化学学科素养的培养策略研究

天津市第二十五中学 刘 爽

高中化学学科核心素养是学生全面发展核心素养的重要组成部分，提供了社会主义核心价值观下化学学科育人的基本标准，为学生通过化学课程学习所需要形成的关键能力和必备品格明确了要求。

新时代新形势，改革开放和社会主义现代化建设、促进人的全面发展和社会全面进步对教育和学习提出了新的更高的要求，也对教师日常教学工作提出了新的更高的标准。因此，在课堂上、校园中，如何培养学生的核心素养，甚至将核心素养的养成融入到生活的点滴中，成为值得深入思考和研究的问题。

一、宏观辨识与微观探析

化学是宏观与微观紧密结合的一门科学，从宏观上研究物质性质及其相互转化，从微观上研究其组成、结构、转化机理。宏观与微观相辅相成，紧密联系。从宏观和微观两个方面去认识物质的变化过程，能够帮助学生从本质上掌握变化过程中的机理，建立物质之间的联系，形成“结构决定性质”的观念。

例如：从宏观上学习化学反应时，重在掌握反应现象、物质的性质和相互转化，以及转化过程中的能量变化。从微观角度上讲，所有的化学反应都是旧键断裂、新键形成的过程。若以化学键作为桥梁，从键的形成和断裂推理分析产物的由来，学生理解起来就变得由内而外，有理有据了。此法尤其适用于有机化学的学习，明确了反应时化学键的变化，就能掌握物质间的转化机理，从而进行有机推断了。

化学反应中的能量变化既可以从反应物和生成物的能量差这个宏观角度去分析，又可以从断键吸热和成键放热之差这个微观角度去分析。若以键能为桥梁，便能实现微观和宏观相结合，使学生理解得更为透彻。

学习氧化还原反应时将宏观表征和微观实质联系起来，可以使学生对氧化还原反应的理解更全面更系统。

微观探析是宏观辨识的保证。只有明晰了微观的变化，才能正确理解宏观上的表现、进行有效的宏观辨识。

二、变化观念与平衡思想

物质是运动变化的，化学反应需要一定的条件并遵循一定的规律，其本质是有新物质生成，并伴有能量的变化。可逆反应有一定的限度，可以通过调控外界条件控制平衡的移动。这些学科思想是在学习化学的过程中积累并沉淀出独特的思维方法，是对化学本质和特征认识的升华。

例如：在化学反应中有新物质生成，遵循质量守恒定律，同时伴随能量的变化，遵循能量守恒定律；在氧化还原教学中要渗透电子转移守恒和化合价升降相等的规律；在离子反应中要强调物料守恒和电荷守恒，利用电荷守恒既可以计算溶液中某离子浓度，又可以利用电荷守恒判断某溶液中各离子浓度的大小。

化学中的平衡体系繁多，其中许多规律可以通用。例如：溶液中的可逆反应在被稀释时的变化与恒压下充无关气体的平衡体系作类比，两种思维角度可以达到相同的结果，便于学生深入理解。将化学平衡中温度对平衡移动的影响带入到电离平衡和水解平衡中仍然适用。氯化铵溶液或醋酸溶液稀释时氢离子浓度的变化，可以用勒夏特列原理来解释，便于学生接受。将类似的规律总结归纳，将更利于学生加深理解和掌握，形成系统的知识体系，了解规律的本质，更容易形成化学学科思维。

三、证据推理与模型认知

有些化学知识比较抽象，如果能合理运用模型揭示化学现象的本质和规律，能够使学生更好地理解抽象概念。

例如：讲氧化还原反应的电子转移及化合价升降时用“跷跷板”模型，对学生理解氧化还原基本概念起到了事半功倍之效，将微观的电子和抽象的化合价升降转变为宏观具体的模型，易于学生在短时间内轻松理解基本概念，也更利于学生掌握氧化还原配平的思想和方法，并灵活运用电子得失守恒来解决计算问题。

在引入化学平衡这个抽象的概念之前，先介绍水槽进出水的模型，将进出水速率类比为正逆反应速率，将水位类比为化学反应的限度，通过水位随进出水速率的变化模拟正逆反应速率变化对化学平衡的影响。

