沙勇軍

摘 要：隨著新課程改革的逐步深入，高中化學(xué)教師不僅需要在教學(xué)過(guò)程中向?qū)W生傳授學(xué)科知識(shí)，同時(shí)也需要注重培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，提升學(xué)生學(xué)科關(guān)鍵能力。這既是為了學(xué)生自身發(fā)展的內(nèi)在需要，也是課程改革對(duì)教師提出的基本要求，是符合新時(shí)代教育背景的。教師可立足于高中化學(xué)教學(xué)，研究化學(xué)核心素養(yǎng)指向下的學(xué)科關(guān)鍵能力內(nèi)涵，分析當(dāng)前高中化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，探討如何在高中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)關(guān)鍵能力。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);關(guān)鍵能力;核心素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G63 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1673-9132（2022）01-0140-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.01.068

21世紀(jì)初，經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）率先提出了“核心素養(yǎng)”這一結(jié)構(gòu)模型。其主要解決的問(wèn)題是：新時(shí)代培養(yǎng)什么樣的學(xué)生？新時(shí)代培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)該具備哪些核心組織、能力與情感態(tài)度，才能真正滿足學(xué)生個(gè)人發(fā)展需要，同時(shí)推動(dòng)社會(huì)發(fā)展？加強(qiáng)學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)是素質(zhì)教育的重要任務(wù)，其落腳點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)終身發(fā)展以及社會(huì)發(fā)展需要的必備品格以及關(guān)鍵能力。正是隨著核心素養(yǎng)這一概念的提出，學(xué)科關(guān)鍵能力被放在了學(xué)生發(fā)展的首要位置，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科關(guān)鍵能力成為新時(shí)代教師的重要任務(wù)?；瘜W(xué)是一門(mén)生活性、實(shí)踐性、綜合性非常強(qiáng)的學(xué)科，是培養(yǎng)學(xué)生自身能力、推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的重要途徑。所以，廣大化學(xué)教師需高度重視學(xué)生化學(xué)關(guān)鍵能力的培養(yǎng)研究，以全面落實(shí)素質(zhì)教育，推進(jìn)教育改革和發(fā)展。

一、高中化學(xué)關(guān)鍵能力分析

《關(guān)于深化教育體制機(jī)制改革的意見(jiàn)》明確強(qiáng)調(diào)：“關(guān)鍵能力”主要指能夠支撐學(xué)生自身發(fā)展以及適應(yīng)時(shí)代要求的能力。對(duì)關(guān)鍵能力的主要內(nèi)容也做出了清晰界定，要求廣大教師重點(diǎn)從學(xué)生認(rèn)知能力、合作能力、創(chuàng)新能力、職業(yè)能力等幾方面著手，發(fā)展學(xué)生“關(guān)鍵能力”。當(dāng)前高考考試命題主要圍繞學(xué)生“關(guān)鍵能力”進(jìn)行測(cè)量和考評(píng)。但不同學(xué)科的特點(diǎn)、教學(xué)性質(zhì)、教學(xué)目的不同，對(duì)學(xué)生關(guān)鍵能力的培養(yǎng)側(cè)重點(diǎn)也略有不同。單旭峰結(jié)合高中化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)對(duì)學(xué)科“關(guān)鍵能力”進(jìn)行了一系列劃分，將學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)應(yīng)該具備的“關(guān)鍵能力”分為了信息獲取和加工能力、模型建構(gòu)與認(rèn)知能力、證據(jù)識(shí)別和推理能力、實(shí)驗(yàn)操作與探究能力。我個(gè)人也非常認(rèn)同這一“關(guān)鍵能力”劃分，結(jié)合個(gè)人經(jīng)驗(yàn)以及前人研究結(jié)果，進(jìn)一步對(duì)學(xué)生“關(guān)鍵能力”以及化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力的關(guān)系進(jìn)行了探索，具體表示如下圖1。

綜合上圖分析，要想培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科關(guān)鍵能力，重點(diǎn)應(yīng)該從學(xué)生創(chuàng)新能力、認(rèn)知能力、知識(shí)應(yīng)用能力幾大維度著手，借助問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、真實(shí)情境，讓學(xué)生經(jīng)歷知識(shí)探索過(guò)程，形成深刻認(rèn)知，并且能夠?qū)W以致用。

