趙燕玲

摘 要：在新的時代背景下，高中階段化學(xué)教學(xué)非常注重培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，這是實現(xiàn)立德樹人根本任務(wù)的基本，在注重學(xué)生知識掌握和未來發(fā)展的基礎(chǔ)上，探索出一套行之有效的教育方法，讓學(xué)生對化學(xué)知識有一個正確的認識，讓化學(xué)學(xué)習(xí)效率越來越高。文中筆者結(jié)合《原電池》這一課的教學(xué)實例，來探討在高中階段實施“以學(xué)生為中心”加強學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教育策略。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué)；核心素養(yǎng)；原電池

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)作為學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的一個關(guān)鍵組成部分，它包括了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、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識、科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任五個方面?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)體現(xiàn)了在社會主義核心價值觀下，化學(xué)學(xué)科教育培養(yǎng)人才的基本要求，充分體現(xiàn)出了化學(xué)課程學(xué)習(xí)對學(xué)生將來發(fā)展所具有的重要價值。文章以“原電池的工作原理”為主題的高中化學(xué)同課異構(gòu)為實例，從科學(xué)探究、證據(jù)推理、模型建構(gòu)與應(yīng)用和社會責(zé)任四個方面對其進行了分析，目的是提高學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

一、培養(yǎng)高中學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的重要性

高中化學(xué)不僅在理論上有很強的邏輯性，還包含著非常豐富的實驗教學(xué)內(nèi)容，在學(xué)生的學(xué)習(xí)中，核心素養(yǎng)是最重要的幾個基本素質(zhì)。所以，這也就對化學(xué)課程提出了更多的對學(xué)生進行核心素養(yǎng)教育的需求，通過系統(tǒng)講解化學(xué)現(xiàn)象、厘清化學(xué)規(guī)律、明晰化學(xué)原理及掌握化學(xué)實驗中的重要知識點，通過充分利用更多的教學(xué)資源來為學(xué)生提供全面了解化學(xué)、提升能力的高效課堂?；瘜W(xué)教師以利于學(xué)生的知識掌握為中心，以培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)為目標，創(chuàng)新教學(xué)方法策略，不斷增強自身的知識和教學(xué)能力水平，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。

二、高中化學(xué)課程的基本素養(yǎng)

《中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》把核心素養(yǎng)定義為：“一個人應(yīng)該具有的、能滿足其終身發(fā)展的、能滿足其對社會發(fā)展的要求的基本人格和基本能力。在高中化學(xué)課程教學(xué)過程中，對學(xué)生的核心素養(yǎng)培養(yǎng)起著非常關(guān)鍵的作用?！逼胀ǜ咧谢瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提出了“宏觀識別與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識、科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”等五個維度的素養(yǎng)。對宏觀識別與微觀探索、改變理念與平衡思維、證據(jù)推斷與模型認識等方面進行培養(yǎng)，使學(xué)生具備了對化學(xué)學(xué)科思維與方法的培養(yǎng)；在教學(xué)中，“科學(xué)探索和創(chuàng)造精神”體現(xiàn)在教學(xué)的實際水平上，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造精神；在此基礎(chǔ)上，提出了以“科學(xué)的態(tài)度和對學(xué)生的社會責(zé)任感”為核心的思想，并對其進行了深入的探討[1]。

三、學(xué)情分析

在課程的安排上，《原電池》是高中化學(xué)必修課“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)換”的一個重點，不僅是對前期的氧化還原反應(yīng)和物理電學(xué)知識的拓展和提高，同時也是后面的選修課更深層次了解電化學(xué)的必要課程，起到了承前啟后的作用。然而，首次接觸原電池這一概念，并且將物理電學(xué)知識與化學(xué)氧化還原反應(yīng)知識進行融合，并將其升華到應(yīng)用層面，這對學(xué)生而言，是一個很大的挑戰(zhàn)。高中階段學(xué)生對化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)換的知識了解還很淺顯，學(xué)生的學(xué)習(xí)思路和學(xué)習(xí)能力還需要提高。所以，在電化學(xué)這門抽象的原理課上，學(xué)生很可能會感到一種畏懼。以這一點為出發(fā)點，在課堂上，要突破對理論知識的單調(diào)乏味的講解，運用微觀探析、證據(jù)推理、模型解析、模型應(yīng)用等方法，來指導(dǎo)學(xué)生對知識進行深入的理解和構(gòu)建?？山Y(jié)合現(xiàn)實舉例，引出學(xué)生對于《原電池》應(yīng)用的個人理解，通過實例分析化解學(xué)生疑惑，進一步加深對“化學(xué)反應(yīng)與能量轉(zhuǎn)換”原理的理解。

