劉飛 王亞珍

摘? 要 培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)已成為世界各國教育改革的目標和熱點。以人教版《化學1（必修）》“富集在海水中的元素——氯”第1課時的教學實踐為例，探析在實際教學中如何落實核心素養(yǎng)。

關鍵詞 核心素養(yǎng);高中化學;氯氣;實驗

中圖分類號：G633.8? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2019）05-0078-04

1 前言

2014年4月，教育部印發(fā)的《關于全面深化課程改革，落實立德樹人根本任務的意見》中首次提出“研究制訂學生發(fā)展核心素養(yǎng)體系和學業(yè)質量標準”，明確學生應具備的適應終身發(fā)展和社會需要的必備品格和關鍵能力。2014年12月，教育部全面啟動普通高中課程標準修訂工作，提出“凝練核心素養(yǎng)，推動落實‘立德樹人的根本任務”。2018年1月16日，教育部發(fā)布《普通高中課程方案和語文等學科課程標準（2017年版）》，課程標準中特別提到“重視開展素養(yǎng)為本的教學”：倡導真實問題情境的創(chuàng)設，開展以化學實驗為主的多種探究活動，重視教學內容的結構設計，激發(fā)學生學習化學的興趣，促進學生學習方式的轉變，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力和實踐能力[1]。

基于此，筆者以人教版《化學1（必修）》“富集在海水中的元素——氯”第1課時的教學實踐為例，談談落實化學教學中素養(yǎng)為本、科學育人的心得體會。

2 什么是學生的核心素養(yǎng)

中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)? 核心素養(yǎng)是學生在接受相應學段的教育過程中，逐步形成的適應個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品質與重要能力。發(fā)展核心素養(yǎng)是一個可持續(xù)發(fā)展、與時俱進的伴隨終生的動態(tài)優(yōu)化過程。它的產生將引領課程改革和育人模式變革[2]。中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心，可劃分為六大素養(yǎng)：科學精神、學會學習、健康生活、責任擔當、實踐創(chuàng)新、人文底蘊。各素養(yǎng)之間相互聯系、互相補充、相互促進，在不同情境中整體發(fā)揮作用。未來基礎教育的頂層理念就是強化學生的核心素養(yǎng)。

化學核心素養(yǎng)及其內涵? 化學核心素養(yǎng)是學習者經過化學學習后所養(yǎng)成的比較穩(wěn)定的心理品格。這一素養(yǎng)影響個人的終身發(fā)展，更影響個體對社會、時代發(fā)展的適應能力[3]。高中化學學科核心素養(yǎng)是形成和發(fā)展中學生核心素養(yǎng)的重要組成部分，是高中生綜合素質的具體體現，反映了社會主義核心價值觀下化學學科育人的基本要求，全面展現了學生通過化學課程學習形成的關鍵能力和必備品格?；瘜W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”五個維度。

3 化學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

化學課堂是促進學生化學核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要平臺，對于科學文化的傳承和科技人才的培養(yǎng)具有不可替代的作用。因此，在新課程理念引領下，在教學中確立嶄新的教育觀念，加強科學知識、科學方法、科學思維、科學精神的教育，以此來從各個方面落實學生的核心素養(yǎng)。

“宏觀辨識與微觀探析”素養(yǎng)的落實

教學片段1：認識氯原子的結構。

[教師]為什么氯在自然界中以化合態(tài)存在？

[引導]從原子結構角度進行分析。

[學生]氯原子半徑小，最外層電子數為7，極易得到1個電子;氯元素非金屬性很強，在自然界中以化合態(tài)存在。

[引導]這一點和我們前面學過的哪個金屬元素很像？

[學生]這與我們前面學的金屬元素鈉很相似，鈉原子最外層只有1個電子，極易失去電子;鈉元素金屬性很強，在自然界中也以化合態(tài)存在。

【設計意圖】宏觀和微觀相結合的視角分析與解決實際問題是化學學習的主要特征，學生從微觀角度認識原子的結構，從而理解氯元素非金屬性強及氯氣化學性質活潑的宏觀表征。讓學生從微觀的角度思考問題，形成“結構決定性質”的觀念。

