天津市第二十五中學(xué) 劉 爽

高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生全面發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分，提供了社會主義核心價值觀下化學(xué)學(xué)科育人的基本標(biāo)準(zhǔn)，為學(xué)生通過化學(xué)課程學(xué)習(xí)所需要形成的關(guān)鍵能力和必備品格明確了要求。

新時代新形勢，改革開放和社會主義現(xiàn)代化建設(shè)、促進(jìn)人的全面發(fā)展和社會全面進(jìn)步對教育和學(xué)習(xí)提出了新的更高的要求，也對教師日常教學(xué)工作提出了新的更高的標(biāo)準(zhǔn)。因此，在課堂上、校園中，如何培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，甚至將核心素養(yǎng)的養(yǎng)成融入到生活的點滴中，成為值得深入思考和研究的問題。

一、宏觀辨識與微觀探析

化學(xué)是宏觀與微觀緊密結(jié)合的一門科學(xué)，從宏觀上研究物質(zhì)性質(zhì)及其相互轉(zhuǎn)化，從微觀上研究其組成、結(jié)構(gòu)、轉(zhuǎn)化機(jī)理。宏觀與微觀相輔相成，緊密聯(lián)系。從宏觀和微觀兩個方面去認(rèn)識物質(zhì)的變化過程，能夠幫助學(xué)生從本質(zhì)上掌握變化過程中的機(jī)理，建立物質(zhì)之間的聯(lián)系，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念。

例如：從宏觀上學(xué)習(xí)化學(xué)反應(yīng)時，重在掌握反應(yīng)現(xiàn)象、物質(zhì)的性質(zhì)和相互轉(zhuǎn)化，以及轉(zhuǎn)化過程中的能量變化。從微觀角度上講，所有的化學(xué)反應(yīng)都是舊鍵斷裂、新鍵形成的過程。若以化學(xué)鍵作為橋梁，從鍵的形成和斷裂推理分析產(chǎn)物的由來，學(xué)生理解起來就變得由內(nèi)而外，有理有據(jù)了。此法尤其適用于有機(jī)化學(xué)的學(xué)習(xí)，明確了反應(yīng)時化學(xué)鍵的變化，就能掌握物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化機(jī)理，從而進(jìn)行有機(jī)推斷了。

化學(xué)反應(yīng)中的能量變化既可以從反應(yīng)物和生成物的能量差這個宏觀角度去分析，又可以從斷鍵吸熱和成鍵放熱之差這個微觀角度去分析。若以鍵能為橋梁，便能實現(xiàn)微觀和宏觀相結(jié)合，使學(xué)生理解得更為透徹。

學(xué)習(xí)氧化還原反應(yīng)時將宏觀表征和微觀實質(zhì)聯(lián)系起來，可以使學(xué)生對氧化還原反應(yīng)的理解更全面更系統(tǒng)。

微觀探析是宏觀辨識的保證。只有明晰了微觀的變化，才能正確理解宏觀上的表現(xiàn)、進(jìn)行有效的宏觀辨識。

二、變化觀念與平衡思想

物質(zhì)是運(yùn)動變化的，化學(xué)反應(yīng)需要一定的條件并遵循一定的規(guī)律，其本質(zhì)是有新物質(zhì)生成，并伴有能量的變化。可逆反應(yīng)有一定的限度，可以通過調(diào)控外界條件控制平衡的移動。這些學(xué)科思想是在學(xué)習(xí)化學(xué)的過程中積累并沉淀出獨特的思維方法，是對化學(xué)本質(zhì)和特征認(rèn)識的升華。

例如：在化學(xué)反應(yīng)中有新物質(zhì)生成，遵循質(zhì)量守恒定律，同時伴隨能量的變化，遵循能量守恒定律；在氧化還原教學(xué)中要滲透電子轉(zhuǎn)移守恒和化合價升降相等的規(guī)律；在離子反應(yīng)中要強(qiáng)調(diào)物料守恒和電荷守恒，利用電荷守恒既可以計算溶液中某離子濃度，又可以利用電荷守恒判斷某溶液中各離子濃度的大小。

化學(xué)中的平衡體系繁多，其中許多規(guī)律可以通用。例如：溶液中的可逆反應(yīng)在被稀釋時的變化與恒壓下充無關(guān)氣體的平衡體系作類比，兩種思維角度可以達(dá)到相同的結(jié)果，便于學(xué)生深入理解。將化學(xué)平衡中溫度對平衡移動的影響帶入到電離平衡和水解平衡中仍然適用。氯化銨溶液或醋酸溶液稀釋時氫離子濃度的變化，可以用勒夏特列原理來解釋，便于學(xué)生接受。將類似的規(guī)律總結(jié)歸納，將更利于學(xué)生加深理解和掌握，形成系統(tǒng)的知識體系，了解規(guī)律的本質(zhì)，更容易形成化學(xué)學(xué)科思維。

三、證據(jù)推理與模型認(rèn)知

有些化學(xué)知識比較抽象，如果能合理運(yùn)用模型揭示化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律，能夠使學(xué)生更好地理解抽象概念。

例如：講氧化還原反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移及化合價升降時用“蹺蹺板”模型，對學(xué)生理解氧化還原基本概念起到了事半功倍之效，將微觀的電子和抽象的化合價升降轉(zhuǎn)變?yōu)楹暧^具體的模型，易于學(xué)生在短時間內(nèi)輕松理解基本概念，也更利于學(xué)生掌握氧化還原配平的思想和方法，并靈活運(yùn)用電子得失守恒來解決計算問題。

在引入化學(xué)平衡這個抽象的概念之前，先介紹水槽進(jìn)出水的模型，將進(jìn)出水速率類比為正逆反應(yīng)速率，將水位類比為化學(xué)反應(yīng)的限度，通過水位隨進(jìn)出水速率的變化模擬正逆反應(yīng)速率變化對化學(xué)平衡的影響。