等效平衡是高二化学的重点。我借用小盒的模型来讲解，先从恒压下按原比例充入反应物时，搭配相应体积的小盒，过渡到恒容按原比例充入反应物，再根据情况扩张或压缩小盒，循序渐进地讲解，更便于学生理解和运用。

在介绍有效碰撞时，我用投篮这个模型将微观粒子间的反应宏观化，用林黛玉投篮的失败引出有效碰撞的条件之一——活化分子，用泰森投篮的失败引出另一条件——碰撞的正确角度，最后用姚明投篮的成功总结归纳有效碰撞的必备条件。

证据推理是指结合已知的条件和已有的知识用严密的逻辑进行推导判断，目前的练习和高考中此类题型的占比正在提高。例如：碳酸氢钠溶液升温后PH增大，有两种可能性：1.水解吸热，升温后促进水解，碱性增强；2.碳酸氢钠受热分解成碳酸钠，碱性增强。通过测恢复原温度后溶液的PH 或查证碳酸氢钠的分解温度，都可以推导得出正确结论。

四、科学探究与创新意识

近几年的高考提高了对实验探究能力和创新思维能力的考查，化工流程题已成常规考查题型，有些大题中还出现了实验方案设计的内容，这就要求教师在日常教学中通过实验探究过程开拓视野，通过设计创新实验拓展思维，提升学生学习的参与度。

例如：教材中Fe（OH）2转化为Fe（OH）3的实验需要较长时间，造成课堂传授知识不连贯的弊端。我就发动学生先预习，找出变色的原因，再让学生想办法加快变色的速率，最终发现用玻璃棒将Fe（OH）2沉淀涂抹在滤纸上，再煽动滤纸就可以立即观察到沉淀变为红褐色。

做SO2的性质实验时容易逸出有害气体，我带领学生设计了新的实验装置，用一个三颈烧瓶，内装Na2SO3固体，用注射器吸入70%的硫酸固定在左侧瓶口的橡胶塞上，中间瓶口插入玻璃棒，以玻璃棒为载体自上而下依次固定蘸有品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、浓溴水和氢氧化钠与酚酞混合溶液的滤纸条，右侧瓶口接盛有块状碱石灰的球形干燥管。实验时，只需推动注射器活塞，注入硫酸，即可观察到有气体生成，4 张滤纸条上的溶液都褪色，进而让学生分析其褪色机理，便于系统地理解SO2的性质，有效地避免了污染。

五、科学精神与社会责任

培养学生严谨求实的科学精神，不迷信权威，以求真求实的态度去研究化学。培养学生社会责任感，提高社会参与度，为将来的持续发展打好基础。可以说，科学精神和社会责任的培养不是一朝一夕能够完成的，需要教师把握时机，因势利导，以润物细无声的方式在教学过程中实现育人的目标。

讲侯氏制碱法时，介绍侯德榜先生在国外封锁技术的情况下，克服重重困难，潜心研究纯碱制备，并将制备方法公诸于世，打破封锁，为全世界人民造福。讲课时还可以联合合成氨工业和硝酸工业，使工业合成成为一个专题，便于学生系统掌握。探讨苯的结构时，可以介绍化学家凯库勒“日有所思，夜有所梦”，在睡梦中得到苯的结构的史实，使学生明白“辛勤耕耘，终有回报”。讲到原电池时，介绍电池的发展过程及前景，引导学生树立绿色化学的理念。结合某些有毒气体的泄漏介绍自我保护的方法和控制污染的措施，以及家庭中的一些安全常识。例如：洁厕灵和“84”消毒液同时使用会造成的危险后果，温度计碎裂后水银的安全处理，食品工业中添加剂的使用是一把双刃剑的原因，营养强化剂为人民带来的福音等，都可以让学生体会到化学在生活中无处不在。

只有将对社会的责任感和对科学精神的追求结合起来，才能为形成完整的化学学科核心素养体系提供精神动力。

在化学教学中深刻理解化学核心素养的内涵，将化学学科核心素养的五个维度有机地结合在一起，通过创设合适的教学情境，将宏观与微观巧妙地结合起来，选取贴切的模型，建立变化观念与平衡思想，有效实施科学探究，发展创新思维，传承科学精神，激发社会责任感。加强对学生核心素养的培养，不仅使学生学会学习的方法，而且能够培养学生终身学习的能力。