化學學科素養視角下高中化學課堂教學方法

朱國慶

《普通高中化學課程標準（2017版2020修訂）》要求以發展學生核心素養為導向，教學設計要以情境為基礎，通過問題和任務驅動發展學生學科思維，加深學科理解?，F代教育理念中的學科素養教育強調學生綜合能力的培養，而不僅僅是知識的灌輸?；瘜W學科作為一門基礎學科，其學科素養的培養在高中化學教育中尤為重要。因此，以化學學科素養視角下的高中化學課堂教學方法研究有助于促進學生綜合能力的發展，激發他們的學習興趣，提高知識掌握和創新能力。

一、促進化學學科核心素養發展的教學意義

《中國學生發展核心素養》一文對核心素養的表述為“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”。《高中化學課程標準（2017版2020年修訂）》對高中化學學科核心素養有明確界定，包括“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念和平衡思想”“證據推理和模型認知”“科學探究與創新意識”和“科學精神與社會責任”等五個維度。在具體教學活動中，包括確定單元、課時的教學目標、組織具體的教學內容、采用針對性的策略實施教學過程、改進優化教學流程、設計反饋性評價等各個教學環節，都要以化學核心素養的發展作為衡量準則，創設真實情境引領教學內容，以問題解決為導向，通過實驗探究和證據推理，在解決真實問題的過程中促進化學學科核心素養的形成，進而使學生形成關鍵能力和必備品格。

學生化學核心素養的發展是建立在教學內容基礎上的。原高中化學課程標準提出“高中化學課程目標是在九年義務教育的基礎上進一步提高學生的科學素養”，無論是知識主導的科學素養，還是促進人全面發展的核心素養，都需要具體教學內容的承載，學生通過學習知識不斷累積和深化。因此，教師要充分依托必修、選修和選擇性必修課程中的概念原理、元素化合物、物質結構、化學實驗、有機物等學科知識，通過大概念引領下的單元整體教學，合理整合教學內容，從學科發展邏輯中探索其中蘊含的學科素養，達到培養學生核心素養的目的。

二、促進化學學科核心素養發展的教學設計要求

化學學科素養是指學生在經歷系統的化學學習和實踐活動后，對于化學基本知識、基本概念、基本原理和基本技能的掌握程度，以及對化學應用和發展前景的理解和評價能力?；瘜W學科素養要求學生具備系統的化學知識體系，包括化學基本概念、基本原理和基本理論框架，對化學的分支學科和研究領域有基本了解。學生應該熟悉常見的化學實驗方法和儀器設備的使用，掌握化學實驗的基本操作技能?；瘜W學科素養要求學生具備探究和解決化學問題的能力。學生應該能夠提出科學問題，制定實驗方案，并進行實驗觀察和數據處理，分析實驗結果并得出結論，同時應該能夠根據實驗數據提煉出化學規律和原理，運用所學的化學知識解釋化學現象和現象變化。

化學學科素養要求學生能夠將所學的化學知識與實際生活和社會問題相結合，并能夠應用化學知識解決實際問題。例如，學生可以利用化學知識分析環境污染問題，設計新的化學材料或藥物，開展化學相關的工程技術等?；瘜W學科素養要求學生能夠獲取、理解和評價化學領域的相關信息，熟悉化學科研方法和儀器設備的使用，掌握文獻檢索和文獻閱讀的基本技能，能夠從各種信息源中獲取化學知識，包括科學文獻、化學期刊和互聯網等。同時，學生還應該具備對所獲取信息進行分析和評價的能力，以確保所獲取信息的準確性和可靠性。

（一）分解素養目標，落實到教學各個環節

化學學科核心素養是《高中化學課程標準》和教材研制與修訂的核心思想和靈魂所在，教學過程中必須依據學科核心素養確定教學目標。在設計教學目標時，教師要將課程目標的達成分解到不同的教學時段，結合具體的教學內容，分解成章節目標和課時目標，再通過目標組織情景化的教學內容，通過適切的策略和活動達成不同層次的可測的、有差異的素養水平。

