基于“核心素養(yǎng)培育”的高中化學(xué)自主探究教學(xué)研究

趙洪彬（天津市濱海新區(qū)大港第一中學(xué)）

基于“核心素養(yǎng)培育”的課堂要從“以知識(shí)為本”轉(zhuǎn)向“以素養(yǎng)為本”。高中化學(xué)采用自主探究教學(xué)模式的目的是在教師指導(dǎo)下，讓學(xué)生按照科學(xué)研究的一般思路和方法開展多樣化探究實(shí)踐活動(dòng)，促使知識(shí)向能力和素養(yǎng)轉(zhuǎn)化。

一、化學(xué)核心素養(yǎng)與自主探究的關(guān)系

高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括：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、實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任五個(gè)維度。核心素養(yǎng)的內(nèi)涵揭示了化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)特征、突出了化學(xué)學(xué)科的研究方法、顯示了化學(xué)學(xué)科的社會(huì)價(jià)值。

自主探究基本模式包括四步八環(huán)節(jié)，即“提出問題、猜想假設(shè)-自主設(shè)計(jì)、科學(xué)論證-實(shí)驗(yàn)探究、得出結(jié)論-分享交流、總結(jié)提升”。自主探究是課堂化的科學(xué)研究，其本身具備的科學(xué)思維、研究方法、探究精神與化學(xué)核心素養(yǎng)不謀而合。自主探究的目的是達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)，故探究課題的確立和探究過程的推進(jìn)必定以學(xué)科知識(shí)為載體。因此，高中化學(xué)核心素養(yǎng)可以借助學(xué)科知識(shí)融入自主探究的各個(gè)環(huán)節(jié)，達(dá)到知識(shí)學(xué)習(xí)和素養(yǎng)培育合二為一的目的。

二、自主探究教學(xué)設(shè)計(jì)原則

（一）尊重化學(xué)知識(shí)特點(diǎn)和學(xué)科思想

獨(dú)屬于化學(xué)學(xué)科的知識(shí)特點(diǎn)和學(xué)科思想是化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要組成部分。通過化學(xué)學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生樹立變化觀念和平衡思想，形成宏觀辨識(shí)和微觀探析能力是化學(xué)核心素養(yǎng)的重要培育任務(wù)。自主探究培育核心素，離不開對(duì)化學(xué)知識(shí)本身特點(diǎn)的挖掘和學(xué)科思想的運(yùn)用。尊重知識(shí)是設(shè)計(jì)自主探究時(shí)需要考慮的首要問題。

（二）尊重學(xué)生認(rèn)知規(guī)律和學(xué)科建構(gòu)規(guī)律

自主探究的目的是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中“自然”形成學(xué)科素養(yǎng)。因此，教學(xué)設(shè)計(jì)要基于學(xué)生的認(rèn)知水平和探究能力?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)涉及的科學(xué)研究方法（如證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究等）是化學(xué)學(xué)科建構(gòu)規(guī)律的體現(xiàn)。結(jié)合具體知識(shí)和學(xué)習(xí)目標(biāo)把學(xué)科建構(gòu)規(guī)律轉(zhuǎn)化為自主探究過程，既可以減小教學(xué)設(shè)計(jì)的難度，還能使核心素養(yǎng)得到高質(zhì)量提升。

（三）突出化學(xué)的社會(huì)價(jià)值

培養(yǎng)“社會(huì)責(zé)任”是化學(xué)學(xué)科社會(huì)價(jià)值的體現(xiàn)。教師可以從社會(huì)熱點(diǎn)問題中抽離出與化學(xué)相關(guān)的信息，結(jié)合教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)成自主探究課題，為社會(huì)問題尋找解決的途徑和方法。學(xué)生在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下和探究過程中既掌握化學(xué)知識(shí)，又得以深入思考社會(huì)問題，增強(qiáng)社會(huì)責(zé)任感。

三、自主探究教學(xué)設(shè)計(jì)案例

鹵代烴作為典型衍生物，通常以“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”來組織教學(xué)。為了使自主探究順利展開，筆者嘗試借助化學(xué)實(shí)驗(yàn)引出課題，利用平衡移動(dòng)引導(dǎo)探究，打破化學(xué)反應(yīng)原理的有機(jī)和無機(jī)界限，把變化觀念和平衡思想巧妙地植入有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)中，取得良好效果。僅以鹵代烴的水解反應(yīng)為案例，簡(jiǎn)單說明設(shè)計(jì)過程。

第一步：提出問題、猜想假設(shè)