二、基于“關(guān)鍵能力”培養(yǎng)的高中化學(xué)教學(xué)策略分析

（一）創(chuàng)設(shè)有效教學(xué)情境，培養(yǎng)信息獲取與加工能力

培養(yǎng)學(xué)生信息獲取與加工能力旨在促進(jìn)學(xué)生學(xué)以致用的能力，只有學(xué)生學(xué)會(huì)從眾多信息中抓出關(guān)鍵信息，才能找到問(wèn)題的突破口，從而正確運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。而信息主要來(lái)源于教學(xué)素材、教學(xué)情境。素材是已知信息，情境是問(wèn)題信息，運(yùn)用已知信息分析未知信息這一過(guò)程，就是學(xué)生信息獲取和加工能力的體現(xiàn)。因此，在高中化學(xué)教學(xué)中要想培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵能力，我們首先要在教學(xué)素材的基礎(chǔ)上為學(xué)生創(chuàng)設(shè)有效的教學(xué)情境，緊密結(jié)合教材內(nèi)容，聯(lián)系學(xué)生學(xué)習(xí)以及生活實(shí)際，重點(diǎn)突出情境信息的時(shí)代性、針對(duì)性、過(guò)程性、啟發(fā)性、科學(xué)性以及教育性。與此同時(shí)，創(chuàng)設(shè)的情境也需要具有一定挑戰(zhàn)性，要能夠激發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，幫助學(xué)生實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)化知識(shí)到功能化知識(shí)的轉(zhuǎn)變。

例如，教學(xué)人教版必修二“最簡(jiǎn)單的有機(jī)化合物—甲烷”這一內(nèi)容時(shí)，可以創(chuàng)設(shè)如下情境：播放煤礦瓦斯爆炸視頻。請(qǐng)學(xué)生思考：結(jié)合這節(jié)課所學(xué)知識(shí)，分析什么情況下最容易發(fā)生瓦斯爆炸，針對(duì)此，我們可以采取哪些措施避免事故發(fā)生？通過(guò)創(chuàng)設(shè)生活問(wèn)題情境，能給學(xué)生一個(gè)真實(shí)的情境體驗(yàn)，讓學(xué)生置身于真實(shí)的問(wèn)題之中，在具體的情境中分析具體問(wèn)題，促使學(xué)生主動(dòng)從視頻、圖片、文字等素材中抓取關(guān)鍵信息，結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析實(shí)際問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的解決，這一過(guò)程是有利于培養(yǎng)學(xué)生信息獲取與加工能力的。

（二）基于證據(jù)合理推理，抓住核心要素進(jìn)行模型構(gòu)建

模型建構(gòu)與認(rèn)知能力、證據(jù)識(shí)別與推理能力都可以歸位認(rèn)知能力，都是化學(xué)學(xué)科需要培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力之一。而模型建構(gòu)能力的過(guò)程本身也需要證據(jù)推理，合情合理的推理演繹才能建構(gòu)出正確的模型。

例如，理解原電池認(rèn)知模型時(shí)，需要結(jié)合大量原電池來(lái)分析抽離出原電池的核心要素：電極、鹽橋、導(dǎo)線、電解質(zhì)溶液。然后再梳理這些核心要素間的內(nèi)部關(guān)系，比如活性大小不同的金屬可以做原電池的電極、電解質(zhì)溶液可以參與電極反應(yīng)等。只有學(xué)生理清了這些核心要素之間的邏輯關(guān)系，才能按照化學(xué)原理科學(xué)建構(gòu)模型。最后，學(xué)生需要將這些特定關(guān)系的要素組建成系統(tǒng)。

以“設(shè)計(jì)海水提取金屬鋰電化學(xué)裝置”為例，為了引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)認(rèn)知模型，我們可以設(shè)計(jì)如下學(xué)習(xí)任務(wù)：

任務(wù)一：學(xué)生自主設(shè)計(jì)海水提取金屬鋰的化學(xué)裝置。這一過(guò)程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵能力是：識(shí)別證據(jù)“Li+→Li”，然后結(jié)合證據(jù)進(jìn)行合理的推理，類比遷移經(jīng)典電解飽和食鹽水設(shè)計(jì)出比較理想的實(shí)驗(yàn)裝置。

任務(wù)二：學(xué)生結(jié)合金屬鋰的化學(xué)特性以及實(shí)驗(yàn)猜想改進(jìn)電化學(xué)裝置。這一過(guò)程涉及的關(guān)鍵能力是：識(shí)別證據(jù)“鋰的化學(xué)性質(zhì)類似鈉”，學(xué)生必須結(jié)合鋰離子在非水體系中放電這一特性來(lái)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，確定陰極電解質(zhì)溶液為丁基鋰離子液體，思考如何保證海水與陰極隔開(kāi)。