四、淺析《原電池》這節(jié)課的知識點

在原電池的內(nèi)容中，對電池形式進行了考查，通常是以新型再生能源動力電池或新型燃料動力電池為例，考查的是原電池電路正負極的正確判斷、電極化學(xué)反應(yīng)式的正確書寫、電子或化學(xué)電流的流動方向及原電池溶液中pH的變化等。在現(xiàn)實生活中，原電池的運用主要是為了考查原電池的結(jié)構(gòu)設(shè)計、電化學(xué)中的腐蝕及怎樣對一些非電化學(xué)腐蝕現(xiàn)象進行解釋等，它的考查方式多是單項選擇題和填空題。

在課程的安排上，《原電池》作為一門高中的必修課，在“化學(xué)反應(yīng)與能源轉(zhuǎn)換”這一單元里，它不僅是對先前的氧化還原反應(yīng)和物理學(xué)的拓展和提高，同時也是后面幾節(jié)選修課更深層次了解到的電化學(xué)知識的必要鋪墊，起到了承前啟后的效果。然而，對于首次接觸原電池這一概念，并且將物理電學(xué)知識與化學(xué)氧化還原反應(yīng)知識進行融合，并將其升華到應(yīng)用層面，這對學(xué)生而言，是一個很大的挑戰(zhàn)。高中生對化學(xué)反應(yīng)與能量變化的知識和了解還很膚淺，學(xué)生的學(xué)習(xí)思路和學(xué)習(xí)能力還需要提高；對原電池的結(jié)構(gòu)和工作原理缺少系統(tǒng)性的了解，也沒有對其進行過系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，也沒有對其進行過系統(tǒng)的培養(yǎng)。所以，在電化學(xué)這門抽象的原理課上，要突破對理論知識的單調(diào)乏味的講解，運用微觀探析、證據(jù)推理、模型解析、模型應(yīng)用等方法，來指導(dǎo)學(xué)生對知識的深入理解和構(gòu)建。

五、培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)措施

（一）借助信息技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力

信息技術(shù)可以實現(xiàn)直觀情境，有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯性，是科技時代在教學(xué)中可以被教師充分利用的優(yōu)質(zhì)資源。所以，身為一位高中化學(xué)教師，要擅長利用信息技術(shù)進行教學(xué)，為學(xué)生創(chuàng)造一個活躍的、有活力的教室，讓學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)可以更好地發(fā)展，最終達到高中化學(xué)課堂教學(xué)的最優(yōu)效果。

例如：在《原電池》這一節(jié)課的第一個階段，教師可與學(xué)生進行了一次簡短的交流，讓學(xué)生知道了他們在日常生活中所見過的各種類型的電池，然后利用信息技術(shù)，以視頻播放的方式向?qū)W生展示什么是“番茄電池”，讓學(xué)生意識到，西紅柿也可以制造出電池，從而激發(fā)學(xué)生的興趣。接下來，教師在圖片中指導(dǎo)學(xué)生解析了果實細胞的作用機理，使學(xué)生進入一個解惑的過程。這一次，利用水果電池引入電流，引起學(xué)生對化學(xué)知識的好奇，激起學(xué)生的求知欲，讓學(xué)生聯(lián)系到化學(xué)知識的層次，從而讓學(xué)生從過去的被動的學(xué)習(xí)中轉(zhuǎn)變過來，從而提高學(xué)生的邏輯性，為學(xué)生進一步地理解本節(jié)化學(xué)知識打下堅實的基礎(chǔ)。

（二）加強實驗指導(dǎo)，提高學(xué)生動手操作水平

為加深對《原電池》課本知識的理解，教師把學(xué)生分成不同的學(xué)組，讓學(xué)生利用銅粉與硝酸銀粉的作用，來進行一次原電池的制作。因此，運用從具體到抽象、從抽象到一般的思維方式，指導(dǎo)學(xué)生從能量轉(zhuǎn)換和氧化還原反應(yīng)兩個角度，對原電池進行了概括，并對原電池的原理進行了總結(jié)。然后，在實驗的基礎(chǔ)上，對原電池的基本組成條件進行了歸納，最后，讓學(xué)生明白了原電池是一種將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能的設(shè)備。就這樣，教師利用信息技術(shù)，引入合理問題，加強實驗指導(dǎo)，來進行這次課堂教學(xué)實踐，讓學(xué)生在課堂活動中，一直都保持著對化學(xué)知識的積極態(tài)度，發(fā)展了學(xué)生的抽象思維能力，激發(fā)了學(xué)生探究化學(xué)知識的興趣，提升了學(xué)生動手操作的實際技能，成功地培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)，在很大程度上，展現(xiàn)出了出色的高中化學(xué)課堂教學(xué)品質(zhì)[2]。

