知識時，教師設置溴水與乙烯反應實驗指導學生對加成反應進行理解，在此過程中提出以下問題：“如果說乙烯能促使溴水發生褪色，請問：溴水與乙烯反應為溴與乙烯反應嗎？二者是否會產生相同的反應產物？”在學生思考后運用視頻為學生播放乙烯與溴的四氯化碳溶液反應的實驗演示，學生在相互討論中發現溴水與乙烯反應會生成1，2-二溴乙烷，屬于典型的加成反應。與此同時，溴與乙烯反應還有部分氧化還原反應，經問題引導提升學生思維能力與創新意識。最后，實施小組合作學習。素質教育背景下重視培養學生探究和創新能力，化學教師可指導學生解決實際生活問題，同時借助小組合作學習對化學規律進行驗證，指導學生借助實驗探究活動提高理論結合實踐的能力，發展學生科學探究與創新意識。例如，在學習碘元素相關知識時，化學教師可讓學生以小組形式探究分析現實生活中常用調味品——食鹽是否含有碘元素，積極鼓勵學生設計實驗方案并借此驗證猜測。部分小組設計實驗原理：碘在食鹽中以碘酸鉀形式存在，碘離子在酸性環境中被碘酸根離子氧化為單質碘，經碘與淀粉試劑顯色反應可對食鹽中是否含有碘進行鑒別。學生基于實驗原理將稀硫酸與碘化鉀溶液滴入食鹽溶液中，二者反應形成碘單質，整個實驗操作簡單，學生不僅理解了知識，更增強了科學探究與創新意識。

五、結合現實生活，落實科學態度與社會責任素養

科學態度與社會責任可以促使學生形成嚴謹求實的科學態度與終身學習以及崇尚真理、探索未知的意識。在學習和生活中關注與化學學科有著緊密聯系的社會熱點問題，充分認識合理開發資源與保護環境的重要性與必要性，對社會、技術、化學、環境間的相互關系形成深刻理解，發自內心贊賞化學對社會發展的重大貢獻，同時運用所學化學知識分析化學研究對自然環境產生的影響并在此基礎上權衡利弊。

教師在教學過程中可巧借課外活動培養科學態度。例如，組建化學科研小組并借助課余時間開展測量水質的活動，每個小組前往學校附近區域取水并測量其鹽度與pH值，鼓勵學生設計改善水質的方案。例如，部分小組提出將明礬加入污水中能有效分離不溶于水的污染物，使水的質量得到改善。此外，教師還可引導學生關注社會熱點，強化學生的社會責任感。以“氯氣”相關知識為例，教師運用多媒體向學生播放一段裝滿氯氣貨車側翻導致罐體破壞，泄露大量黃綠色氣體并隨風飄散至附近村莊，村民出現呼吸困難癥狀。學生通過此視頻基本了解了氯氣的性質，并經討論后得知村民可運用堿性石灰水浸濕毛巾后捂鼻逃生，通過此社會事件增強學生的社會責任感。

六、結語

總之，在高中化學中培養學生的核心素養是現代教育的發展大勢所趨，也是推動學生全面發展的重要途徑。培養學生的化學核心素養可以使學生深層次地探究知識內涵，形成自主探究的學習能力，進而提升綜合素質。

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