“變化觀念與平衡思想”素養(yǎng)的落實

教學片段2：認識新制氯水與久置氯水。

[教師]展示兩瓶溶液，淺黃綠色的溶液為新制氯水，無色透明的溶液為久置氯水，為什么氯水久置后會變?yōu)闊o色？

[學生1]因為氯氣從溶液中逸出。

[學生2]因為氯氣和某些物質反應了。

[引導]如果氯氣從溶液中逸出，那久置氯水就是水;如果氯氣和某些物質反應了，那么久置氯水就不是僅僅只有水了。那我們設計一個簡單的實驗，驗證久置氯水是不是水。

[實驗證明]用pH計測量久置氯水的pH，測得其pH為0.21。

[結論]久置氯水不是水，而是某種酸性溶液。

[講解]氯氣溶于水時，部分氯氣與水發(fā)生反應：Cl2+H2OHCl+HClO。由于次氯酸不穩(wěn)定，在光照時容易分解，使上述可逆反應不斷向右進行，從而溶液中氯氣越來越少，鹽酸越來越多，久置后就變成鹽酸。

[拓展]如何保存氯水？原理是什么？

[學生]新制氯水保存在棕色試劑瓶中，并置于避光陰涼處，因為這樣可以避免次氯酸的分解。

[拓展]為了增大氯水中次氯酸的濃度，通常向其中加入一些NaHCO3晶體，你覺得原理可能是什么？

[學生]可能是NaHCO3只與HCl反應，而不與HClO反應，所以使上述可逆反應不斷向右進行，HClO濃度越來越大。

【設計意圖】高一新生并沒有學習化學反應速率和化學反應限度的知識，而且該節(jié)內容課本上也未將該反應表示為可逆反應，但是通過客觀事實及分析，可以得出氯氣與水反應是有限度的;而且通過問題拓展，學生能感覺到條件的變化可以調控反應，初步形成化學反應限度的思想。

教學片段3：認識漂白液、漂白粉的漂白原理。

[引導]漂白液、漂白粉的有效成分分別為NaClO和Ca（ClO）2，而起漂白及消毒殺菌作用的是HClO，請從離子反應角度思考如何將兩種鹽轉化為酸？

[學生]可以加入H+。

[引導]我們在使用84消毒液或漂白粉的時候并未直接向其中加入酸，那么是誰提供了H+呢？

[學生]水中溶有CO2，可以形成碳酸，碳酸提供了H+。

[引導]因為水中的碳酸濃度小，為了加快漂白效果，向其中加入少量醋酸，原理是什么？

[學生]因為醋酸比碳酸酸性強，溶液中所含H+濃度大，所以加快了反應。

[新聞材料]有報道稱，某酒店洗手間因清潔工混合使用84消毒液和潔廁靈（主要成分為HCl），結果產生大量刺激性氣味的氣體，使該清潔工中毒休克。請大家猜想是什么原因？

[學生]兩者混合肯定生成了Cl2，應該是HClO具有強氧化性，將HCl氧化生成了氯氣。

[結論]因為次氯酸不穩(wěn)定，不易保存，所以我們通常將其轉化為鹽（NaClO和Ca（ClO）2）的形式，在酸性條件下可以轉化為次氯酸，同時增大H+濃度可以加快漂白、消毒殺菌的效果，但是不能將次氯酸鹽與鹽酸混合。

【設計意圖】利用次氯酸鹽轉化為次氯酸條件的改變，讓學生初步形成可以通過外界條件來控制化學反應進行得快慢的觀念，從而在不同場合選擇不同的反應條件。同時體會到物質化學性質的一般性和特殊性，只有全面認識事物，才能充分掌握其性質特點。

