基于化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略與反思

1、基于化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略與反思 摘要：以蘇教版“化學(xué)平衡的移動(dòng)”教學(xué)設(shè)計(jì)為例，根據(jù)發(fā)展化學(xué)核心素養(yǎng)要求，對(duì)高中化學(xué)課堂教學(xué)方法提出幾最優(yōu)化策略，并針對(duì)以培養(yǎng)化學(xué)核心素養(yǎng)為目的的高中化學(xué)教學(xué)中存在問(wèn)題進(jìn)行反思。 關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；化學(xué)平衡；優(yōu)化策略；教學(xué)反思 課程改革十多年來(lái)，“德育為先、能力為重、全面發(fā)展”的教育理念已經(jīng)得到普遍認(rèn)同。隨著經(jīng)濟(jì)全球化深入發(fā)展，信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)突飛猛進(jìn)，時(shí)代和社會(huì)發(fā)展需要進(jìn)一步提高國(guó)民的綜合素質(zhì)，在此背景下，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的教育顯得尤為重要。 核心素養(yǎng)是滿足學(xué)生個(gè)人發(fā)展，融入社會(huì)及滿足工作需要的基礎(chǔ)性素養(yǎng)，學(xué)生適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力

2、。普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)修訂專(zhuān)家工作委員會(huì)化學(xué)組專(zhuān)家研究指出，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”等內(nèi)容，要求通過(guò)教學(xué)實(shí)施幫助學(xué)生逐步建立和發(fā)展“基于元素認(rèn)識(shí)物質(zhì)”“微粒之間存在相互作用”“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”“化學(xué)反應(yīng)中的守恒與平衡”“實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的基本過(guò)程和方法”“化學(xué)科學(xué)技術(shù)促進(jìn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展（STSE）”等化學(xué)核心觀念?；诎l(fā)展化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)對(duì)于深化課程改革、提升教育品質(zhì)的意義舉足輕重。 2016年底，以“發(fā)展化學(xué)核心素養(yǎng)”為主題的江蘇省優(yōu)課評(píng)比活動(dòng)在常州市前黃高級(jí)中學(xué)展開(kāi)，高二組課題為“化學(xué)平

3、衡的移動(dòng)”，在優(yōu)課展示活動(dòng)中，各位老師各顯神通，以發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)為主旨進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，教學(xué)過(guò)程中亮點(diǎn)頻現(xiàn)，異彩紛呈。筆者根據(jù)此次活動(dòng)感悟，提出基于化學(xué)核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略。 一、基于化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略 1.情境創(chuàng)設(shè)立足實(shí)際問(wèn)題解決 化學(xué)核心素養(yǎng)是學(xué)生借助化學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程形成的解決實(shí)際問(wèn)題所必需的最有用的化學(xué)知識(shí)、最關(guān)鍵的化學(xué)能力、最能滿足終身發(fā)展的化學(xué)思維，發(fā)展化學(xué)核心素養(yǎng)旨在解決實(shí)際問(wèn)題。因此創(chuàng)設(shè)情境真實(shí)化，有利于學(xué)生更好地利用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。 以“化學(xué)平衡”為代表的化學(xué)反應(yīng)原理模塊抽象性、理論性較強(qiáng)，以至于在平時(shí)的教學(xué)中，很多老師采取的引入方法是習(xí)題引入，在課堂

4、教學(xué)內(nèi)容即將結(jié)束時(shí)，又通過(guò)習(xí)題對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行鞏固。這種方法雖然具有一定的優(yōu)勢(shì)，卻難免讓學(xué)生陷入應(yīng)試教育的誤區(qū)：學(xué)習(xí)是為了解題？學(xué)習(xí)是為了考試？顯然，這種做法與化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目的相悖。因此，在教學(xué)中我們要善于在實(shí)際生活中發(fā)現(xiàn)化學(xué)相關(guān)知識(shí)，并且讓化學(xué)知識(shí)融入生活，服務(wù)生活。本次比賽中，來(lái)自吳縣中學(xué)的畢老師以生活中發(fā)現(xiàn)的化學(xué)現(xiàn)象：黑枸杞在不同條件下泡制的茶飲顏色為切入點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)真實(shí)的情境。具體創(chuàng)設(shè)方法如下： 案例1：黑枸杞引發(fā)的思考 問(wèn)題1：黑枸杞泡水的顏色是什么物質(zhì)造成的？ 問(wèn)題2：黑枸杞用不同酸堿度的水沖泡，為何顏色有不同？ 問(wèn)題3：黑枸杞用熱水或冷水泡，為何顏色有所不同？ 案例評(píng)析：此案例中