（三）科學(xué)實驗探究

科學(xué)探索就是對知識的理解，對知識的發(fā)現(xiàn)，對知識的創(chuàng)造，對知識的應(yīng)用。通過使用化學(xué)試驗和其他一些方法來進行實驗研究，是一種有效的探索方式。在化學(xué)實驗的探索過程中，發(fā)現(xiàn)、提出問題→根據(jù)假設(shè)提出探索方案→評價、優(yōu)化→處理實驗數(shù)據(jù)的過程是這樣的，經(jīng)過查閱文獻、科學(xué)數(shù)據(jù)分析和證據(jù)推理，問題最后得到科學(xué)的證實。

“水果電池”怎樣使一張生辰卡片響起來？氫氧燃料電池的發(fā)電方式是什么？怎樣判定電池的正、負極？根據(jù)這些問題，教師要通過查閱文獻資料、查找大量圖片等方式，來設(shè)計一系列的探究實驗，從而更好地幫助學(xué)生從本質(zhì)上對化學(xué)課程進行認知。首先，利用對照實驗，讓學(xué)生進行有關(guān)問題的思考和分析，揭開了原電池工作的秘密，也就是為何會有電流。因此，要制造出這種具有電流的器件，必須具備哪些條件？學(xué)生可以說要用電極和電解質(zhì)，還要用什么材料？再次設(shè)計一個開放性實驗：與所給材料相結(jié)合，指導(dǎo)學(xué)生選擇一個電極和一個溶液，并對其進行設(shè)計，并對其展開實驗，同時對賀卡或者電子表進行點亮，最后得出了原電池的組成條件：以氧還反應(yīng)為前提，一液一路兩電極?？茖W(xué)探索不僅需要探索，而且需要探究。通過查閱資料，收集證據(jù)，對上述的實驗過程進行了說明，并得到了自己的結(jié)論。其目的是要提高學(xué)生的實驗探索和科學(xué)思考的能力，在教師的指導(dǎo)下，進行深度的學(xué)習(xí)。

（四）模型建構(gòu)與應(yīng)用

模型認知指的是運用分析、推理等方法，來了解所要研究的事物的本質(zhì)特征、構(gòu)成要素及彼此之間的聯(lián)系，并且可以以材料及所發(fā)生的改變?yōu)榛A(chǔ)來構(gòu)建模型，并運用模型來解決現(xiàn)實中的問題[3]。

在構(gòu)建認識模型時，要考慮到怎樣以已經(jīng)學(xué)習(xí)過的知識為基礎(chǔ)，對原電池的工作機理進行深度分析。一名課堂教師進行了如下的設(shè)計，首先，讓學(xué)生對氧化還原反應(yīng)的實質(zhì)和元素有了一個全新的認知，然后，以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)，對原電池設(shè)備中電流的產(chǎn)生原因進行了深入的剖析。在這種情況下，學(xué)生就可以相對精確地發(fā)現(xiàn)在氧化還原反應(yīng)中，可以獲得或丟失電子的物質(zhì)，并且可以將其精確而迅速地轉(zhuǎn)移到電極反應(yīng)式的書寫上。這種轉(zhuǎn)移與學(xué)生的認知發(fā)展規(guī)律相一致，與實驗探索相聯(lián)系，讓學(xué)生對氧化還原反應(yīng)有更多的感性和理性的認識。而另一名教師則是以實驗探索為基礎(chǔ)，讓學(xué)生進行歸納總結(jié)，但是并沒有以氧化還原反應(yīng)為基礎(chǔ)的模型構(gòu)建過程，這就造成了模型化不夠清晰，這主要體現(xiàn)在學(xué)生對正、負兩極得失電子的分析及電極反應(yīng)式的書寫等方面，存在著很多在理解上的偏差。

（五）導(dǎo)入合理問題，激發(fā)學(xué)生探究化學(xué)興趣

在核心素養(yǎng)的視野下，教師要轉(zhuǎn)變提問的方法，用問題的形式來激發(fā)他們對化學(xué)知識的探索，提高學(xué)生的思考能力，讓學(xué)生形成一種愉快地欣賞化學(xué)問題的好習(xí)慣，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，培育學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