“證據推理與模型認知”素養(yǎng)的落實

教學片段4：氯水成分的探究。

[教師]氯氣溶于水后的水溶液呈淺黃綠色，說明氯水中一定含什么微粒（分子和離子）？

[學生]肯定含有氯氣分子和水分子。

[引導]還含有哪些離子呢？為什么？

[學生]還含有水分子電離出的H+和OH-。

[引導]如果只含有這些微粒，那么氯水應該呈中性，我們可以來測一下氯水的pH。

[實驗證明]用pH計測量氯水的pH，測得其pH為2.12。

[結論]氯水呈酸性，有大量H+存在，此H+并非水分子電離出來的，那么應該是誰電離出來的呢？

[學生]應該是某種酸，根據元素守恒，有可能是HCl分子電離出來的。

[引導]為了證實猜想是否正確，準備表1所示實驗試劑及用品，請大家來自己動手驗證自己的猜想。

[引導]為了減少污染和節(jié)約藥品，我們采用的是玻璃片微型實驗，實驗操作如圖1所示。

[引導]大家觀察到了怎樣的實驗現象和結論呢？

[學生1]我觀察到硝酸酸化的AgNO3溶液變渾濁，有白色沉淀生成，說明氯水中有Cl-。

[學生2]我觀察到藍色石蕊試紙和pH試紙變紅了，但是等我做完其他實驗再觀察時，發(fā)現紅色都褪去了。試紙變紅是因為氯水中含有大量H+，但我不知道為什么紅色會褪去？

[引導]能不能從氧化還原反應角度進一步說說你的猜想？

[學生]說明Cl2與H2O反應后，Cl元素化合價降低，我覺得O元素或者Cl元素化合價有可能升高。

[引導]如果是O元素化合價升高，你覺得氧化產物可能是什么？

[學生]O元素可能會從-2價升高到-1價或者0價，如果是0價，就意味著生成了O2。但是在前面Cl2溶于水的過程中未看到有氣泡產生，我覺得應該升高到-1價。

[引導]O元素對應-1價的物質是什么呢？

[學生]我覺得應該是H2O2，而且H2O2與Na2O2一樣具有強氧化性，能漂白有機物。

[結論]氯水中有Cl2、H2O等分子，以及H+、OH-、Cl-等離子，還有一種能褪色的物質（可能是Cl2或者H2O2或者Cl元素化合價升高后對應的物質）。

【設計意圖】很多教師在處理氯水成分時，會直接或者通過實驗結論簡單推理后，告訴學生氯水中含有“三分”（Cl2、H2O、HClO）、“四離”（H+、OH-、Cl-、ClO-），從而使剛進入高一的新生失去一次很好的欣賞化學演繹之美的過程，失去一次很好的化學頭腦風暴的過程。本片段中讓學生通過簡單的實驗現象，結合基本化學理論推理出不簡單的結論，然后加以證實或證偽，建立觀點、結論和證據之間的邏輯關系，讓其知道可以通過分析、推理等方法認識研究對象的本質特征、構成要素及其相互關系，從而提高學生的科學精神和素養(yǎng)。

