培养学生化学核心素养的路径探寻
——以“物质的量浓度”教学为例 徐海燕1 刘 莹2 赵 拯1* （1江苏省江阴高级中学 江苏 江阴 214443 2江阴市第二中学 江苏 江阴 214400） 摘要：核心素养是育人目标和知识教学的中介。对学科知识的再设计，可以培养学生的核心素养；长期核心素养培养的积累，能达到立德树人的目标。通过核心素养内容分解细化，以“物质的量浓度”教学为载体，在情境设计、过程引导和结果应用三阶段，分别探寻出培养学生化学核心素养的路径。 关键词：核心素养；溶液配制；化学教学 一、背景分析 《教育部关于全面深化课程改革 落实立德树人根本任务的意见》中指出：发展学生核心素养，主要是指学生应具备的，能够适应终身发展和社会发展需要的必备品质和关键能力。对于某学科的核心素养，是指通过学习某学科的知识与技能、思想与方法而习得的重要观念、关键能力与必备品格，是学生知识、技能、情感、态度和价值观等多方面的融合体。化学学科的核心素养就是该学科最具科学本质的素养。在《普通高中化学课程标准（征求意见稿）》将化学核心素养概括为“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认识”“科学探究与创新意识”“科学精神与社会责任”五个维度。核心素养的落实关键在课堂教学中，根本在于学生的改变。那么，以培养学生化学核心素养为目标的课堂教学会与传统教学有哪些不同？经过长期这样培育的学生会有哪些改变？笔者以这两个问题为指引，在一线教学中反复尝试，得到一些启示。现以化学核心素养培育为目标，借鉴北师大高端备课“物质的量浓度”［1］教学中的有益经验，对该部分内容进行整合设计，以探索在课堂教学中培养学生核心素养的路径。 二、设计建构 核心素养是学科育人与知识教学的中介，可以借助知识与技能的教学，逐步形成学科核心素养。核心素养不断培育与深化，以达到培养的学生能正确认识到生产生活中的化学现象并处理常见的化学问题，也为高校提供化学方面有一定潜能且具有扎实化学学科思维的人才。育人目标的实施要靠核心素养的积累和沉淀，而核心素养的养成又必须在课堂教学中有意识地培养。在课堂教学中，化学核心素养的五个维度可具体化为以下几点：引导学生从化学的视角认识和解决化学问题；注重以实验探究为实践基础，在实践中发现和提出有价值的化学问题；能够基于事实证据进行分析推理，建构模型来描述和解释化学现象；对化学问题具有科学精神与社会责任的价值追求。通过这几项具体化做法为抓手形成切实可行的培养途径，有目的、有计划系统实施，就能逐渐形成稳定的化学学科核心素养，最终达到立德树人的目标。 三、路径探寻 在化学学科教学中，情境创设、过程引导和结果应用是课堂教学的关键环节。借助现代教学理论，将化学学科核心素养有机整合到课堂教学关键环节中，从而探寻出易操作又切实可行的培养路径。在“物质的量浓度”的教学中，要能让学生自主归纳出“物质的量浓度”的定义，能归纳物质的量浓度的注意事项，能初步进行一定物质的量浓度溶液的配制。现以此为教学目标，建构了以下培养学生化学核心素养的路径。 1.创设驱动性问题激活思维，在微观与宏观转换中提升知识的理解深度 在教学过程中，教师有目的地创设情感色彩或形象生动的场景，以引起学生的关注，可促进学生主体性参与到教学活动中来。在此过程中，适时提出驱动性问题，可吸引学生注意力，引发学生好奇心，激活学生认知思维。为培养学生的化学学科素养，在教学情境引入时，需带领学生在宏观与微观之间上下翻飞，来回穿梭，从而深入体验所学知识的功能与价值。 教学过程：在物质的量浓度教学开始时，先让学生写出氯化钠与硝酸银的反应方程式：NaCl+AgNO3====AgCl↓+NaNO3，同时引导学生从微、宏观角度说出方程式的意义。宏观层面：58.5g的氯化钠刚好与170g硝酸银生成沉淀；微观层面：每一单位氯化钠可以与一单位的硝酸银恰好生成一单位沉淀。为突出“微宏观”核心素养的培养，教师应特意带领学生想象每一单位的氯化钠与硝酸银混合微观情形，在此基础上引导学生推理n倍的氯化钠与硝酸银同样能刚好沉淀，当n倍的氯化钠就刚好为58.5g，就过渡到宏观层面上了。此时，通过思维的激活与衔接，激活已有的知识储备。当课堂气氛相对融洽时，教师可拿出一架托盘天平、一瓶氯化钠固体、一支盛有少量硝酸银溶液的试管，抛出问题：现在的称量工具只有托盘天平，若要使含有0.001molAgNO3的溶液完全沉淀，需要NaCl的量是多少？真实情境，且具有一定挑战性的问题，往往能激起学生特别的兴趣。当然如果当学生难以突破时，教师可提供“脚手架”：从烧杯中吸出1mL的溶液，提示学生：该溶液中含有0.001mol氯化钠，即0.0585g氯化钠。在这种情况下，学生会想到可以配成溶液，取出一部分进行反应而达到问题的解决。而体会“物质的量浓度”知识的价值，则需要对该知识有了充分的感性认识后，让学生亲自操作，比较量取液体与硝酸银反应，还是用固体与硝酸银反应更便捷，从而归纳出为什么要引入物质的量浓度。 说明：微宏观之间灵活的切换，相互论证是培养学生核心素养的重要方式。宏观的现象可以通过实物、实验、视频等方式呈现，真实的、可视的、能操作的问题更易激发学生的灵感；但是微观现象则需要通过学生想象进行，微观想象是学科素养的重要体现。