5、，利用黑枸杞中花青素在水溶液中的平衡為知識(shí)載體，通過(guò)改變礦泉水的品牌來(lái)改變?nèi)芤旱乃釅A性、通過(guò)冷水泡和熱水泡改變反應(yīng)的溫度等，形象地解釋了影響化學(xué)平衡狀態(tài)的因素，見(jiàn)圖1。 與此類(lèi)似的案例還有“風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎為何在冬天變得嚴(yán)重？”等。根據(jù)真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題，不僅有利于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)也能促進(jìn)化學(xué)與生活的融合，提高其實(shí)用性。 2.史實(shí)教育重現(xiàn)真實(shí)歷史 科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任是化學(xué)核心素養(yǎng)的重要組成部分，而化學(xué)史實(shí)是科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任培養(yǎng)的絕佳載體，化學(xué)史實(shí)不僅為化學(xué)這門(mén)學(xué)科增加了生動(dòng)性、趣味性，學(xué)生在化學(xué)史所創(chuàng)設(shè)的情境中，更易主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)、全面認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)。然而在實(shí)際教學(xué)中，我們往往只是注重了化學(xué)

6、史實(shí)的趣味性，卻忽視了化學(xué)史實(shí)的更重要的功能培養(yǎng)科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任。如講有機(jī)化合物苯的結(jié)構(gòu)時(shí)，我們常常引入凱庫(kù)勒夢(mèng)見(jiàn)蛇咬尾巴的故事，很多學(xué)生覺(jué)得這個(gè)夢(mèng)很有趣，也感嘆這個(gè)夢(mèng)的巧合，卻忽視了凱庫(kù)勒為確定苯的結(jié)構(gòu)所付出的艱辛努力，之所以有這個(gè)夢(mèng)，也是凱庫(kù)勒平時(shí)對(duì)苯結(jié)構(gòu)做過(guò)深入的研究和思考。 在化學(xué)平衡這節(jié)課中，江蘇靖江高級(jí)中學(xué)的徐老師通過(guò)合成氨化學(xué)史引入課題，通過(guò)比較哈伯和能斯特對(duì)合成氨條件的控制，讓化學(xué)史實(shí)真實(shí)的呈現(xiàn)在學(xué)生面前，并引導(dǎo)學(xué)生對(duì)比得出外界條件對(duì)合成氨工業(yè)的影響，參與化學(xué)探究過(guò)程。具體如表1所示： 通過(guò)比較兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的不同條件，學(xué)生認(rèn)識(shí)到增大壓強(qiáng)、降低溫度有利于氨的合成，推導(dǎo)出勒夏特列原理

7、。通過(guò)該段歷史的學(xué)習(xí)，學(xué)生不僅贊賞化學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)，也能通過(guò)比較、歸納等方法形成科學(xué)結(jié)論，掌握科學(xué)探究方法。此外，本節(jié)課還利用哈伯合成氨應(yīng)用于軍事造成爭(zhēng)議的史實(shí)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)工作者應(yīng)當(dāng)勇于承擔(dān)社會(huì)責(zé)任，用所學(xué)的化學(xué)知?R造福人類(lèi)。可見(jiàn)，授課教師通過(guò)本節(jié)課深入地挖掘了化學(xué)史的育人功能，在化學(xué)史實(shí)的教學(xué)中，著力培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任，充分體現(xiàn)了化學(xué)核心素養(yǎng)目標(biāo)的培養(yǎng)要求。 3.自主探究訓(xùn)練探究能力和創(chuàng)新意識(shí) 化學(xué)核心素養(yǎng)特別強(qiáng)調(diào)了探究能力和創(chuàng)新意識(shí)的重要地位。然而，傳統(tǒng)的化學(xué)課堂中，關(guān)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用更多的是傾向于對(duì)結(jié)論的驗(yàn)證，而忽視了實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程。以“化學(xué)平衡的移動(dòng)”為例，在

