基于化学学科核心素养培养的教学设计

邓玮

摘要：核心素养是最为国家第三次课程改革所提出的具体培养目标，是学生在接受相应的教育过程中，逐步形成的适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格与关键能力.化学学科核心素养主要可以从“宏观辨识与微观探析”等五个方面进行渗透，而化学学科核心素养的培养需要依托平时课堂教学达到目的，据此结合具体的教学案例分析如何通过教学设计发展学生化学学科核心素养，同时强调核心素养的培养最关键的是注重核心知识和具备核心观念.

关键词：化学学科核心素养;教学设计;初中化学

中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1008-0333（2022）20-0122-03

1 基于化学学科核心素养的教学设计分析

北京师范大学林崇德教授指出：“核心素养是学生在接受相应的教育过程中，逐步形成的适应个人终生发展和社会发展需要的必备品格与关键能力.它是关于学生知识、技能、情感、态度、价值观等多方面的综合体;它指向过程，关注学生在其培养过程中的体悟、而非结果导向;同时，核心素养兼具稳定性与开放性、发展性，是一个伴随终生可持续发展、与时俱进的动态优化过程，是个体能够适应未来社会、促进终生学习、实现全面发展的基本保障.”对于初中化学教学来说，要真正能够发展以上几方面素养，最重要的依托就是课堂教学，而课堂教学最为关键的是教学前行为——教学设计.

笔者以人教版九年级上册第六单元课题——“金刚石、石墨和C60”第2课时——单质碳的化学性质为例，谈谈在教学设计中体现培养学生化学学科核心素养的几个方面.

2 树立培养学生化学学科核心素养的教学思想

在义务教育课程标准中对于“金刚石、石墨和C60”中的三种碳单质的说明要求是：了解自然界中的循环和认识物质的多样性.教材先介绍三种碳单质的结构、物理性质和用途的关系，接着从化学性质角度介绍碳的化学性质以及用途.根据教材内容，在进行教学设计时，可以设计以下化学学科核心素养的内容：一是学生元素观的形成：物质的转化是基于守恒的思想进行元素之间的互相结合与转化;二是实验观作为化学学习最重要的方法，教学时通过实验探究帮助学生解决木炭与氧化铜反应的难点问题;三是以碳为代表，逐步建立学习物质的一般思路和方法;四是通过碳的还原性，初步认识氧化还原反应的相对性;五是微粒观，通过对比上节课学习物理性质的差异性和化学性质的相似性，进一步从微观实质理解物质的结构及化学变化的微观实质问题.

3 将化学学科核心素养体现在教学目标中

化學学科核心素养和教学目标不是空洞的，也不是孤立的，在可行性的基础之上，它们是互相关联，互相因果的.如在本课的教学设计中，结合上述教学思想，可以设计如下教学目标：

（1）通过观察生活中碳的变化，了解碳的稳定性和可燃性;通过了解反应物的浓度与量的不同，反应速率和产物也不同，从而渗透化学平衡的思想;

（2）通过实验探究方法突破木炭与氧化铜的反应，培养化学实验观;

（3）体会化学实验探究是获取化学知识的重要手段和学习化学的重要方法，同时培养严谨的科学态度和尊重客观事实、善于合作等优良品质;

（4）通过碳的可燃性引发的问题，培养科学态度与社会责任感.

（5）通过碳与氧化铜的反应，从得氧与失氧角度了解化学反应中的另一种平衡思想，对氧化还原反应有初步的认识.

4 教学过程设计是在课堂教学中落实化学学科核心素养的关键教学过程设计要体现出培养学生化学学科核心素养的教学思想，落实化学学科核心素养的教学目标，需要善于挖掘教材中的化学学科核心素养材料，并充分应用，本节课的教学过程设计如图1所示.

具体教学过程：

教学环节1：创设情境，引入新课（见表1）

素养意图：石墨和金刚石通过字画与钻戒这两个学生所熟悉的生活实例来展示，拉近了课本与生活的距离，而这两种物质在生活中的相关用途又恰好反应出其相同的化学性质，体现化学来源与生活，又高于生活的“科学态度与社会责任”，激发学生学习兴趣，引发学生深入认知的欲望.同时学生通过两个生活实例推理出单质碳的稳定性，培养学生用已有认知推导新认知的的关键能力.

教学环节2：提出问题，引发认知冲突（见表2）

素养意图：对于从已知到未知的认知冲突，能很好激发学生不断思考并且分析，培养化学变化与平衡思想：通过质量守恒定律中反应前后元素种类守恒观，结合碳元素的化合价常见价态为正二价与正四价，最后学生通过史实资料获取关键信息是一种有毒物质，则能锁定此反应生成的是一氧化碳.

在提供给学生阅读的史实中，通过分析推理史实中的关键信息——不通风的浴室——氧气的量，分析出碳与氧气反应生成一氧化碳的条件，从而提高学生的阅读能力与证据推理能力，同时学生通过碳的燃烧生成物受到氧气的含量影响，明白了化学反应受到外界因素的制约，进一步了解到人们可以通过控制条件促使化学反应向人们设想的方向进行.

对史实中的问题，利用化学知识分析并且解决，激发学生进一步分析思考生活中的相关问题，如：沙县小吃店的煤炉安全注意事项，加深学生安全意识以及解决办法，培养学生的科学态度与社会责任.

教学环节3：实验探究，突破难点（见表3）

素养意图：碳与氧化铜的反应是本节课的难点所在，笔者通过教材中的演示实验改造为探究实验来突破难点，同时也自然地总结出碳的还原性.

首先，先从碳与氧气的反应中让学生观察出碳元素容易结合氧元素形成碳的氧化物，根据已学知识，除了单质氧气中含有氧元素，对于氧化物中也含有氧元素，碳元素是否也有一样的能力获取氧化物中的氧元素，可以尝试一些金属氧化物进行实验探究.通过这样的过渡，让学生通过已学知识很快能进入新知识的学习.

接着，对于木炭与氧化铜是否会反应提出问题，将这个实验改为探究实验.让学生根据实验探究的步骤进行，加深学生对实验探究的理解.同时这个实验探究的关键就是实验设计，其中装置的选择一是通过对实验室用固体制取氧气的发生装置的比较，二是通过对猜想和假设的验证来确定，通过这两种方法培养学生对实验仪器选择和组装的实验探究能力;同时通过对生成的铜在高温下易氧化的分析，对课本上实验装置进行改进：加上一个弹簧夹，从而培养学生的创新意识;依据质量守恒定律中的元素守恒，引导学生进行反应生成物的推导，证明生成物为Cu和CO或者是Cu和CO2，培养了学生的化学变化与平衡思想;通过实验现象中有红色固体生成和澄清石灰水变浑浊，分析反应的生成物，在实验现象分析与推理过程中，培养学生的寻找证据推理能力.

教学环节4：拓展提升，理解实质（见表4）

素养意图：通过提出碳常温下具有稳定性，但当温度升高后化学性质出现了变化这个问题，学生需要联系已学知识，物质的结构决定性质，微观参加化学反应的是碳原子，不同条件下为何有不同的性质，这就可以从碳原子的内部结构分析，因为碳原子最外层是4个电子，是处于半稳定状态，因此在常温下稳定，但是温度升高后激发了最外层电子，使它变得活泼.这样的宏观辨识微观探析，加深了对微观问题的理解.

参考文献：

[1] 林崇德.21世纪学生发展核心素养研究[M].北京：北京师范大学出版社，2016.

[2] 中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准[M].北京：北京师范大学出版社，2012.[责任编辑：季春阳]