高中化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)策略

趙燕玲

摘 要：在新的時(shí)代背景下，高中階段化學(xué)教學(xué)非常注重培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，這是實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人根本任務(wù)的基本，在注重學(xué)生知識(shí)掌握和未來(lái)發(fā)展的基礎(chǔ)上，探索出一套行之有效的教育方法，讓學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)有一個(gè)正確的認(rèn)識(shí)，讓化學(xué)學(xué)習(xí)效率越來(lái)越高。文中筆者結(jié)合《原電池》這一課的教學(xué)實(shí)例，來(lái)探討在高中階段實(shí)施“以學(xué)生為中心”加強(qiáng)學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教育策略。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；核心素養(yǎng)；原電池

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)作為學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的一個(gè)關(guān)鍵組成部分，它包括了宏觀辨識(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)任五個(gè)方面。化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)體現(xiàn)了在社會(huì)主義核心價(jià)值觀下，化學(xué)學(xué)科教育培養(yǎng)人才的基本要求，充分體現(xiàn)出了化學(xué)課程學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生將來(lái)發(fā)展所具有的重要價(jià)值。文章以“原電池的工作原理”為主題的高中化學(xué)同課異構(gòu)為實(shí)例，從科學(xué)探究、證據(jù)推理、模型建構(gòu)與應(yīng)用和社會(huì)責(zé)任四個(gè)方面對(duì)其進(jìn)行了分析，目的是提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

一、培養(yǎng)高中學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的重要性

高中化學(xué)不僅在理論上有很強(qiáng)的邏輯性，還包含著非常豐富的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，在學(xué)生的學(xué)習(xí)中，核心素養(yǎng)是最重要的幾個(gè)基本素質(zhì)。所以，這也就對(duì)化學(xué)課程提出了更多的對(duì)學(xué)生進(jìn)行核心素養(yǎng)教育的需求，通過(guò)系統(tǒng)講解化學(xué)現(xiàn)象、厘清化學(xué)規(guī)律、明晰化學(xué)原理及掌握化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的重要知識(shí)點(diǎn)，通過(guò)充分利用更多的教學(xué)資源來(lái)為學(xué)生提供全面了解化學(xué)、提升能力的高效課堂。化學(xué)教師以利于學(xué)生的知識(shí)掌握為中心，以培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)為目標(biāo)，創(chuàng)新教學(xué)方法策略，不斷增強(qiáng)自身的知識(shí)和教學(xué)能力水平，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

二、高中化學(xué)課程的基本素養(yǎng)

《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》把核心素養(yǎng)定義為：“一個(gè)人應(yīng)該具有的、能滿足其終身發(fā)展的、能滿足其對(duì)社會(huì)發(fā)展的要求的基本人格和基本能力。在高中化學(xué)課程教學(xué)過(guò)程中，對(duì)學(xué)生的核心素養(yǎng)培養(yǎng)起著非常關(guān)鍵的作用。”普通高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提出了“宏觀識(shí)別與微觀探析、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”等五個(gè)維度的素養(yǎng)。對(duì)宏觀識(shí)別與微觀探索、改變理念與平衡思維、證據(jù)推斷與模型認(rèn)識(shí)等方面進(jìn)行培養(yǎng)，使學(xué)生具備了對(duì)化學(xué)學(xué)科思維與方法的培養(yǎng)；在教學(xué)中，“科學(xué)探索和創(chuàng)造精神”體現(xiàn)在教學(xué)的實(shí)際水平上，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造精神；在此基礎(chǔ)上，提出了以“科學(xué)的態(tài)度和對(duì)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感”為核心的思想，并對(duì)其進(jìn)行了深入的探討[1]。

三、學(xué)情分析

在課程的安排上，《原電池》是高中化學(xué)必修課“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)換”的一個(gè)重點(diǎn)，不僅是對(duì)前期的氧化還原反應(yīng)和物理電學(xué)知識(shí)的拓展和提高，同時(shí)也是后面的選修課更深層次了解電化學(xué)的必要課程，起到了承前啟后的作用。然而，首次接觸原電池這一概念，并且將物理電學(xué)知識(shí)與化學(xué)氧化還原反應(yīng)知識(shí)進(jìn)行融合，并將其升華到應(yīng)用層面，這對(duì)學(xué)生而言，是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。高中階段學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)換的知識(shí)了解還很淺顯，學(xué)生的學(xué)習(xí)思路和學(xué)習(xí)能力還需要提高。所以，在電化學(xué)這門抽象的原理課上，學(xué)生很可能會(huì)感到一種畏懼。以這一點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)，在課堂上，要突破對(duì)理論知識(shí)的單調(diào)乏味的講解，運(yùn)用微觀探析、證據(jù)推理、模型解析、模型應(yīng)用等方法，來(lái)指導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)進(jìn)行深入的理解和構(gòu)建。可結(jié)合現(xiàn)實(shí)舉例，引出學(xué)生對(duì)于《原電池》應(yīng)用的個(gè)人理解，通過(guò)實(shí)例分析化解學(xué)生疑惑，進(jìn)一步加深對(duì)“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)換”原理的理解。