8、實(shí)際教學(xué)中，很多老師也依照課本，讓學(xué)生按照蘇教版化學(xué)選修4課本上的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)1向試管中加入4mL0.1mol/L K2Cr2O7溶液，再滴加數(shù)滴1mol/LNaOH溶液，觀察溶液顏色。 實(shí)驗(yàn)2將上述溶液分成兩份，向其中一份中滴加1mol/L HN03溶液，觀察溶液顏色的變化，并和另一份溶液作對(duì)比。 很顯然，這種實(shí)驗(yàn)方式忽視了“發(fā)現(xiàn)和提出有探究?jī)r(jià)值的化學(xué)問(wèn)題”、“依據(jù)探究目的設(shè)計(jì)并優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案”、“能和同學(xué)交流實(shí)驗(yàn)探究的成果，提出進(jìn)一步探究或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)想”等環(huán)節(jié)，不利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新精神，忽視了學(xué)生的主體作用。因此，可以對(duì)探究方案做如下優(yōu)化： （1）探究方案選擇 平衡

9、是針對(duì)可逆反應(yīng)而言，所以首先讓學(xué)生列舉常見(jiàn)的可逆反應(yīng)，再根據(jù)反應(yīng)條件、反應(yīng)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)操作難度、對(duì)環(huán)境影響等諸多因素，選擇合理實(shí)驗(yàn)方案。方案選擇如下： （2）實(shí)驗(yàn)藥品選擇 我們平時(shí)設(shè)計(jì)的“探究”實(shí)驗(yàn)，往往重視預(yù)設(shè)忽視生成，學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺(tái)上只有符合老師設(shè)計(jì)方案的實(shí)驗(yàn)藥品，學(xué)生沒(méi)有余地選擇，所以表面上是探究，實(shí)際上完全按照教師的思路來(lái)進(jìn)行，所以這種方案表面上是探究，實(shí)際只是對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的驗(yàn)證，不利于學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)。對(duì)此，在做探究實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們應(yīng)當(dāng)給學(xué)生更多的選擇余地。如針對(duì)反應(yīng)： 學(xué)生在實(shí)驗(yàn)藥品的選擇上可能會(huì)選擇稀硫酸、濃硫酸、稀硝酸、濃硝酸，甚至選擇氫氧化鈉等藥品。如有學(xué)生從安全、環(huán)保等因素考慮選擇了

10、稀硫酸，我們不應(yīng)當(dāng)立即指出其錯(cuò)誤，而是讓學(xué)生自己通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或者理論分析（稀硫酸中含有較多水分）等角度去認(rèn)識(shí)到該方案的不足。這種“試誤”過(guò)程，才能真正體現(xiàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的育人目的。 （3）自主完成探究 基于化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的課堂教學(xué)應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生具有獨(dú)立思考、敢于質(zhì)疑和批判的創(chuàng)新精神。而傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師總是習(xí)慣越俎代庖，對(duì)學(xué)生不夠信任，于是出現(xiàn)了這樣的一幕：教師在講臺(tái)上說(shuō)一步，學(xué)生在下面操作一步，按部就班。這樣的實(shí)驗(yàn)，充其量也就是實(shí)驗(yàn)操作步驟的演練，很大程度上遏制了學(xué)生的自主性和創(chuàng)造性。所以，基于發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，應(yīng)當(dāng)在保證學(xué)生安全的前提下，給予學(xué)生最大的自由，讓學(xué)生自己去探究，去

11、發(fā)揮創(chuàng)造性。比如說(shuō)，在本次實(shí)驗(yàn)中有學(xué)生用到了濃硫酸等危險(xiǎn)性藥品，教師應(yīng)當(dāng)提醒學(xué)生這些藥品使用時(shí)的注意事項(xiàng)，而不是一味地回避有危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)，否則學(xué)生永遠(yuǎn)都不會(huì)使用這些藥品。 4.理論推演強(qiáng)化宏觀辨識(shí)與微觀探析 實(shí)驗(yàn)是化學(xué)的基礎(chǔ)，但是實(shí)驗(yàn)不是進(jìn)行化學(xué)探究的唯一方法。化學(xué)公開(kāi)課中，很多教師在化學(xué)實(shí)驗(yàn)花費(fèi)了大量時(shí)間和精力進(jìn)行實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)原理創(chuàng)新，如人教版化學(xué)必修1“氨氣銨鹽”一課中，某教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，對(duì)噴泉實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行了多個(gè)創(chuàng)新，如“熱敷法”、“冷敷法”等多種方法來(lái)引發(fā)噴泉。實(shí)驗(yàn)過(guò)程轟轟烈烈，精彩紛呈，然而卻悖離了該節(jié)課的教學(xué)目的氨氣的性質(zhì)。真正的探究更應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到隱藏在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后面的科學(xué)本質(zhì)，

