白雪艷

摘要：以“原電池”為例，探索在化學(xué)課堂教學(xué)中如何從“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”五個(gè)維度發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)核心素養(yǎng)；問題引導(dǎo)

“核心素養(yǎng)”指學(xué)生應(yīng)具備的適應(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。突出強(qiáng)調(diào)個(gè)人修養(yǎng)、社會(huì)關(guān)愛、家國情懷，更注重自主發(fā)展、合作參與、創(chuàng)新實(shí)踐。根據(jù)《中學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)（征訂意見稿）》和高中化學(xué)課程特點(diǎn)，高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂組提出了化學(xué)核心素養(yǎng)，主要包括“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”?；瘜W(xué)課程是促進(jìn)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要載體，作為一線化學(xué)教師，通過化學(xué)課程的實(shí)施，不僅要教給學(xué)生知識(shí)，而且要教導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)科的本質(zhì)特點(diǎn)，揭示學(xué)習(xí)化學(xué)的意義及化學(xué)的社會(huì)價(jià)值。下面本文將通過“原電池”教學(xué)案例，來談?wù)勗诮虒W(xué)過程中有意識(shí)的滲透和發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。

一、教材及學(xué)情分析

“原電池”這節(jié)課屬于“化學(xué)反應(yīng)與電能”的內(nèi)容之一，本節(jié)內(nèi)容又是在社會(huì)生產(chǎn)、生活和科學(xué)研究中有廣泛應(yīng)用的知識(shí)，是對(duì)人類文明進(jìn)步和現(xiàn)代化發(fā)展有重大價(jià)值的知識(shí)，與我們每個(gè)人息息相關(guān)。掌握原電池的工作原理與構(gòu)成條件。對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)電化學(xué)打下一定的理論基礎(chǔ)。學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了金屬的性質(zhì)，電解質(zhì)溶液以及氧化還原反應(yīng)的相關(guān)知識(shí)，在能力上，學(xué)生初步具備了觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、但思維遷移能力、實(shí)驗(yàn)探究能力較弱，在宏觀與微觀的思維轉(zhuǎn)化上比較困難。對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析能力較弱，可以用問題驅(qū)動(dòng)的方式加以引導(dǎo)。

二、教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施

1.用自制的簡易紙電池引入，激發(fā)學(xué)生的興趣

教師設(shè)計(jì)并自制一個(gè)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(shè)計(jì)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(xué)生對(duì)電池的興趣，用輕便簡易的電池引入新課，激發(fā)了學(xué)生的興趣，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注廢舊電池的處理，加深環(huán)保意識(shí)，更加關(guān)注社會(huì)，增強(qiáng)責(zé)任擔(dān)當(dāng)?shù)那閼选?/p>

2. 實(shí)驗(yàn)探究架構(gòu)課堂

教學(xué)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(dāng)鋅片與銅片用導(dǎo)線連接后再放入稀硫酸中是否有現(xiàn)象呢？

實(shí)驗(yàn)1：分別讓銅片、鋅片與稀硫酸溶液反應(yīng)

問題1：銅片和鋅片上分別有什么現(xiàn)象？

實(shí)驗(yàn)2：用導(dǎo)線連接鋅片和銅片，觀察、比較導(dǎo)線連接前后的現(xiàn)象；再用導(dǎo)線在銅片和鋅片之間串聯(lián)一個(gè)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(shí)驗(yàn)1的現(xiàn)象不同的原因？

設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)從學(xué)生已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)問題，用問題驅(qū)動(dòng)、層層遞進(jìn)的教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生的“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念”能力。在實(shí)驗(yàn)探究過程中，讓學(xué)生進(jìn)行小組合作，討論并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原因。從而發(fā)展學(xué)生“實(shí)驗(yàn)探究”核心素養(yǎng)的關(guān)鍵能力。

教學(xué)環(huán)節(jié)二：原電池形成條件的探究

問題3：通過實(shí)驗(yàn)，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(shè)計(jì)的裝置中都產(chǎn)生了電流，請(qǐng)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(yīng)液除了稀硫酸，能否換成別的液體？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，探究原電池的形成的條件。

繪制表格，整理記錄學(xué)生匯報(bào)的實(shí)驗(yàn)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(yīng)，③活潑性不同的電極，④電解質(zhì)溶液。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生思維的有序性和實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)能力。根據(jù)實(shí)驗(yàn)信息總結(jié)出規(guī)律，形成模型化認(rèn)知，培養(yǎng)學(xué)生信息處理能力，發(fā)展學(xué)生“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的核心素養(yǎng)。同時(shí)讓學(xué)生體會(huì)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的一般過程和方法：發(fā)現(xiàn)問題---對(duì)問題進(jìn)行猜測與假設(shè)---設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行驗(yàn)證---分析結(jié)果得出結(jié)論，初步了解科學(xué)思維方法，建構(gòu)研究化學(xué)變化的思路和模型。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維能力。

教學(xué)環(huán)節(jié)三：原電池工作原理分析

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

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生進(jìn)行小組合作，討論，培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力。運(yùn)用已學(xué)的知識(shí)解決現(xiàn)有的問題，提升學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用和遷移能力。加強(qiáng)對(duì)原電池工作原理的認(rèn)識(shí)。從而發(fā)展學(xué)生的“模型認(rèn)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(shí)，從而發(fā)展深層次的思辨能力。以問題驅(qū)動(dòng)促進(jìn)辨析知識(shí)：①電流的實(shí)質(zhì)是什么？②我們已經(jīng)學(xué)過的哪些類型的化學(xué)反應(yīng)？這些不同類型反應(yīng)的特點(diǎn)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(fù)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(dòng)方向。

設(shè)計(jì)意圖：在課堂中體現(xiàn)以學(xué)生為主體的地位，讓學(xué)生學(xué)會(huì)手腦并用，與學(xué)生共同探討，多多交流，引導(dǎo)學(xué)生和老師之間以及學(xué)生和學(xué)生之間的互動(dòng)交流，是發(fā)展學(xué)生“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的有效方法。

綜上所述，教師要學(xué)會(huì)創(chuàng)造性的使用教材，本節(jié)課通過實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與創(chuàng)新引領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)原電池，引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的一般過程和方法：發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論。通過這一科學(xué)思維，掌握了原電池的構(gòu)成條件與工作原理，促進(jìn)了從宏觀到微觀的轉(zhuǎn)變的認(rèn)知方式，學(xué)會(huì)了實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)、宏觀辨識(shí)與微觀探析，證據(jù)推理與模型認(rèn)知，通過對(duì)廢舊電池的處理，加強(qiáng)了環(huán)保意識(shí)，發(fā)展了社會(huì)責(zé)任的素養(yǎng)意識(shí)。收獲了超越知識(shí)本身的科學(xué)素養(yǎng)。