四、淺析《原電池》這節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)

在原電池的內(nèi)容中，對(duì)電池形式進(jìn)行了考查，通常是以新型再生能源動(dòng)力電池或新型燃料動(dòng)力電池為例，考查的是原電池電路正負(fù)極的正確判斷、電極化學(xué)反應(yīng)式的正確書(shū)寫(xiě)、電子或化學(xué)電流的流動(dòng)方向及原電池溶液中pH的變化等。在現(xiàn)實(shí)生活中，原電池的運(yùn)用主要是為了考查原電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電化學(xué)中的腐蝕及怎樣對(duì)一些非電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象進(jìn)行解釋等，它的考查方式多是單項(xiàng)選擇題和填空題。

在課程的安排上，《原電池》作為一門高中的必修課，在“化學(xué)反應(yīng)與能源轉(zhuǎn)換”這一單元里，它不僅是對(duì)先前的氧化還原反應(yīng)和物理學(xué)的拓展和提高，同時(shí)也是后面幾節(jié)選修課更深層次了解到的電化學(xué)知識(shí)的必要鋪墊，起到了承前啟后的效果。然而，對(duì)于首次接觸原電池這一概念，并且將物理電學(xué)知識(shí)與化學(xué)氧化還原反應(yīng)知識(shí)進(jìn)行融合，并將其升華到應(yīng)用層面，這對(duì)學(xué)生而言，是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)。高中生對(duì)化學(xué)反應(yīng)與能量變化的知識(shí)和了解還很膚淺，學(xué)生的學(xué)習(xí)思路和學(xué)習(xí)能力還需要提高；對(duì)原電池的結(jié)構(gòu)和工作原理缺少系統(tǒng)性的了解，也沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，也沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行過(guò)系統(tǒng)的培養(yǎng)。所以，在電化學(xué)這門抽象的原理課上，要突破對(duì)理論知識(shí)的單調(diào)乏味的講解，運(yùn)用微觀探析、證據(jù)推理、模型解析、模型應(yīng)用等方法，來(lái)指導(dǎo)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深入理解和構(gòu)建。

五、培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)措施

（一）借助信息技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力

信息技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)直觀情境，有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯性，是科技時(shí)代在教學(xué)中可以被教師充分利用的優(yōu)質(zhì)資源。所以，身為一位高中化學(xué)教師，要擅長(zhǎng)利用信息技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)活躍的、有活力的教室，讓學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)可以更好地發(fā)展，最終達(dá)到高中化學(xué)課堂教學(xué)的最優(yōu)效果。

例如：在《原電池》這一節(jié)課的第一個(gè)階段，教師可與學(xué)生進(jìn)行了一次簡(jiǎn)短的交流，讓學(xué)生知道了他們?cè)谌粘Ｉ钪兴?jiàn)過(guò)的各種類型的電池，然后利用信息技術(shù)，以視頻播放的方式向?qū)W生展示什么是“番茄電池”，讓學(xué)生意識(shí)到，西紅柿也可以制造出電池，從而激發(fā)學(xué)生的興趣。接下來(lái)，教師在圖片中指導(dǎo)學(xué)生解析了果實(shí)細(xì)胞的作用機(jī)理，使學(xué)生進(jìn)入一個(gè)解惑的過(guò)程。這一次，利用水果電池引入電流，引起學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的好奇，激起學(xué)生的求知欲，讓學(xué)生聯(lián)系到化學(xué)知識(shí)的層次，從而讓學(xué)生從過(guò)去的被動(dòng)的學(xué)習(xí)中轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)，從而提高學(xué)生的邏輯性，為學(xué)生進(jìn)一步地理解本節(jié)化學(xué)知識(shí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（二）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，提高學(xué)生動(dòng)手操作水平

為加深對(duì)《原電池》課本知識(shí)的理解，教師把學(xué)生分成不同的學(xué)組，讓學(xué)生利用銅粉與硝酸銀粉的作用，來(lái)進(jìn)行一次原電池的制作。因此，運(yùn)用從具體到抽象、從抽象到一般的思維方式，指導(dǎo)學(xué)生從能量轉(zhuǎn)換和氧化還原反應(yīng)兩個(gè)角度，對(duì)原電池進(jìn)行了概括，并對(duì)原電池的原理進(jìn)行了總結(jié)。然后，在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)原電池的基本組成條件進(jìn)行了歸納，最后，讓學(xué)生明白了原電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的設(shè)備。就這樣，教師利用信息技術(shù)，引入合理問(wèn)題，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，來(lái)進(jìn)行這次課堂教學(xué)實(shí)踐，讓學(xué)生在課堂活動(dòng)中，一直都保持著對(duì)化學(xué)知識(shí)的積極態(tài)度，發(fā)展了學(xué)生的抽象思維能力，激發(fā)了學(xué)生探究化學(xué)知識(shí)的興趣，提升了學(xué)生動(dòng)手操作的實(shí)際技能，成功地培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)，在很大程度上，展現(xiàn)出了出色的高中化學(xué)課堂教學(xué)品質(zhì)[2]。