12、引發(fā)學(xué)生積極的思考，所以理論推演在探究過(guò)程中同樣起到非常重要的作用。如化學(xué)平衡這節(jié)課中，對(duì)于裝有NO2注射器體系， 二、基于化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)策略的反思 1.課程基礎(chǔ)知識(shí)與過(guò)程方法并重 培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)最重要的目的是讓其掌握化學(xué)學(xué)習(xí)的方法，讓學(xué)生能用所學(xué)到的方法解決其它化學(xué)問(wèn)題乃至所有科學(xué)問(wèn)題，而不是將化學(xué)知識(shí)死記硬背，將學(xué)生培養(yǎng)成解題機(jī)器?；瘜W(xué)不是記憶科學(xué)，可是我們一些教師卻經(jīng)常讓學(xué)生背方程式、背實(shí)驗(yàn)。如關(guān)于鈉和水的反應(yīng)現(xiàn)象，教師往往讓學(xué)生背住“浮游熔響紅”五個(gè)字，卻忽略了實(shí)驗(yàn)觀察能力的培養(yǎng)，違背了通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)育人的初衷，更是違背核心素養(yǎng)的育人要求。但是我們也不能矯枉過(guò)正，從一個(gè)極端

13、走到另一個(gè)極端，基于化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的課堂教學(xué)，不是認(rèn)為知識(shí)不再重要，相反，我們更注重基礎(chǔ)知識(shí)，因?yàn)榭茖W(xué)探究也是建立在一定的基礎(chǔ)知識(shí)上的，只是這些知識(shí)的獲取方法應(yīng)當(dāng)改變，如通過(guò)自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，不僅實(shí)驗(yàn)技能得到訓(xùn)練、實(shí)驗(yàn)觀察能力得到培養(yǎng)，所獲取的規(guī)律、結(jié)論（基礎(chǔ)知識(shí)）也會(huì)記憶得更牢。 2.課堂教學(xué)手段創(chuàng)新與繼承并用 化學(xué)核心素養(yǎng)要求學(xué)生能夠交流實(shí)驗(yàn)探究的成果，提出進(jìn)一步探究或改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的設(shè)想；能尊重事實(shí)和證據(jù)，不迷信權(quán)威，具有獨(dú)立思考、敢于質(zhì)疑和批判的創(chuàng)新精神?；诖?，各地高中化學(xué)公開(kāi)課都非常注重教學(xué)手段的創(chuàng)新，尤其是化學(xué)實(shí)驗(yàn)，琳瑯滿目的創(chuàng)新使化學(xué)課堂煥然一新。然而，這些實(shí)驗(yàn)中，并不是每個(gè)創(chuàng)新都是有

14、意義的，如有教師在實(shí)驗(yàn)時(shí)為了體現(xiàn)創(chuàng)新，將濃硫酸和蔗糖混合的黑面包實(shí)驗(yàn)改在硬質(zhì)塑料飲料瓶中進(jìn)行，并在瓶口套上氣球，以體現(xiàn)出綠色環(huán)保，然而最后實(shí)驗(yàn)多次失敗，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)放出的大量的熱使飲料瓶融化變形，最終氣體溢出導(dǎo)致更嚴(yán)重的污染。在本次比賽中，有教師只是根據(jù)教材要求，選擇在點(diǎn)滴板上進(jìn)行重鉻酸鉀溶液滴加酸堿進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，便于比較不同酸堿環(huán)境下平衡體系的顏色區(qū)別，同時(shí)使用藥品劑量少，體現(xiàn)出綠色化學(xué)?念。所以，在課堂教學(xué)中，我們不能因?yàn)閯?chuàng)新而創(chuàng)新，而是因根據(jù)實(shí)際需要而創(chuàng)新，對(duì)經(jīng)典實(shí)驗(yàn)要進(jìn)行保留和繼承。 3.化學(xué)正面價(jià)值和負(fù)面影響并識(shí) 科學(xué)是把雙刃劍，化學(xué)也是如此，我們需要客觀地認(rèn)識(shí)科學(xué)，認(rèn)識(shí)化學(xué)。曾經(jīng)的化學(xué)教學(xué)中，很多老師采取諸如氨氣泄漏、氯氣泄漏等化學(xué)事故，酸雨的侵蝕、光化學(xué)煙霧等污染事件引入課題，這種教學(xué)方式過(guò)于夸大了化學(xué)的負(fù)面影響，讓人們談化學(xué)色變。近些年來(lái)，越來(lái)越多的化學(xué)教師注意到這個(gè)問(wèn)題，在平時(shí)的教學(xué)中只談化學(xué)學(xué)科的