實(shí)驗(yàn)：取1支試管，滴入10滴溴乙烷。再滴加5滴2%AgNO3溶液，振蕩后水浴加熱，觀察現(xiàn)象：有淡黃色沉淀生成。

問題：溶液中的溴離子從何而來？

猜想：溴乙烷和水之間存在限度極小的可逆反應(yīng)，生成乙醇和氫溴酸。由于Ag+離子和Br－離子結(jié)合成溴化銀沉淀，減小了Br－離子的濃度，使平衡正向移動(dòng)。

設(shè)計(jì)意圖：利用實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象制造認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生從平衡移動(dòng)角度對(duì)現(xiàn)象進(jìn)行理論猜測(cè)，使反應(yīng)機(jī)理先行介入，成為自主探究課題。

第二步：自主設(shè)計(jì)、科學(xué)論證

（1）學(xué)生以小組為單位，利用溶液中離子反應(yīng)與平衡的相關(guān)知識(shí)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

（2）組織小組間進(jìn)行答辯，通過論證完善并形成可行的探究方案。

實(shí)驗(yàn)方案1：取1支試管，滴入10滴溴乙烷，再加入1mL 5%NaOH溶液，振蕩后水浴加熱。一段時(shí)間后取少量上層溶液用稀硝酸酸化，滴加2滴AgNO3溶液，檢驗(yàn)水層中是否含有溴離子。

設(shè)計(jì)意圖：理論猜想以Ag+消耗Br－促進(jìn)平衡移動(dòng)解釋現(xiàn)象。探究方案以O(shè)H－消耗H+證明平衡存在，多角度強(qiáng)化變化觀念和平衡思想。

實(shí)驗(yàn)方案2：略（視學(xué)生實(shí)際設(shè)計(jì)情況而定）

第三步：實(shí)驗(yàn)探究、得出結(jié)論

實(shí)驗(yàn)：學(xué)生按照論證后的探究方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象，分析得出結(jié)論。

結(jié)論：溴乙烷和氫氧化鈉溶液反應(yīng)由水解和中和兩步組成。

反應(yīng)的總方程式為：

設(shè)計(jì)意圖：通過自主探究揭示反應(yīng)原理，使學(xué)生從根本上理解和把握變化實(shí)質(zhì)。探究源于對(duì)反應(yīng)本質(zhì)的挖掘，是對(duì)學(xué)科知識(shí)內(nèi)在規(guī)律的尊重。

第四步：分享交流、總結(jié)提升

成果分享：組織小組間交流不同探究方案和實(shí)驗(yàn)情況，呈現(xiàn)學(xué)生對(duì)反應(yīng)原理和實(shí)驗(yàn)探究的不同想法，擴(kuò)大對(duì)探究課題的闡發(fā)角度和深度。

設(shè)計(jì)意圖：反思研究過程，發(fā)現(xiàn)新的問題，把自主探究引向更深更廣的學(xué)習(xí)領(lǐng)域。

整個(gè)自主探究讓學(xué)生在課堂上經(jīng)歷了一次科學(xué)研究過程，提高了科學(xué)研究能力，培養(yǎng)了科學(xué)態(tài)度、探究精神等核心素養(yǎng)。

四、借助自主探究培育核心素養(yǎng)的注意事項(xiàng)

（一）切忌教條化

無論對(duì)核心素養(yǎng)的把握，還是對(duì)自主探究的運(yùn)用都不能教條化。核心素養(yǎng)是一個(gè)有機(jī)整體，不能人為割裂。教條化的核心素養(yǎng)將陷我們于被動(dòng)。因此，教學(xué)策略的選擇也要不拘一格。只要是尊重知識(shí)、尊重學(xué)生，能準(zhǔn)確表達(dá)核心素養(yǎng)的設(shè)計(jì)都可以融入自主探究中來。

（二）切忌標(biāo)簽化

核心素養(yǎng)培育屬于隱形教育，適合于潛移默化的教育方式。過度顯性化和標(biāo)簽化反而會(huì)使核心素養(yǎng)與學(xué)科教學(xué)走向疏離，引起學(xué)習(xí)者反感。采用自主探究教學(xué)模式，把化學(xué)知識(shí)、學(xué)科規(guī)律、學(xué)生認(rèn)知和學(xué)科價(jià)值融為一體，就是要“不動(dòng)聲色”地將核心素養(yǎng)的培育任務(wù)化于無形，以素養(yǎng)培育與學(xué)科教學(xué)“貌合神不離”的標(biāo)準(zhǔn)讓化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)悄然落地。