探析核心素養背景下的高中化學教學創新策略

文/宋趙先

核心素養是指學生應具備的，能夠適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。教學創新是教學發展的重要指標，指向教學方式、理念的創新，以培養學生創新意識、精神、思維、能力為目的的活動。《普通高中化學課程標準（2017 年版2020 年修）》（以下簡稱《課程標準》）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”五個方面。在教學中，教師也應當深入思考培養學生核心素養的方法，為教學實踐提供理論支持。

一、高中化學學科核心素養內涵

（一）宏觀辨識與微觀探析

宏觀辨識與微觀探析是對一定條件下化學變化的宏觀現象進行了解，學會進行分類和表征；從微觀角度理解化學現象，形成“結構決定性質，性質決定應用”的觀念。具備該素養的高中生能根據具體的化學反應現象，對相關變化進行分類，運用正確符號表征化學變化，根據微觀結構進行變化預測，解釋性質變化原因。

（二）變化觀念與平衡思想

變化觀念與平衡思想是指能認識物質是運動和變化的，知道化學變化需要一定的條件，并遵循一定規律；認識化學變化的本質特征是有新物質生成，并伴有能量轉化；認識化學變化有一定限度、速率，是可以調控的；能多角度、動態地分析化學變化，運用化學反應原理解決簡單的實際問題。高中生具備該素養后，可從多個視角對化學現象進行分類研究，揭示化學變化特征、規律，結合化學反應得到的物質，形成對立統一、聯系發展、動態平衡等觀點。同時，學生能預測一定條件下的化學反應變化。

（三）證據推理與模型認知

證據推理與模型認知是收集不同證據，對物質變化以及性質進行假設，基于證據進行推理、分析、實證。具備該素養的高中生，可以在化學研究與實驗中獲得科學結論，運用多種模型描述和解釋化學變化，預測物質變化情況。在此基礎上，學生還能依據物質變化進行建模，運用多種手段建構解決化學問題的不同思維框架，豐富自我化學認識。

（四）科學探究與創新意識

科學探究與創新意識是發現、提出、解決化學問題，依據化學信息設計、優化實驗方案，對相關信息進行加工，獲得結論的素養。高中生具備該素養后，能自主完成實驗探究并交流探究成果，提出進一步優化或改進實驗的設想，形成尊重事實、反對迷信、獨立思考、勇敢質疑、銳意創新的精神品質。

（五）科學態度與社會責任

科學態度與社會責任是安全、嚴謹的科學態度，也是真理面前人人平等的意識，也指關注與化學相關的社會問題，形成環保、可持續發展、綠色化學等觀念。具備該素養的高中生，可以深刻理解化學與不同領域之間的聯系，從社會發展的角度看待化學貢獻，運用已掌握的知識分析化學對現實世界帶來的影響，強化自身的責任意識，積極參與有關化學的決策。

二、核心素養下的高中化學教學創新策略

（一）解讀抽象現象，培養化學思維

高中化學教學中涉及的化學現象比較抽象，學生很難根據文字或化學方程式進行理解和探究。教師運用信息技術手段解讀抽象的化學現象，不僅可以促進教學創新，還有助于培養學生的化學思維，促進學生核心素養的發展。高中化學教師要注重運用信息技術手段進行教學，從實際化學現象入手，培養學生的化學思維，降低抽象知識的理解難度，增強教學效果[1]。

例如，在講解人教版高中化學必修第一冊（2019版）“氧化還原反應”部分內容的過程中，教師可以從反應分類的角度入手，帶領學生分析不同的化學反應，運用信息技術手段呈現抽象的化學知識，培養學生良好的化學思維。首先，教師要介紹化合反應、分解反應、置換反應、復分解反應，為學生提供以下化學反應方程式：