这个过程，也需要教师提供脚手架，让学生能够跨越微宏观这个沟。在化学学科中，许多概念都可以通过微宏观之间切换而加深理解，作为化学教师，就一定要熟练掌握化学知识的学科特征，运用“见宏思微、以微窥宏”的思维方式，引导学生加强这方面素养的锻炼。 2.基于证据进行事实推理和模型建构，通过抛锚式教学促进高阶思维的培育 抛锚式教学是在实际情境中确立问题，再根据问题确定学习方向和内容。在化学学习中，当确定了所要解决的问题后，就应根据已有事实，进行合理推理、实验验证，在不断探索中，逐步形成思维模型和实物模型。在化学教学中，要特别注意发挥学生的主体作用。教师做的是提供事实依据，要放手让学生对问题进行分析、综合、评价和创造，因地制宜地促进学生高阶思维的培育［2］。 教学过程：在“物质的量浓度”教学过程中，当学生达成共识：可取一定量的溶液而获得所需的微量氯化钠后，下面问题就集中到在哪里配制，如何配制的问题了。有了清晰的目标，教师扮演“向导”的角色，放手让学生去设计配制仪器了。通过学生讨论与教师追问，明确在溶质、溶剂和溶液一个量之间，选择溶质的物质的量，溶液的体积是最方便的浓度表征形式。接着，引导学生比较量筒与烧杯特点：烧杯口大，容积大，但精确度低；量筒口小、容积小但精确度高。与学生一起讨论后得出，可以设计下端容积较大部分（烧杯的优点），而上端设计较细部分（量筒的优点），这样既能装较多量的溶液，又能控制终点时量的溶液。当然，如果有条件，可以设计出模型用3D打印机打印出来。通过不断地讨论、修改和完善，最终形成容量瓶的雏形。 说明：将溶液装置的设计作为重点，似乎舍本逐末，但对装置的设计，恰恰是培育学生化学核心素养的关键载体。在积极的探索、不断地评价和完善过程中，一方面对于容量瓶的构造会有一个非常深入的理解，而学科思维模型和实物模型的构建也蕴含其中；另一方面，设计过程也是思维不断升华的过程，特别是其中高阶思维的培养，而高阶思维恰恰是化学核心素养中的关键要素。 3.亲自设计、亲身操作，在深度参与中培育学生的科学精神、社会责任感 把主动权放给学生，放手让学生围绕中心任务进行设计、操作和改进。只有确立了学生的主体意识，在主体意识指导下的活动，才能激发起学生的积极性和主动性。也只有激发了学生的积极性和主动性，才能在活动中培养学生的科学精神。化学学科是一门精密的学科，这就为培养学生的科学精神提供了载体；同时化学也是一门应用性的学科，化学与社会和生产、生活密切相关，直接或间接地关乎到身边的每一个人，社会责任感就在结果的应用中孕育而生。 学习过程：前面设计出来的容量瓶的模型还是比较粗糙的。教师取出现成的容量瓶，与学生设计的仪器进行比较，从中进一步分析容量瓶设计的原理。当对容量瓶有了比较深入的认识后，可以请学生代表上台进行溶液的配制工作。 教师与同学一边观察，一边提问，努力使问题在全班同学讨论合作下予以解决。通过生生互动、师生互动，将课堂气氛紧紧地围绕着教学目标进行。这个过程的困难不断解决，结果越来接近时，学生的成就感就越发充实。另外，当学生做完实验，教师进一步画龙点睛：有些学生在实验操作中认为小细节不严谨不以为然，其实我们的每个小举动，都会影响很多。当我们成为科学家，成为科技工作者，如果我们配制的是生理盐水的话，这就会直接影响到挂水人的生命安全。所以学习化学就必须要有严谨的态度和强烈的社会责任感。 评价：核心素养中的科学精神和社会责任感的培育都需要一定的载体，单靠教师说教和试题训练，无法触动学生的内心。只有通过学生的亲身参与和体验，才能让学生从内心感受到科学精神给我们带来的成就感和愉悦感，才能坚定我们在科学的道路上不断前行。同时，社会责任感的培养也必须与学生体验相联系，教师要因势利导，对社会责任感的教育要细水长流。 四、结语 通过一段时间基于学生化学核心素养培养指导下的教学实践后，学生对于知识的领悟能力、动手实践和思维方面都有了一定的提升，特别是对于问题的质疑和探究能力有了长足发展，班里涌现出一批对于化学特有钻研精神，喜欢追根问底的学生。应该说，发展学生核心素养的培养方式是有利于提高学生的科学素养，也能为立德树人提供现实基础的。 当然，核心素养指导下的教学，需要教师更新教学观念，强化学科核心意识，教师的教不必过于纠结于是否一步到位给予学生完整的知识体系。同时，核心素养的培养是个系统、长期的工程，不仅要从单元教学设计层面上进行课时设计，还需要对中学阶段及相关学科整体设计、同步实施，形成合力，这是我们需要进一步研究的内容。 参考文献 ［1］ 徐敏.关于“物质的量浓度”教学设计的2次反思——“高端备课”项目促进化学教师专业发展记录之一［J］.化学教育，2010（1）：8-10 ［2］ 朱鹏飞.学科核心素养的研究进展及其对中学化学教学的启示［J］.化学教学，2017（1）：13 文章编号：1008-0546（2017）11-0041-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.11.014 *通讯联系人，E-mail：zhaozheng1223@126.com
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