為使學(xué)生更好地理解《原電池》課所要講的東西，教師可設(shè)計一些練習(xí)，讓學(xué)生結(jié)合自己所掌握的有關(guān)化學(xué)的知識和經(jīng)歷來做出正確的判斷。于是，教師向?qū)W生提出了一個問題：“這些電子是從哪兒來的？”因此，有學(xué)生在深思熟慮中提出：“電子無法離開溶液，必須穿過電線，電線并不連接在一起，如何構(gòu)成一個封閉的環(huán)路？”這樣，就可以與學(xué)生進行思維的碰撞，激發(fā)學(xué)生對化學(xué)知識的探究精神。在讓學(xué)生明白了這一點后，教師又問道：“是否可以把一切的化學(xué)過程都用來做原電池呢？”在指導(dǎo)學(xué)生分析問題時，使學(xué)生認識到有電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)，也就是氧化還原反應(yīng)，才能設(shè)計成原電池，取得了預(yù)期的教學(xué)效果，深化了學(xué)生對化學(xué)知識的理解。

（六）鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新能力

與實驗結(jié)合的教學(xué)模式，能夠更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力。把化學(xué)的基本知識擴大到了有機質(zhì)和無機物兩個大類，這些大類中所蘊含的大量的知識點，能夠給同學(xué)們帶來更多的創(chuàng)新材料，同時又能結(jié)合現(xiàn)實生活，使同學(xué)們能夠從現(xiàn)實中發(fā)現(xiàn)有效的化學(xué)知識，從而使同學(xué)們能夠在現(xiàn)實中更好地發(fā)揮他們的創(chuàng)新精神。

在傳統(tǒng)的化學(xué)實驗教學(xué)中，教師經(jīng)常首先進行一次示范，然后學(xué)生跟著模仿。究其原因，主要在于大多數(shù)高中和教師偏愛應(yīng)試教育，而導(dǎo)致了化學(xué)實驗的障礙。在這種教學(xué)方式下，不僅會讓學(xué)生對化學(xué)知識產(chǎn)生厭惡情緒，而且還很難讓他們具備獨立思考、創(chuàng)造、發(fā)現(xiàn)等能力。所以，在課堂上，可以把一些實驗部分作為問題的突破口。在保證安全性的前提下，把錯誤的物質(zhì)或份量交給學(xué)生，如果實驗沒有取得很大的成果，就會自然而然地引起學(xué)生對知識的反思。教師要指導(dǎo)學(xué)生從多個層次展開對其的觀察和分析，并在自己的觀察和別人的意見基礎(chǔ)上，持續(xù)地對該實驗進行完善和改進，從而實現(xiàn)對學(xué)生的創(chuàng)新意識、拓展思維以及合作精神、辯論能力的培養(yǎng)。

結(jié)束語

“證據(jù)推理與模型認知”是化學(xué)核心素養(yǎng)中的一項內(nèi)容，它的目的是要用探索的方式，來幫助學(xué)生樹立起自己的獨立分析的意識，從而提升根據(jù)目標來進行實驗的能力，并根據(jù)物質(zhì)變化的內(nèi)在規(guī)律來進行模型假設(shè)與模型構(gòu)建的能力，讓學(xué)生能夠初步形成一個可解決化學(xué)問題的基礎(chǔ)架構(gòu)，從而達到“從化學(xué)的角度來認識事物和解決問題的思想、方法、觀點”的化學(xué)學(xué)科價值。以上對《原電池》課程進行的教學(xué)設(shè)計，旨在深入發(fā)掘課本中蘊含的潛在價值，使學(xué)生對課程內(nèi)容有更多的理解，對物理世界有更清晰的理解，進而對基礎(chǔ)化學(xué)概念有更深的理解。

參考文獻

[1]仇永紅，王春，劉曉娟.基于發(fā)展化學(xué)核心素養(yǎng)的概念教學(xué)：以“認識溶液”為例[J].化學(xué)教育（中英文），2020，41（19）：20-24.

[2]周梅華，李德前.核心素養(yǎng)在“望聞問切”中落地：以初中化學(xué)物質(zhì)的鑒別實驗專題教學(xué)為例[J].中國現(xiàn)代教育裝備，2020（18）：63-64，71.

[3]阿西布吉.基于學(xué)科核心素養(yǎng)背景下提高初中化學(xué)教學(xué)質(zhì)量[C]//教育部基礎(chǔ)教育課程改革研究中心.2020年“教育教學(xué)創(chuàng)新研究”高峰論壇論文集，2020：2.