（三）科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究

科學(xué)探索就是對(duì)知識(shí)的理解，對(duì)知識(shí)的發(fā)現(xiàn)，對(duì)知識(shí)的創(chuàng)造，對(duì)知識(shí)的應(yīng)用。通過(guò)使用化學(xué)試驗(yàn)和其他一些方法來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，是一種有效的探索方式。在化學(xué)實(shí)驗(yàn)的探索過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)、提出問(wèn)題→根據(jù)假設(shè)提出探索方案→評(píng)價(jià)、優(yōu)化→處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過(guò)程是這樣的，經(jīng)過(guò)查閱文獻(xiàn)、科學(xué)數(shù)據(jù)分析和證據(jù)推理，問(wèn)題最后得到科學(xué)的證實(shí)。

“水果電池”怎樣使一張生辰卡片響起來(lái)？氫氧燃料電池的發(fā)電方式是什么？怎樣判定電池的正、負(fù)極？根據(jù)這些問(wèn)題，教師要通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料、查找大量圖片等方式，來(lái)設(shè)計(jì)一系列的探究實(shí)驗(yàn)，從而更好地幫助學(xué)生從本質(zhì)上對(duì)化學(xué)課程進(jìn)行認(rèn)知。首先，利用對(duì)照實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生進(jìn)行有關(guān)問(wèn)題的思考和分析，揭開(kāi)了原電池工作的秘密，也就是為何會(huì)有電流。因此，要制造出這種具有電流的器件，必須具備哪些條件？學(xué)生可以說(shuō)要用電極和電解質(zhì)，還要用什么材料？再次設(shè)計(jì)一個(gè)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)：與所給材料相結(jié)合，指導(dǎo)學(xué)生選擇一個(gè)電極和一個(gè)溶液，并對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，并對(duì)其展開(kāi)實(shí)驗(yàn)，同時(shí)對(duì)賀卡或者電子表進(jìn)行點(diǎn)亮，最后得出了原電池的組成條件：以氧還反應(yīng)為前提，一液一路兩電極。科學(xué)探索不僅需要探索，而且需要探究。通過(guò)查閱資料，收集證據(jù)，對(duì)上述的實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行了說(shuō)明，并得到了自己的結(jié)論。其目的是要提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探索和科學(xué)思考的能力，在教師的指導(dǎo)下，進(jìn)行深度的學(xué)習(xí)。

（四）模型建構(gòu)與應(yīng)用

模型認(rèn)知指的是運(yùn)用分析、推理等方法，來(lái)了解所要研究的事物的本質(zhì)特征、構(gòu)成要素及彼此之間的聯(lián)系，并且可以以材料及所發(fā)生的改變?yōu)榛A(chǔ)來(lái)構(gòu)建模型，并運(yùn)用模型來(lái)解決現(xiàn)實(shí)中的問(wèn)題[3]。

在構(gòu)建認(rèn)識(shí)模型時(shí)，要考慮到怎樣以已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)為基礎(chǔ)，對(duì)原電池的工作機(jī)理進(jìn)行深度分析。一名課堂教師進(jìn)行了如下的設(shè)計(jì)，首先，讓學(xué)生對(duì)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)和元素有了一個(gè)全新的認(rèn)知，然后，以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)，對(duì)原電池設(shè)備中電流的產(chǎn)生原因進(jìn)行了深入的剖析。在這種情況下，學(xué)生就可以相對(duì)精確地發(fā)現(xiàn)在氧化還原反應(yīng)中，可以獲得或丟失電子的物質(zhì)，并且可以將其精確而迅速地轉(zhuǎn)移到電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)上。這種轉(zhuǎn)移與學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律相一致，與實(shí)驗(yàn)探索相聯(lián)系，讓學(xué)生對(duì)氧化還原反應(yīng)有更多的感性和理性的認(rèn)識(shí)。而另一名教師則是以實(shí)驗(yàn)探索為基礎(chǔ)，讓學(xué)生進(jìn)行歸納總結(jié)，但是并沒(méi)有以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)的模型構(gòu)建過(guò)程，這就造成了模型化不夠清晰，這主要體現(xiàn)在學(xué)生對(duì)正、負(fù)兩極得失電子的分析及電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)等方面，存在著很多在理解上的偏差。