等效平衡是高二化學(xué)的重點。我借用小盒的模型來講解，先從恒壓下按原比例充入反應(yīng)物時，搭配相應(yīng)體積的小盒，過渡到恒容按原比例充入反應(yīng)物，再根據(jù)情況擴(kuò)張或壓縮小盒，循序漸進(jìn)地講解，更便于學(xué)生理解和運(yùn)用。

在介紹有效碰撞時，我用投籃這個模型將微觀粒子間的反應(yīng)宏觀化，用林黛玉投籃的失敗引出有效碰撞的條件之一——活化分子，用泰森投籃的失敗引出另一條件——碰撞的正確角度，最后用姚明投籃的成功總結(jié)歸納有效碰撞的必備條件。

證據(jù)推理是指結(jié)合已知的條件和已有的知識用嚴(yán)密的邏輯進(jìn)行推導(dǎo)判斷，目前的練習(xí)和高考中此類題型的占比正在提高。例如：碳酸氫鈉溶液升溫后PH增大，有兩種可能性：1.水解吸熱，升溫后促進(jìn)水解，堿性增強(qiáng)；2.碳酸氫鈉受熱分解成碳酸鈉，堿性增強(qiáng)。通過測恢復(fù)原溫度后溶液的PH 或查證碳酸氫鈉的分解溫度，都可以推導(dǎo)得出正確結(jié)論。

四、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識

近幾年的高考提高了對實驗探究能力和創(chuàng)新思維能力的考查，化工流程題已成常規(guī)考查題型，有些大題中還出現(xiàn)了實驗方案設(shè)計的內(nèi)容，這就要求教師在日常教學(xué)中通過實驗探究過程開拓視野，通過設(shè)計創(chuàng)新實驗拓展思維，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的參與度。

例如：教材中Fe（OH）2轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3的實驗需要較長時間，造成課堂傳授知識不連貫的弊端。我就發(fā)動學(xué)生先預(yù)習(xí)，找出變色的原因，再讓學(xué)生想辦法加快變色的速率，最終發(fā)現(xiàn)用玻璃棒將Fe（OH）2沉淀涂抹在濾紙上，再煽動濾紙就可以立即觀察到沉淀變?yōu)榧t褐色。

做SO2的性質(zhì)實驗時容易逸出有害氣體，我?guī)ьI(lǐng)學(xué)生設(shè)計了新的實驗裝置，用一個三頸燒瓶，內(nèi)裝Na2SO3固體，用注射器吸入70%的硫酸固定在左側(cè)瓶口的橡膠塞上，中間瓶口插入玻璃棒，以玻璃棒為載體自上而下依次固定蘸有品紅溶液、酸性高錳酸鉀溶液、濃溴水和氫氧化鈉與酚酞混合溶液的濾紙條，右側(cè)瓶口接盛有塊狀堿石灰的球形干燥管。實驗時，只需推動注射器活塞，注入硫酸，即可觀察到有氣體生成，4 張濾紙條上的溶液都褪色，進(jìn)而讓學(xué)生分析其褪色機(jī)理，便于系統(tǒng)地理解SO2的性質(zhì)，有效地避免了污染。

五、科學(xué)精神與社會責(zé)任

培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)精神，不迷信權(quán)威，以求真求實的態(tài)度去研究化學(xué)。培養(yǎng)學(xué)生社會責(zé)任感，提高社會參與度，為將來的持續(xù)發(fā)展打好基礎(chǔ)。可以說，科學(xué)精神和社會責(zé)任的培養(yǎng)不是一朝一夕能夠完成的，需要教師把握時機(jī)，因勢利導(dǎo)，以潤物細(xì)無聲的方式在教學(xué)過程中實現(xiàn)育人的目標(biāo)。

講侯氏制堿法時，介紹侯德榜先生在國外封鎖技術(shù)的情況下，克服重重困難，潛心研究純堿制備，并將制備方法公諸于世，打破封鎖，為全世界人民造福。講課時還可以聯(lián)合合成氨工業(yè)和硝酸工業(yè)，使工業(yè)合成成為一個專題，便于學(xué)生系統(tǒng)掌握。探討苯的結(jié)構(gòu)時，可以介紹化學(xué)家凱庫勒“日有所思，夜有所夢”，在睡夢中得到苯的結(jié)構(gòu)的史實，使學(xué)生明白“辛勤耕耘，終有回報”。講到原電池時，介紹電池的發(fā)展過程及前景，引導(dǎo)學(xué)生樹立綠色化學(xué)的理念。結(jié)合某些有毒氣體的泄漏介紹自我保護(hù)的方法和控制污染的措施，以及家庭中的一些安全常識。例如：潔廁靈和“84”消毒液同時使用會造成的危險后果，溫度計碎裂后水銀的安全處理，食品工業(yè)中添加劑的使用是一把雙刃劍的原因，營養(yǎng)強(qiáng)化劑為人民帶來的福音等，都可以讓學(xué)生體會到化學(xué)在生活中無處不在。

只有將對社會的責(zé)任感和對科學(xué)精神的追求結(jié)合起來，才能為形成完整的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)體系提供精神動力。

在化學(xué)教學(xué)中深刻理解化學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵，將化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的五個維度有機(jī)地結(jié)合在一起，通過創(chuàng)設(shè)合適的教學(xué)情境，將宏觀與微觀巧妙地結(jié)合起來，選取貼切的模型，建立變化觀念與平衡思想，有效實施科學(xué)探究，發(fā)展創(chuàng)新思維，傳承科學(xué)精神，激發(fā)社會責(zé)任感。加強(qiáng)對學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，不僅使學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)的方法，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力。