葉信曦

摘要：為了促進學生化學核心素養(yǎng)的發(fā)展，需精選教學素材并在課堂教學中組織學生一起自主高效的學習。以人教版必修2“化學反應的物質與能量轉化”的教學為例，通過創(chuàng)設系列實驗為教學載體，以問題鏈的方式，激發(fā)和鼓勵學生積極思考，促進學生認識發(fā)展，從而提高學生的思維層次和化學素養(yǎng)。

關鍵詞：核心素養(yǎng)；物質與能量轉化；系列實驗；問題鏈；認識發(fā)展

文章編號：1008-0546（2021）10-0087-04中圖分類號：G632.41文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.10.021

圍繞學科核心素養(yǎng)重建課堂教學，是當前各學科教改發(fā)展的重點。學界普遍認同，學科核心素養(yǎng)的發(fā)展需要精選學科知識并置于真實的學習情境中，通過學生的自主學習活動（兼具實踐性和思維性），在持續(xù)建構和螺旋上升中形成和發(fā)展[1]。

化學學科核心素養(yǎng)包括“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”“科學探究與創(chuàng)新意識”“科學精神與社會責任”5個維度?；瘜W是一門以實驗為基礎的科學，通過對化學學科核心素養(yǎng)五個維度的思考，不難看出，實驗素材的選擇和使用至關重要。

本著以上原則，筆者以“化學反應的物質與能量轉化”的教學為例，設計發(fā)展學生核心素養(yǎng)的教學案例。教學中以系列實驗為教學載體，以問題鏈的方式，激發(fā)和鼓勵學生積極思考，促進學生認識發(fā)展，從而提高學生的思維層次和化學素養(yǎng)。

一、學情、教學內容與目標分析

本節(jié)課使用人民教育出版社出版的高中化學必修2教材，面向高中一年級下學期的學生，學習內容為第二章（2007版）[2]或第六章（2019版）[3]《化學反應與能量》的第一課時“化學反應的物質與能量轉化”。學生已在初中化學初步感受過化學反應中的能量變化（燃燒），在高一上學期必修1的學習中，對化學反應中的物質變化有較好的掌握。

在“聚焦化學核心素養(yǎng)，打造自主高效課堂”的教學取向下，為了促進學生在已有認識基礎上的認識發(fā)展，教學中充分外顯學生現(xiàn)有認識水平的同時，應該在學生最近發(fā)展區(qū)提供合適的平臺，很好地完善學生對化學反應的認識角度（物質及能量轉化），發(fā)展學生對化學反應的認識深度（定性定量、宏觀微觀、變化守恒），增強學生的認識能力（描述說明、分析解釋、預測證明、設計調控），幫助學生形成分析化學反應的認識模型并加以應用遷移。具體教學目標如下：

1.完善學生對化學反應的認識角度（物質轉化及能量轉化）；

2.發(fā)展學生對化學反應的認識深度（定性定量、宏觀微觀、變化守恒）；

3.增強學生認識能力（描述說明、分析解釋、預測證明、設計調控）；

4.幫助學生形成分析化學反應的認識模型（見圖1）并加以應用遷移。

然而，傳統(tǒng)的教學一般采用的教學環(huán)節(jié)大致如下：化學反應中伴隨著能量變化→實驗感受化學反應中的能量變化→化學反應中的能量變化與反應物、生成物的能量之間的關系→化學反應中能量變化的微觀解釋[4]。

具體來說，本節(jié)課教材實驗的教學價值僅僅體現(xiàn)在宏觀層次定性定量感受化學反應中的能量變化，學生只能粗淺地認識到化學反應伴隨著能量變化，無法很好地完整地系統(tǒng)地完成應有的教學目標。因此，本人依據目標導向的原則，在實驗設計中緊扣教學目標，結合學生認識發(fā)展線索設計了系列實驗素材，并針對性地設置了階梯型問題，具體見圖2。

二、教學內容及過程

見表1。

三、創(chuàng)新要點

1.系列實驗素材逐層遞進，高效促進學生認識發(fā)展

課堂的核心是目標，因此在精心設定教學目標后，緊扣教學目標，結合學生認識發(fā)展線索設計了環(huán)環(huán)相扣的系列實驗素材，充分考慮實驗素材的教學價值。

