基于化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)嘗試

陳運海

2014年3月30日，教育部在《關(guān)于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務(wù)的意見》中指出，要研究制定學(xué)生發(fā)展的核心素養(yǎng)體系和學(xué)術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)學(xué)生發(fā)展的核心素養(yǎng)體系《全日制義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》修訂課程計劃和課程標(biāo)準(zhǔn)，明確提出化學(xué)課程改革的重點是以提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為主要目的，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，使學(xué)生獲得進一步學(xué)習(xí)和發(fā)展所需的基本化學(xué)知識和基本技能。

一、基于化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計

1.教學(xué)目標(biāo)設(shè)計

（1）通過對二氧化碳的密度及水溶性進行實驗探究，學(xué)會在實驗中發(fā)現(xiàn)和解決問題，培養(yǎng)樂于探究的化學(xué)核心素養(yǎng)。

（2）通過對二氧化碳是否可燃或助燃，以及能否與水發(fā)生反應(yīng)進行實驗探究，學(xué)會設(shè)計對比實驗，并進行思維的遷移。

（3）通過二氧化碳與石灰水的反應(yīng)，會對生活中出現(xiàn)的一些生活現(xiàn)象進行合理解釋，真正實現(xiàn)“學(xué)以致用”。

2.教學(xué)流程設(shè)計

【教學(xué)活動1】

教師：將課前準(zhǔn)備的軟裝的可樂震蕩，觀察到有大量的氣泡產(chǎn)生，該氣體的成分是什么？如何檢驗？

學(xué)生：該氣體可能為二氧化碳。（學(xué)生動手，取下可樂瓶蓋，塞上帶有導(dǎo)管的橡皮塞，并將另一端通入澄清石灰水中，發(fā)現(xiàn)石灰水變渾濁，從而證明了自己的猜想）

設(shè)計意圖：從學(xué)生比較熟悉且喜愛的碳酸飲料入手，通過學(xué)生動手實踐，了解實驗探究的一般思路，培養(yǎng)學(xué)生樂于探究的化學(xué)核心素養(yǎng)。

【教學(xué)活動2】

教師：向?qū)W生展示正放在實驗臺上的一瓶二氧化碳氣體，讓學(xué)生盡可能多地描述其物理性質(zhì)。

學(xué)生：通過觀察顏色、聞氣味等方法，得出二氧化碳為無色無味的氣體，密度比空氣大。

教師：請學(xué)生盡可能多地去搜集二氧化碳密度比空氣大的證據(jù)。

學(xué)生：①通過前面二氧化碳的制取，得知可采用向上排氣法進行氣體的收集。

②通過比較二氧化碳與空氣的相對分子質(zhì)量的大小，由于Mr（CO2）>Mr（空氣），得出二氧化碳的密度大于空氣。

③集滿二氧化碳的集氣瓶正放在水平的實驗臺上……

設(shè)計意圖：通過學(xué)生對實驗現(xiàn)象的觀察，并能為自己所觀察到的現(xiàn)象尋找理論支撐，從而進一步培養(yǎng)基于證據(jù)進行分析推理的化學(xué)核心素養(yǎng)。

【教學(xué)活動3】

教師：在實驗室收集二氧化碳的時候，采用的是向上排氣法而沒有采用排水法，是因為二氧化碳能溶于水，請同學(xué)們設(shè)計實驗證明。

教師：如果是用集氣瓶收集的一瓶二氧化碳氣體，又該如何證明呢？

合作：師生合作，設(shè)計實驗方案，并共同完成實驗證明。

設(shè)計意圖：教材中介紹的是用軟質(zhì)塑料瓶進行實驗，可是我們所接受的知識并不是死板的。實驗成功的關(guān)鍵在于二氧化碳溶于水，使瓶內(nèi)壓強變小。同樣的原理也適用于集氣瓶，所以我們要將知識靈活運用，從而設(shè)計合理的實驗方案，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。

【教學(xué)活動4】

教師：對于剛才的實驗，同學(xué)們有什么疑問？瓶內(nèi)壓強變小，是因為二氧化碳溶于水，有沒有可能二氧化碳與水之間還能發(fā)生反應(yīng)呢？同學(xué)們能不能設(shè)計實驗方案來證明？

設(shè)計意圖：化學(xué)學(xué)習(xí)注重通過實驗看本質(zhì)，而探究實驗的核心在于實驗過程中變量的控制。通過這一組對比實驗，學(xué)生能夠非常清晰地對知識進行重新建構(gòu)，對于知識的真正掌握和理解，至關(guān)重要。