（五）導(dǎo)入合理問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生探究化學(xué)興趣

在核心素養(yǎng)的視野下，教師要轉(zhuǎn)變提問(wèn)的方法，用問(wèn)題的形式來(lái)激發(fā)他們對(duì)化學(xué)知識(shí)的探索，提高學(xué)生的思考能力，讓學(xué)生形成一種愉快地欣賞化學(xué)問(wèn)題的好習(xí)慣，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，培育學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

為使學(xué)生更好地理解《原電池》課所要講的東西，教師可設(shè)計(jì)一些練習(xí)，讓學(xué)生結(jié)合自己所掌握的有關(guān)化學(xué)的知識(shí)和經(jīng)歷來(lái)做出正確的判斷。于是，教師向?qū)W生提出了一個(gè)問(wèn)題：“這些電子是從哪兒來(lái)的？”因此，有學(xué)生在深思熟慮中提出：“電子無(wú)法離開(kāi)溶液，必須穿過(guò)電線，電線并不連接在一起，如何構(gòu)成一個(gè)封閉的環(huán)路？”這樣，就可以與學(xué)生進(jìn)行思維的碰撞，激發(fā)學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的探究精神。在讓學(xué)生明白了這一點(diǎn)后，教師又問(wèn)道：“是否可以把一切的化學(xué)過(guò)程都用來(lái)做原電池呢？”在指導(dǎo)學(xué)生分析問(wèn)題時(shí)，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到有電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)，也就是氧化還原反應(yīng)，才能設(shè)計(jì)成原電池，取得了預(yù)期的教學(xué)效果，深化了學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解。

（六）鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力

與實(shí)驗(yàn)結(jié)合的教學(xué)模式，能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力。把化學(xué)的基本知識(shí)擴(kuò)大到了有機(jī)質(zhì)和無(wú)機(jī)物兩個(gè)大類，這些大類中所蘊(yùn)含的大量的知識(shí)點(diǎn)，能夠給同學(xué)們帶來(lái)更多的創(chuàng)新材料，同時(shí)又能結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活，使同學(xué)們能夠從現(xiàn)實(shí)中發(fā)現(xiàn)有效的化學(xué)知識(shí)，從而使同學(xué)們能夠在現(xiàn)實(shí)中更好地發(fā)揮他們的創(chuàng)新精神。

在傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師經(jīng)常首先進(jìn)行一次示范，然后學(xué)生跟著模仿。究其原因，主要在于大多數(shù)高中和教師偏愛(ài)應(yīng)試教育，而導(dǎo)致了化學(xué)實(shí)驗(yàn)的障礙。在這種教學(xué)方式下，不僅會(huì)讓學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)產(chǎn)生厭惡情緒，而且還很難讓他們具備獨(dú)立思考、創(chuàng)造、發(fā)現(xiàn)等能力。所以，在課堂上，可以把一些實(shí)驗(yàn)部分作為問(wèn)題的突破口。在保證安全性的前提下，把錯(cuò)誤的物質(zhì)或份量交給學(xué)生，如果實(shí)驗(yàn)沒(méi)有取得很大的成果，就會(huì)自然而然地引起學(xué)生對(duì)知識(shí)的反思。教師要指導(dǎo)學(xué)生從多個(gè)層次展開(kāi)對(duì)其的觀察和分析，并在自己的觀察和別人的意見(jiàn)基礎(chǔ)上，持續(xù)地對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行完善和改進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、拓展思維以及合作精神、辯論能力的培養(yǎng)。

結(jié)束語(yǔ)

“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”是化學(xué)核心素養(yǎng)中的一項(xiàng)內(nèi)容，它的目的是要用探索的方式，來(lái)幫助學(xué)生樹(shù)立起自己的獨(dú)立分析的意識(shí)，從而提升根據(jù)目標(biāo)來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的能力，并根據(jù)物質(zhì)變化的內(nèi)在規(guī)律來(lái)進(jìn)行模型假設(shè)與模型構(gòu)建的能力，讓學(xué)生能夠初步形成一個(gè)可解決化學(xué)問(wèn)題的基礎(chǔ)架構(gòu)，從而達(dá)到“從化學(xué)的角度來(lái)認(rèn)識(shí)事物和解決問(wèn)題的思想、方法、觀點(diǎn)”的化學(xué)學(xué)科價(jià)值。以上對(duì)《原電池》課程進(jìn)行的教學(xué)設(shè)計(jì)，旨在深入發(fā)掘課本中蘊(yùn)含的潛在價(jià)值，使學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容有更多的理解，對(duì)物理世界有更清晰的理解，進(jìn)而對(duì)基礎(chǔ)化學(xué)概念有更深的理解。

參考文獻(xiàn)

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