“實驗探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)的落實

教學片段5：Cl2是否具有漂白性的實驗設計。

[引導]前面我們推斷出氯水中能使物質褪色的可能是Cl2，那么請大家利用現有的一瓶氯氣設計一個簡單的實驗來驗證Cl2是否具有漂白性。

[分組實驗]學生分小組實驗。

[分組交流]大家是如何操作的？結論如何？

[小組甲]將紅色紙條放入瓶中。

[小組乙]將紅色紙條下半截潤濕，小心放入瓶中（如圖2所示）。

[引導]為了增強實驗效果，采用對比實驗的小組設計更優(yōu)。

[結論]氯氣沒有漂白性，是氯氣和水反應的產物具有漂白性。

教學片段6：氯氣水溶性的實驗設計。

[實驗]將約200 mL水加入裝有氯氣的550 mL的礦泉水瓶中，擰緊瓶蓋，充分振蕩，觀察現象（如圖3所示）。

[現象]礦泉水瓶發(fā)生明顯形變被擠癟，溶液變?yōu)闇\黃綠色，但瓶中上部分仍然有黃綠色氯氣剩余。

[結論]氯氣在水中溶解度不大，常溫下1體積水可溶解約2體積氯氣。

[引導]在剛才的操作中因為要打開瓶蓋向瓶中加入蒸餾水，導致部分氯氣逸出污染空氣，大家想想這個實驗應如何改進？

[學生]可以改變加水方式，采用注射器向其中注水，這樣可以避免氯氣逸出。

【設計意圖】化學是一門以實驗為基礎的學科，實驗則離不開探究，那么為什么要探究？怎樣去探究？探究的結果是什么？結果中還有沒值得探究的方面？高一新生雖然化學實驗素養(yǎng)不高，但是要培養(yǎng)他們掌握探究的程序，在探究中進行合作，通過觀察思考，敢于對異常現象提出自己的假想。

“科學精神與社會責任”素養(yǎng)的落實

教學片段7：氯氣泄漏事故現場如何開展自救和他救？

[引導]氯氣在生活生產中用途非常廣泛，如可以制取農藥、合成塑料、冶金、制取漂白劑、制取鹽酸等，還可以對自來水消毒殺菌;但是氯氣有毒，第一次世界大戰(zhàn)中德國就使用氯氣制造毒氣彈。如果運輸氯氣的槽罐車發(fā)生事故，引起氯氣泄漏，我們在現場該如何自救？如果我們是救災小組負責人，又該如何組織施救？

[展示]氯氣泄漏現場圖片。

[學生1]如果我在現場，我會往地勢高的地方跑。

[學生2]如果我在現場，我會將衣服用水潤濕，然后捂住口鼻。

[引導]大家都利用氯氣的相關性質進行了自救，不過別忘了在保證自己安全的前提下要幫助其他的群眾。那如果你是救災小組負責人，該如何組織施救呢？

[學生]首先將傷員轉移至安全地方，疏散附近群眾，同時對槽罐噴灑水霧來吸收氯氣。

[引導]對于已破損有泄漏的槽罐，我們可以將其放入石灰池中進行處理。

【設計意圖】安全生產每年都在強調，但是重大安全責任事故還是年年頻出，學生以后可能是平凡的勞動者，也可能是城市的管理者，強化他們的安全意識和培養(yǎng)他們的社會責任感，是教師不可推卸的責任。

4 反思與啟示

反思? 本節(jié)課課堂上采用兩線齊發(fā)來完成學生素養(yǎng)的培養(yǎng)。如圖4所示，表層線是師生活動線，通過講授與聆聽、設問與對答等活動展開。活動主體可以是教師，也可以是學生，比如讓學生講授、教師聆聽，又比如學生提問、學生回答，等等，讓學生在潛移默化中完成內層線——學生的思維發(fā)展線。只有學生的思維活了，課堂才是活躍的課堂。教師在其中要做好引導和啟發(fā)，要讓學生的思維活而不亂，如此才能讓學生的素養(yǎng)有目的、有效果地達成。

啟示? 學科核心素養(yǎng)的提出改變了以往以知識為導向的教學：重化學理論，輕化學實踐探究;重化學知識的縱向拓展，輕化學知識跨學科的橫向綜合，結果使知識本位強于能力本位。提出高中化學核心素養(yǎng)的目的，就是促進教育模式的轉型，由重視教學“化學知識體系的科學性和系統性”，轉向重視“學生化學核心能力和化學素養(yǎng)的生成”;由重視學生“化學知識結構”，輕“學生能力”培養(yǎng)，轉向促進“學生化學能力提升和全面發(fā)展”。把學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)有機地融入自己的學科教學實踐之中，這既是義務教育階段教師的教育教學任務，也是高中階段教師培育學生學科核心素養(yǎng)的基礎。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017版）[M].北京：人民教育出版社，2018：11-13.

[2]中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)研究課題組負責人答記者問[DB/OL].[2016-09-14].http：//www.jyb.cn/china/gnxw/201609/t20160914_673092.html.

[3]林肅浩，李思慧.思考深層教學價值培養(yǎng)化學核心素養(yǎng)：以“氯氣及其化合物的應用”（第2課時）為例[J].中學化學教學參考，2016（11）：19-22.