【教學(xué)活動5】

教師：（展示二氧化碳滅火器）二氧化碳是否真的可以滅火呢？滅火原理又是什么？可以設(shè)計如下實驗：點燃“梯形”鐵皮架上的兩支小蠟燭，從另一側(cè)向其中傾倒二氧化碳。

學(xué)生：上臺演示實驗，觀察到低處的蠟燭先滅，高處的蠟燭后滅。

教師：由此現(xiàn)象，我們可以得出什么樣的結(jié)論呢？

學(xué)生：蠟燭熄滅說明二氧化碳不能燃燒，不能支持燃燒；蠟燭自下而上依次熄滅說明二氧化碳的密度比空氣的密度大。

設(shè)計意圖：化學(xué)學(xué)科的特色就是化學(xué)實驗。我們不僅要憑著化學(xué)實驗本身的特點，去激發(fā)和滿足學(xué)生的好奇心，更要強調(diào)實驗的過程，使學(xué)生獲得探索新知的經(jīng)歷，體驗認知加工的過程，使學(xué)生在實驗的設(shè)計、操作、觀察中不停地思考：該做什么？怎么做？為什么這么做？這樣，在過程中鍛煉思維，形成對化學(xué)知識的真正理解，優(yōu)化學(xué)生對知識的意義建構(gòu)。

【教學(xué)活動6】

教師：在上課之初，同學(xué)們設(shè)計了用澄清石灰水來檢驗二氧化碳氣體，因為兩者之間可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成白色沉淀碳酸鈣，那么下面兩個問題，同學(xué)們可以解釋一下嗎？

問題①：盛裝澄清石灰水的試劑瓶的內(nèi)壁常常會有一些白色痕跡，請說出其主要成分。

問題②：在剛剛用石灰粉刷過的房子內(nèi)生一盆炭火，發(fā)現(xiàn)墻壁上有“冒汗”的現(xiàn)象，試解釋其中原因。

設(shè)計意圖：如何將所學(xué)的知識進行整合，如何突破傳統(tǒng)題型的束縛，如何將所學(xué)知識靈活用于解題，一直是一線教師需要思考解決的問題。在平時的課堂教學(xué)中，將各知識點予以整合，多進行題目原創(chuàng)，講練結(jié)合，深度教學(xué)，從而提高學(xué)生的解題素養(yǎng)。

【教學(xué)活動7】

教師：同學(xué)們知道水和二氧化碳之間可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成碳酸，而化學(xué)知識永遠不是死板的，假如我們換一個角度來看一看，水和二氧化碳之間還可以發(fā)生其他的反應(yīng)嗎？

學(xué)生：（思考）當(dāng)反應(yīng)條件改變時，水和二氧化碳在光照和葉綠素的作用下還可以進行光合作用。

設(shè)計意圖：熟練掌握所學(xué)的化學(xué)知識，并可以將化學(xué)知識進行思維的遷移，相同的物質(zhì)在不同的反應(yīng)條件下，可以進行不同的化學(xué)反應(yīng)，這就促使同學(xué)們在平時的化學(xué)學(xué)習(xí)中，更加注重反應(yīng)的條件，而這一點在化學(xué)方程式的書寫中尤為重要。教師需要在平時的教學(xué)過程中勤加思考，將化學(xué)知識前后貫通，從而提高學(xué)生進行思維遷移的核心素養(yǎng)。

二、教學(xué)反思與啟示

化學(xué)核心素養(yǎng)不是教師直接教給學(xué)生的，素養(yǎng)提升也不是一蹴而就的，而是在真實的問題解決過程中不斷進階發(fā)展的。本節(jié)課從學(xué)生熟悉的碳酸飲料入手，通過普遍受學(xué)生歡迎的探究實驗組織課堂教學(xué)，實驗設(shè)計貼近生活，由易至難，由簡單到復(fù)雜，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，也活躍了課堂的氣氛?；瘜W(xué)核心素養(yǎng)并不是單一的一種學(xué)習(xí)能力，它包含了許多方面，如設(shè)計實驗進行科學(xué)探究的能力、基于證據(jù)進行推理的能力、將知識靈活運用勇于創(chuàng)新的能力、將知識重新整合建構(gòu)的能力、化學(xué)思維的遷移能力等，它們之間并不是孤立存在的，這需要我們在平時的教學(xué)過程中，以化學(xué)教材為載體，創(chuàng)新教學(xué)形式，將化學(xué)知識與技能的學(xué)習(xí)、科學(xué)探究與解決問題能力的發(fā)展、化學(xué)思維和創(chuàng)新意識的形成等方面的需求融為一體，形成化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)體系。