然后，教師要運用信息技術手段還原微觀化學現象，讓學生從宏觀和微觀兩個角度入手進行思考，明白以上四種基本反應類型是根據化學反應物、生成物的類別以及反應前后物質種類數量進行劃分的。為了幫助學生解讀抽象的化學現象，教師還可以從“得氧”和“失氧”的角度介紹氧化反應和還原反應，運用動畫軟件放慢化學反應的動畫速度，讓學生清晰觀察對應的抽象反應現象，理解氧化反應和還原反應同時發生。最后，為了培養學生的化學思維，教師要向學生提問：“氧化還原反應與氧元素有關系嗎？”并讓學生分析化學反應方程式。教師要從以下兩個角度作解釋：（1）氧化反應——元素化合價升高；（2）還原反應——元素化合價降低。如此一來，學生便能夠明確氧化還原反應前后有元素化合價升降變化，理解不同的抽象反應現象，形成化學思維。

（二）創設教學情境，樹立科學觀念

教學情境的創設是促進高中化學教學創新的重要手段，可以幫助學生樹立科學觀念，讓學生獲得學習化學的成就感與滿足感。高中化學教師要以核心素養培養為目標，將學生置于不同的情境中，加強師生之間的交流與互動；應用新時期教學理念，創新教學內容與方法，調動學生的化學學習積極性，使學生主動參與課堂教學活動，樹立科學的思想價值觀念。

例如，在講解人教版高中化學必修2（2019 版）“硫及其化合物”部分內容的過程中，教師要利用不同的圖文資料和視頻內容，創設可以引發學生學習興趣的情境，優化教學活動形式，幫助學生理解抽象的化學反應現象，樹立科學觀念。首先，教師呈現火山噴口附近或地殼內部巖層的圖片，讓學生分析硫單質的存在形態，明白硫單質以游離形態存在。然后，教師利用圖片以及視頻資料創設真實情境，詳細介紹硫元素，使學生明白化學態硫單質有“硫化物、硫酸鹽”之分，分別對應硫鐵礦、石膏。為了幫助學生了解硫的化學性質，教師可以為學生提供以下化學反應方程式，以便他們自行討論硫的化學性質。

在此基礎上，教師要從硫的化合物入手，引導學生觀看相關微課視頻，在情境中引申出硫化氫、硫的氧化物相關知識，使學生明白硫化氫是有毒氣體，二氧化硫是硫的氧化物，是有刺激性氣味的有毒氣體。最后，教師要運用動畫軟件呈現與堿、堿性氧化物、水發生反應的動畫，幫助學生理解硫的氧化物的酸性氧化物通性，再引導學生操作信息技術軟件，探究硫的氧化物的氧化性、還原性、漂白性，使學生樹立科學觀念，理解相關重點和難點知識。

（三）開展智慧教學，優化教學生態

智慧教學以物聯網、云技術等新一代信息技術下的教育信息生態系統為依托，旨在利用現代化教育手段，提高化學教學效率和質量，促進教學生態進一步優化，實現核心素養培養目標，促進學生可持續發展[2]。高中化學教師應在教學創新研究中，重視新一代信息技術的應用，依托智慧教學系統，開展高質量的化學教學活動，創設智能化高質量化學課堂，優化傳統的化學課堂生態。

例如，在講解人教版高中化學選擇性必修1（2019版）“水的電離和溶液的pH”部分內容的過程中，教師要為學生提供智慧學習軟件，利用混合教學指導學生認識水的電離，引導學生計算溶液的pH 值，感受溶液pH 調控的實際應用價值。首先，教師在開展智慧教學的過程中，向學生發送“水的電離”微課視頻，讓學生通過觀看視頻，理解水的電離平衡常數的表達式，明白溫度、酸、堿、能水解的鹽是影響水的電離平衡的主要因素。然后，教師可以帶領學生學習水的離子積，介紹相關表達式“K=[H+][OH-]”，運用電子課件呈現影響水的離子積的因素，與學生共同探討外界條件對水電離平衡的具體影響，營造良好的教學生態，使學生加深學習印象。在此基礎上，教師將實驗演示動畫利用互聯網發送至學生端，讓學生了解溶液的酸堿性知識，懂得溶液的酸堿性取決于溶液中[H+]和[OH-]的相對大小。為了進一步優化教學生態，教師可以引導學生運用“pH 試紙法”測pH 值，讓學生在智慧學習軟件中搜索有關實驗資料，運用公式“pH=-lg[H+]”進行計算。最后，教師介紹“pH計測量法”，引用工農業生產和科研中的常見“pH 值調控”工作，引導學生進行溶液pH 的計算，使學生掌握計算技巧，聯系先前所學內容進行思考，體會溶液pH 值的調控在工農業生產和科研中的重要價值。