（二）解構教材，創設真實問題情境

張華認為，素養是人在特定情境中綜合運用知識、技能和態度解決問題的高級能力與人性能力。發展學生的核心素養離不開教學情境的創設。在日常教學中，教師應加強對教材欄目的研究與運用，充分利用教材中設置的各個欄目，挖掘其背后的科學、人文、職業特點與屬性等情境素材，創設“未知”的、“緣起性”的、“真實發生”的問題情境，通過設置任務轉化為問題解決，讓學生站在化學理論知識的背景和真實場景應用的高度統攝學習過程，激發、推動、維持、強化和調整學生的認知活動、情感活動和實踐活動，讓學生的思維不斷地走向深入，自主建構有意義的知識體系。所以離開情境談素養，素養就成了無源之水、無本之木。因此，促進學生核心素養發展的教學要求教師積極構建真實的問題情境。

三、化學學科素養視角下高中化學課堂教學方法

（一）問題導向教學方法

問題導向教學方法是一種以問題為導向的教學方式，通過提出實際問題來引導學生自主學習和思考。在高中化學課堂中，通過問題導向教學方法，學生將在解決問題的過程中積極參與、主動思考、主動學習，培養科學探究能力、邏輯思維能力和合作能力。與傳統的知識傳授相比，問題導向教學方法更加注重學生的主動性和學習動機，能夠更好地激發學生的學習興趣，提高學生的化學學科素養整體水平。同時，教師在使用問題導向教學方法時，應指導學生正確處理問題、獨立思考、合作學習，并在學習過程中給予其必要指導和支持。

以主題“分子晶體的結構與性質”教學為例，首先，教師設計問題：“你聽說過分子晶體嗎？”“知道分子晶體有什么特點嗎？”“為什么一些化合物形成晶體，而其他化合物不形成晶體？”引發學生對分子晶體的思考。通過小組合作學習，學生查閱相關資料，探究分子晶體的結構與性質之間的關系。其次，教師組織學生實驗，觀察不同化合物的晶體形成過程及其形狀、透明度等性質。學生可以自己設計簡單的實驗，觀察硫酸銅和硫酸鋅溶液慢慢結晶的過程，分析實驗數據，探討不同化合物形成晶體的條件和原因，以及分子間相互作用力的關聯，并歸納分子晶體形成的主要因素，如化合物的極性、大小、分子間氫鍵、范德華力等。學生以小組為單位展示研究結果，通過口頭報告、海報展示等形式分享給全班同學。最后，教師與學生一起總結課堂內容，回答初始問題，對學生的思維質量、合作能力和學習興趣進行評價。通過這一教學案例，學生將通過問題導向教學方法積極探究，加深了對分子晶體結構與性質的理解，鍛煉了科學探究能力、合作學習能力和科學思維能力，提高了化學學科核心素養。

（二）科學探究教學法

科學探究教學法是一種強調學生主動參與、探究和發現的教學方式，通過培養學生的觀察能力、實驗設計能力和問題解決能力提高學生的化學學科素養。科學探究教學法將學生置于問題情境中，引導他們進行探索性的學習，培養他們的實驗技能和科學思維能力。

首先，教師提出一個具有挑戰性的問題，激發學生的學習興趣。其次，教師引導學生進行實驗設計，讓學生親自動手操作，觀察實驗現象。在實驗過程中，學生需要記錄實驗結果，并進行數據分析和解釋。最后，學生要總結實驗結果，得出結論，并與同學分享自己的發現?？茖W探究教學法的優點在于能夠增強學生的學習動力，提高學生的自主學習能力。通過積極參與實驗，學生能夠更深入地理解化學知識，培養問題解決能力和創新思維。此外，科學探究教學法還能夠培養學生的團隊合作能力和溝通能力，使他們更好地與他人合作，共同解決問題。

然而，科學探究教學法也存在一些局限性。首先，教師需要具備一定的實驗技能和知識儲備，才能有效引導學生進行實驗探究。其次，科學探究教學法需要更多的時間和資源，因為學生需要進行實驗和數據處理。最后，科學探究教學法的實施需要一定的教學環境支持。

（三）信息技術支持的教學方法

信息技術在現代教育中發揮著越來越重要的作用，高中化學課堂教學也不例外。信息技術支持的教學方法在高中化學課堂教學中具有重要意義，能夠提供更加多樣、靈活的教學手段，激發學生的學習興趣和積極性，并提供更多的學習資源和互動機會。此外，個性化和差異化教學也是信息技術支持教學方法的一大優勢。