2.深度挖掘實驗素材的教學功能，結合合適多樣的教學策略

為了充分發(fā)揮實驗素材的教學價值，有針對性地設置了逐層遞進的階梯型實驗問題，利用追問、制造認知沖突等教學策略，促進學生充分地預測、分析、討論、實施、反思、總結實驗，讓學生在教學設計下充分發(fā)揮創(chuàng)造、互動討論，啟發(fā)、推動其不斷自主積極地思考交流、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。使得實驗更好地實現(xiàn)教學價值，很好地聚焦了化學核心素養(yǎng)、打造了自主高效課堂。

3.合理改進教材實驗，精心設計新實驗

具體實驗設計上，不拘泥于課本中的實驗，進行了合理的刪除、改進、增加。

刪除了教材中Al或Mg與鹽酸反應、鹽酸與NaOH溶液反應的實驗，因為學生不易從舊化學鍵斷裂的微觀角度分析此反應的能量轉化原因。

增加了觀察裝有2mol/L鹽酸的試劑瓶、H2O2的催化分解實驗、預測觀察Cu與濃HNO3反應快慢變化情況、分析“利用鋁熱反應的實驗焊接鋼軌”的實驗情境等豐富的實驗素材，能很好地分層遞進地促進教學目標的達成。

改進了Ba（OH）2·8H2O與NH4Cl晶體混合的實驗：減少了實驗觀察及操作的指引（聞氣味、摸燒杯外壁），給學生提供了自主發(fā)展充分思考交流的空間和舞臺；同時增加了溫度計供學生自主選用，學生自動要求打開通風設備后引導學生自主思考交流如何處理尾氣、改進實驗等。

4.實驗“以小見大”，促進學生充分利用實驗

設計實驗時選取了簡單易行的實驗，充分挖掘了實驗背后的教學功能，充分體現(xiàn)實驗是化學研究的基礎和重要手段，讓學生充分體會到“小”實驗也有“大”用途，使得實驗對學生有深層次的認知吸引力。

5.減少“按方抓藥”，推進學生自主實驗

適當減少了實驗觀察及操作的指引，學生不僅僅是“按方抓藥”，提高了學生實驗的自主性，增強了學生實驗的開放性，提供了學生充分思考交流的素材和平臺，增強了實驗對學生的吸引力，提升了學生對實驗價值的認識，促進了學生自主利用實驗滿足認知需求。

四、教學反思

教學實踐中，本節(jié)課的教學效果非常優(yōu)秀，受到教研員、本校及外校聽課教師和授課班級學生的好評。學生的課堂表現(xiàn)及課后訪談、教師同行間的評課交流充分說明：緊扣教學目標、結合學生認識發(fā)展線索設計的環(huán)環(huán)相扣系列實驗素材，結合針對性設置的逐層遞進的階梯型實驗問題，充分外顯學生現(xiàn)有認識水平的同時，在學生最近發(fā)展區(qū)提供了合適的學生活動平臺，很好地完善了學生對化學反應的認識角度（物質及能量轉化），發(fā)展了學生對化學反應的認識深度（定性定量、宏觀微觀、變化守恒），增強了學生的認識能力（描述說明、分析解釋、預測證明、設計調控），幫助學生形成分析化學反應的認識模型并加以應用遷移。

其中，學生在課后訪談中提到：老師風趣幽默、教學設計引入入勝，希望再上老師的課；實驗中，聞到了氨氣的味道，印象深刻；學會了多角度多層次認識化學反應中的物質、物質轉化及能量轉化，建立了認識化學反應的思維體系；重新認識了銅和濃硝酸的反應，學會了從物質及能量轉化這2個角度來預測分析這個反應；與自學的區(qū)別在于學習得更有條理，把物質轉化與能量轉化在各層次聯(lián)系在了一起，自己只是比較關注能量的計算。

實踐充分說明，精選教學素材并在課堂教學中組織班級學生一起自主高效的學習，可以充分發(fā)展學生核心素養(yǎng)。

參考文獻

[1]楊玉琴，倪娟.學科核心素養(yǎng)視域下的教學目標：科學研制與準確表達[J].化學教學，2019（3）：3-7

[2]宋心琦.普通高中課程標準實驗教科書化學（必修2）第3版[M].北京：人民教育出版社，2007：30-38

[3]王晶，鄭長龍.普通高中教科書化學（必修第二冊）第1版[M].北京：人民教育出版社，2019：31-35

[4]于少華，王磊，支瑤，等.發(fā)展學生認識角度和深度的化學教學轉變——以“化學反應原理”模塊為例[J].化學教育，2012（3）：14-18