（四）理論聯系實際，強化實踐能力

高中化學教師應充分認識到實驗在化學課程中的重要地位，用易于學生理解的方式介紹化學重難點知識，引導學生有序參與實驗活動，使學生自主進行研究和討論，不斷強化自己的實踐能力。

例如，在講解人教版高中化學選擇性必修2（2019版）“物質的聚集狀態與晶體的常識”部分內容的過程中，教師可以通過改變物質的聚集狀態，讓學生在實踐中分析特殊材料，明白物質的聚集狀態會影響物質的性質，了解晶體與非晶體的區別，懂得晶體有自范性、各向異性。首先，教師可以由“物質的三態變化”導入新課，引出物質的聚集狀態，讓學生從“固態、液態、氣態”三個角度探究物質的聚集狀態。然后，教師指導學生分析等離子體，利用生活中的電路維修，開展化學實驗教學活動，讓學生明白等離子體具有導電性和流動性，是一種特殊的氣體。最后，教師可以圍繞晶體和非晶體的性質差異，利用信息技術手段展示晶體原子在三維空間里呈周期性的有序排列，以及非晶體原子相對無序的排列，讓學生操作軟件來感受晶體與非晶體的本質差異，強化實踐能力。

（五）加強合作學習，培養探究意識

合作學習能促進高中化學教學創新發展，有助于提高學生的集體榮譽感。加強合作學習，能促進學生思維碰撞，培養學生的探究意識。高中化學教師需要圍繞教學活動設計完善的合作學習方案，要求學生有序進行思考、討論、實驗、總結，培養學生學以致用的能力，使學生借助集體力量解決化學難題，實現核心素養的發展。

例如，在講解人教版高中化學選擇性必修3（2019版）“合成高分子的基本方法”部分內容的過程中，教師可以讓學生合作討論有關高分子化合物的實驗，根據單體的官能團差異理解加聚反應和縮聚反應，為學生提供推理證據與化學認識模型，輔助學生進行探究，促進學生合作學習能力提升。首先，教師可以介紹有機高分子化合物的概念，讓學生合作討論單體、鏈節、聚合度等與高分子化合物有關的概念。然后，教師根據學生的合作討論成果，分析學生對相關化學知識的掌握程度。為了加強學生之間的合作學習，教師還可以指導學生分析有機高分子化合物與低分子有機物的區別，為學生提供加成聚合反應的化學研究材料，展示常見的加聚反應化學方程式，讓學生在合作中討論加聚反應的特點，培養探究意識。最后，教師要從加聚產物的書寫角度，設計不同的合作競爭活動，激發學生的探究欲望，使學生在思維碰撞中掌握加聚產物的書寫方法，提高探究意識。此外，教師還可以布置對應的合作作業，充實學生的課后自主學習活動，促進學生化學學科核心素養的發展。

三、結束語

綜上所述，在高中化學教學中培養學生的核心素養，能幫助學生形成對化學的宏觀與微觀認識，形成科學觀念與平衡思想。教師利用推理與建模，解釋抽象的化學概念，指導學生科學探究與創新，能強化學生的創新思維，使學生保持科學態度與社會責任意識。高中化學教師從抽象的化學現象入手，利用不同的教學情境，培養學生的化學思維，有利于學生樹立科學觀念。在此基礎上，教師堅持理論聯系實際原則，加強合作學習，能提高學生的實踐能力，強化學生的探究意識，進而促進學生核心素養的形成、發展。