首先，信息技術支持的教學方法可以為學生提供更加直觀生動的學習材料。通過多媒體教學軟件、互聯網資源和教學視頻等技術手段，教師可以將抽象的化學知識變得更加具體形象。例如，通過展示精確的3D模型、模擬實驗和動畫演示，學生可以更好地理解化學實驗過程和原理。這種教學方法有助于培養學生的觀察能力和實驗技能，提高他們對化學實驗的興趣和參與度。

其次，信息技術支持的教學方法可以提供更多的學習資源和互動機會。互聯網存在著豐富的化學學習資源，如在線教學平臺、學習網站和教育應用程序等，學生可以在任何時間和地點利用這些資源進行自主學習，鞏固知識。同時，通過在線討論和互動平臺，學生可以與教師和同學交流合作，分享自己的學習經驗和遇到的問題，這種學習方式不僅能夠提高學生的學習效果，還能夠培養他們的團隊合作能力和溝通能力。

最后，信息技術支持的教學方法可以提供個性化和差異化的教學指導。由于學生的學習興趣、學習能力和學習方式不同，傳統一對多的教學往往不能滿足每個學生的學習需求，而使用教育軟件和自適應學習系統，教師可以針對每個學生的特點和需求制定個性化的學習計劃。這種個性化的教學方式能夠更好地激發學生的學習動力和積極性，提高他們的學習效果。

（四）情境教學法

情境教學法是一種以情境為核心的教學方法，強調通過創造真實的或近似真實的情境來激發學生的學習興趣。在高中化學課堂中，情境教學法可以幫助學生將所學的理論知識與實際問題相結合，提高學生的學習效果。情境是課堂教學發展的信息來源，從情境中生成問題，設計任務，引導課堂進程，是發展學生學科素養的重要環節，所以教學情境是學科核心素養發展的出發點和重要環節。在教學設計中，教師要充分利用科學史料、科技、生活等多樣化的素材情境，組織探究活動，運用問題解決策略，讓學生在解決真實情境問題的過程中，不斷發展宏微辨析、變化與守恒、模型推理、科學探究、社會責任等學科核心素養，并在學習中體驗探究的樂趣，感受化學在自然資源綜合開發利用和工業生產中的重要價值。

首先，情境教學法能夠提供一個真實的學習環境，讓學生在實際問題中應用化學知識。教師可以引入案例分析、實際實驗或模擬實驗等情境，讓學生在實際操作中感受化學的應用與實際意義。例如，讓學生在實驗室進行一系列的實驗，通過觀察和探究，親自發現化學原理和現象，培養其實驗操作技能和科學思維能力。

其次，情境教學法能夠培養學生的問題解決能力和創新思維。在情境教學中，學生需要面對真實或近似真實的問題，并提出解決方案。通過分析、討論和實踐，學生可以逐步培養獨立思考和問題解決能力。這種培養方式能夠激發學生的創新意識，促使他們不斷探索、發現和解決新的問題。

最后，情境教學法能夠提高學生的合作與交流能力。在情境教學中，學生通常需要組成小組或團隊，共同解決問題。通過合作與交流，學生可以相互借鑒、相互學習，培養團隊合作精神和溝通表達能力。例如，教師組織學生進行項目實踐活動，讓他們在團隊中分工合作，共同完成一個化學實驗或研究項目，培養其協作能力與領導能力。

四、結語

綜上所述，化學學科素養視角下的高中化學課堂教學方法對提高學生的學習興趣、知識掌握和創新能力具有積極的促進作用。問題導向教學方法、探究性學習和信息技術應用等教學方法的合理運用可以激發學生的學習熱情，培養他們的實踐能力和創新思維。在實施過程中，教師要合理安排教學內容和教學任務，引導學生深入學習，并及時給予其反饋和指導。

化學學科素養視角下的高中化學課堂教學方法的研究，對促進高中化學教育改革具有重要意義，能夠促進化學學科素養的培養和高中化學課堂教學方法的優化。

（宋行軍）