化學核心素養(yǎng)在高中教學中的實踐

白雪艷

摘要：以“原電池”為例，探索在化學課堂教學中如何從“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認知”“實驗探究與創(chuàng)新意識”“科學精神與社會責任”五個維度發(fā)展學生化學學科的核心素養(yǎng)。

關鍵詞：化學核心素養(yǎng)；問題引導

“核心素養(yǎng)”指學生應具備的適應終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關鍵能力。突出強調(diào)個人修養(yǎng)、社會關愛、家國情懷，更注重自主發(fā)展、合作參與、創(chuàng)新實踐。根據(jù)《中學生發(fā)展核心素養(yǎng)（征訂意見稿）》和高中化學課程特點，高中化學課程標準修訂組提出了化學核心素養(yǎng)，主要包括“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認知”“實驗探究與創(chuàng)新意識”“科學精神與社會責任”?；瘜W課程是促進學生化學核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要載體，作為一線化學教師，通過化學課程的實施，不僅要教給學生知識，而且要教導學生認識化學學科的本質(zhì)特點，揭示學習化學的意義及化學的社會價值。下面本文將通過“原電池”教學案例，來談談在教學過程中有意識的滲透和發(fā)展學生的核心素養(yǎng)。

一、教材及學情分析

“原電池”這節(jié)課屬于“化學反應與電能”的內(nèi)容之一，本節(jié)內(nèi)容又是在社會生產(chǎn)、生活和科學研究中有廣泛應用的知識，是對人類文明進步和現(xiàn)代化發(fā)展有重大價值的知識，與我們每個人息息相關。掌握原電池的工作原理與構(gòu)成條件。對后續(xù)學習電化學打下一定的理論基礎。學生已經(jīng)學習了金屬的性質(zhì)，電解質(zhì)溶液以及氧化還原反應的相關知識，在能力上，學生初步具備了觀察能力、實驗能力、但思維遷移能力、實驗探究能力較弱，在宏觀與微觀的思維轉(zhuǎn)化上比較困難。對實驗現(xiàn)象的分析能力較弱，可以用問題驅(qū)動的方式加以引導。

二、教學設計與實施

1.用自制的簡易紙電池引入，激發(fā)學生的興趣

教師設計并自制一個輕薄便于攜帶簡易的紙質(zhì)電池，串聯(lián)電流表，能使電流

表的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是什么？

設計意圖：首先思考電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因？激發(fā)了學生對電池的興趣，用輕便簡易的電池引入新課，激發(fā)了學生的興趣，引導學生關注廢舊電池的處理，加深環(huán)保意識，更加關注社會，增強責任擔當?shù)那閼选?/p>

2. 實驗探究架構(gòu)課堂

教學環(huán)節(jié)一：根據(jù)金屬的性質(zhì)，單質(zhì)銅放入稀硫酸無現(xiàn)象。當鋅片與銅片用導線連接后再放入稀硫酸中是否有現(xiàn)象呢？

實驗1：分別讓銅片、鋅片與稀硫酸溶液反應

問題1：銅片和鋅片上分別有什么現(xiàn)象？

實驗2：用導線連接鋅片和銅片，觀察、比較導線連接前后的現(xiàn)象；再用導線在銅片和鋅片之間串聯(lián)一個電流表觀察電流表指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)。

問題2：銅片和鋅片上分別有什么現(xiàn)象？和實驗1的現(xiàn)象不同的原因？

設計意圖：本環(huán)節(jié)從學生已有的知識經(jīng)驗出發(fā)，通過實驗設計問題，用問題驅(qū)動、層層遞進的教學方式，培養(yǎng)學生的“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念”能力。在實驗探究過程中，讓學生進行小組合作，討論并設計實驗、觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗現(xiàn)象的原因。從而發(fā)展學生“實驗探究”核心素養(yǎng)的關鍵能力。

教學環(huán)節(jié)二：原電池形成條件的探究

問題3：通過實驗，我們知道鋅片、銅片和稀硫酸等可以形成原電池，但是并不是大家設計的裝置中都產(chǎn)生了電流，請大家分析剛才的裝置，分析原電池的形成需要哪些條件？

問題4：電極材料除了鋅片和銅片能否換成其他材料？反應液除了稀硫酸，能否換成別的液體？請設計實驗方案，探究原電池的形成的條件。

繪制表格，整理記錄學生匯報的實驗信息以及選擇該順序的理由，總結(jié)形成原電池的條件：①形成閉合回路，②有自發(fā)的氧化還原反應，③活潑性不同的電極，④電解質(zhì)溶液。

設計意圖：培養(yǎng)學生思維的有序性和實驗方案的設計能力。根據(jù)實驗信息總結(jié)出規(guī)律，形成模型化認知，培養(yǎng)學生信息處理能力，發(fā)展學生“證據(jù)推理與模型認知”的核心素養(yǎng)。同時讓學生體會了科學實驗探究的一般過程和方法：發(fā)現(xiàn)問題---對問題進行猜測與假設---設計實驗方案進行驗證---分析結(jié)果得出結(jié)論，初步了解科學思維方法，建構(gòu)研究化學變化的思路和模型。培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維能力。

教學環(huán)節(jié)三：原電池工作原理分析

問題5：我們已經(jīng)設計出了一套完整的原電池的裝置，成功實現(xiàn)了化學能向電能的轉(zhuǎn)變。那么原電池是如何實現(xiàn)這一轉(zhuǎn)變的？一銅鋅原電池為例，指出電池的正負極，并分析兩極上可能發(fā)生的反應及反應類型，試著寫出兩極上的電極反應式。分析原電池中電子、電流、陰陽離子的移動方向。

設計意圖：讓學生進行小組合作，討論，培養(yǎng)學生分析問題解決問題的能力。運用已學的知識解決現(xiàn)有的問題，提升學生的知識運用和遷移能力。加強對原電池工作原理的認識。從而發(fā)展學生的“模型認知”核心素養(yǎng)。

3.思維碰撞滲透到課堂

思維起源于疑惑，從問題的提出到問題的解答，再到不斷地追問，最后得到明朗的答案。在思維的碰撞中構(gòu)建知識，從而發(fā)展深層次的思辨能力。以問題驅(qū)動促進辨析知識：①電流的實質(zhì)是什么？②我們已經(jīng)學過的哪些類型的化學反應？這些不同類型反應的特點是什么？③原電池的構(gòu)成需要哪些條件？④原電池的工作原理：正、負極的判斷及電極方程式的書寫。⑤電子、電流、陰陽離子的移動方向。

設計意圖：在課堂中體現(xiàn)以學生為主體的地位，讓學生學會手腦并用，與學生共同探討，多多交流，引導學生和老師之間以及學生和學生之間的互動交流，是發(fā)展學生“證據(jù)推理與模型認知”的有效方法。

綜上所述，教師要學會創(chuàng)造性的使用教材，本節(jié)課通過實驗的改進與創(chuàng)新引領學生認識原電池，引導學生體驗科學探究的一般過程和方法：發(fā)現(xiàn)問題、提出假設、設計實驗、分析實驗得出結(jié)論。通過這一科學思維，掌握了原電池的構(gòu)成條件與工作原理，促進了從宏觀到微觀的轉(zhuǎn)變的認知方式，學會了實驗探究與創(chuàng)新意識、宏觀辨識與微觀探析，證據(jù)推理與模型認知，通過對廢舊電池的處理，加強了環(huán)保意識，發(fā)展了社會責任的素養(yǎng)意識。收獲了超越知識本身的科學素養(yǎng)。