任務(wù)三：從能量獲取及轉(zhuǎn)化角度優(yōu)化電化學(xué)裝置。這一過(guò)程需要學(xué)生識(shí)別證據(jù)“電解池電能來(lái)源如何更廣泛更廉價(jià)”。

任務(wù)四：“分析設(shè)計(jì)好的電化學(xué)裝置各項(xiàng)指標(biāo)”。這一過(guò)程需要學(xué)生識(shí)別證據(jù)“定量數(shù)據(jù)及定量轉(zhuǎn)化”，結(jié)合識(shí)別的證據(jù)進(jìn)行合理推理，判斷電化學(xué)裝置的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)，從具體的電化學(xué)裝置中抽象出關(guān)鍵要素，再一次將核心要素進(jìn)行關(guān)聯(lián)，最后形成認(rèn)知模型。

整個(gè)過(guò)程主要從具象模型到抽象模型過(guò)渡，循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生分析推理，總結(jié)歸納，最終建立完善的認(rèn)知模型。

（三）設(shè)計(jì)多樣化探究活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生探究能力

實(shí)驗(yàn)操作與探究能力是化學(xué)學(xué)科的關(guān)鍵能力之一，也是學(xué)生創(chuàng)新能力發(fā)展的前提。但培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作與探究能力也是具有難度和挑戰(zhàn)的。需要學(xué)生動(dòng)手操作，自主體驗(yàn)，在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评碇袑?shí)驗(yàn)、探究。為此，我認(rèn)為廣大化學(xué)教師在實(shí)踐教學(xué)中要積極為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)探究的機(jī)會(huì)，盡可能讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生去探究解決問(wèn)題的方法，從而達(dá)到在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中鍛煉探究能力的目的。例如，在教學(xué)“原電池”這一內(nèi)容時(shí)，我們可以進(jìn)行如下嘗試：

探究活動(dòng)一：利用熟悉的氧化還原反應(yīng)（Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑）設(shè)計(jì)裝置，實(shí)現(xiàn)化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生思考：怎樣將Zn失電子和H+得電子的反應(yīng)分開(kāi)在不同場(chǎng)所進(jìn)行？要求學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置，并實(shí)施實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生大膽嘗試，畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置。鼓勵(lì)學(xué)生小組合作探究，交流討論預(yù)判設(shè)計(jì)是否合理，這一實(shí)驗(yàn)會(huì)有什么現(xiàn)象？小組探究哪些現(xiàn)象能證明有電流產(chǎn)生？思考此時(shí)發(fā)生的還是Zn+2H+=Zn2++H2↑這個(gè)反應(yīng)嗎？與Zn片直接和稀H2SO4溶液反應(yīng)有何不同？

探究活動(dòng)二：Cu-Zn原電池工作原理探究。要求學(xué)生在裝置圖中畫(huà)出電子、電離移動(dòng)方向，并且分析發(fā)生了怎樣的電極反應(yīng)，思考：持續(xù)電流需要閉合電路，在這一裝置中如何實(shí)現(xiàn)？

探究活動(dòng)三：Cu-Zn原電池構(gòu)成要素探究。請(qǐng)學(xué)生先自主思考Cu-Zn原電池的構(gòu)成要素？然后師生總結(jié)相關(guān)要求。

探究活動(dòng)四：鑒別真假—“水果給手機(jī)充電”。播放從網(wǎng)上下載的水果給手機(jī)充電的視頻，請(qǐng)學(xué)生思考這一事件是否真實(shí)？為什么？如何驗(yàn)證？鼓勵(lì)學(xué)生自主或者小組合作設(shè)計(jì)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，嘗試用水果電池讓音樂(lè)賀卡響起來(lái)。

通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多樣化探究活動(dòng)，能鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦、合作、交流、分享，讓學(xué)生真正成為課堂的主人，也充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，鍛煉學(xué)生動(dòng)手能力、探究能力、合作學(xué)習(xí)能力。

三、結(jié)語(yǔ)

簡(jiǎn)而言之，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科“關(guān)鍵能力”是隨著核心素養(yǎng)概念提出而被廣大教師重視的，是新課程改革以及新高考改革對(duì)高中教育提出的基本要求。廣大化學(xué)教師應(yīng)重視學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展，加強(qiáng)學(xué)生學(xué)科“關(guān)鍵能力”培養(yǎng)，為促進(jìn)學(xué)生思維能力全面發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

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