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基于学科核心素养的高中化学教学案例研究
作者：曾晓军
来源：《中小学教学研究》2018年第04期
[摘 要]
学科核心素养下的高中化学教学，其目的在于通过提高化学教学质量，培养和提高学生的化学核心素养，课堂是主阵地，本文以课堂教学体现学科核心素养的研究，分析课例中多种多样生动的学习活动，着力培养和提高学生的化学实践能力、应用能力和综合能力，以期在平时的教学中有效落实学生学科核心素养的提升。 [关键词]
高中化学；核心素养；化学能
高中各学科课程标准修订研究，提出了学科的核心素养体系，要求在学科教学中帮助学生形成能体现学科自身本质特征，具有跨学科性质的学科核心素养。学科核心素养的形成，需要学习者在学习中与学习情境持续互动，需要学习者在解决问题和创生意义的过程中养成必备品格，形成关键能力。高中化学课程标准修订中，提出了用“宏观辨识和微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“实验探究与创新意识”“科学精神与社会责任”五个语句概括的学科核心素养。
基于此，课堂教学要从知识技能传授的单项灌输，转向以学科核心素养培养为目标和导向。要从学科素养培养的视角分析、把握教学内容，改变学习方式和教学模式，探索教学设计和课堂教学的转型。在课堂教学设计和组织上，要基于学科核心素养培养，把教学内容要密切联系自然、社会生产生活实际和热点问题，创设学习情境，让学生尽可能在真实的情境中学习；要把学习活动开展作为课堂教学的主线，让学习活动成为课堂的主旋律。建构基于学科核心素养培养的教学内容，是课堂转型的核心，学习情境创设、学习活动开展是有效地实施教学、落实学科核心素养培养的保证。
一、从学科核心素养培养的视角分析学科教学内容
学科教学内容，一是学科的基础知识（学科基本概念、基本原理及其应用）的理解和掌握、学科学习和研究基本方法和基本技能的习得。这部分内容学科的逻辑结构清晰，系统性强，具有学科特质，是显性的教学内容，在教科书的语言文字、符号、图表中可以非常明白地读到、学到。二是在学科基础知识、学科学习和研究基本方法和基本技能中蕴含着的学科思维方式、学科观念、科学探究、科学精神、价值观和人文精神教育内容。这部分学习内容既有学科特质，又包含跨学科教育功能。这部分学习内容缺乏系统性和明晰的逻辑结构，大多分散、渗透在学科基础知识、学科学习和研究基本方法和基本技能之中。许多内容在教科书的字里行
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间读不到，是隐性的（但不是外加、虚幻的）。学科教学的这两部分内容，前者是后者的载体，后者是前者的灵魂，对于学科核心素养形成都是不可或缺的。
化学课程中，学习内容包括显性的和隐性的两种。显性的学习内容包括化学科学的最基础、最核心的知识，包括从原子、分子水平研究物质及其变化的事实性知识，化学研究方法、手段工具和技术等策略性、方法性知识，化学科学在认识物质及其变化、合理利用物质、创造新物质等方面应用的价值性知识，这也是传统学科教学的重点。隐性的学习内容包括所蕴含的化学科学的核心观念、化学学科的思维方式、科学探究和科学伦理道德，看待和处理人与自然，科学与技术、社会、环境关系的准则等。两种学习内容对学生核心素养的培养都是不可或缺的。
王云生老师认为，从化学学科核心素养培养的视角看，高中化学课程的显性与隐性的教学内容如下：
科学认知维度：运用化学实验方法，基于证据做分析推理，借助想象、模型方法和符号表达，从化学现象的宏观辨识入手，深入到在原子分子水平上对物质及其变化做微观探析，理解、掌握化学学科的核心基础知识、基本技能与相关的研究和学习方法。
化学实验和科学探究维度：在观察物质及其变化现象（包括化学实验现象）的过程中，发现并提出问题，开展科学探究，提高问题意识、探究意识和创造意识，形成化学学科的思维方式、科学探究能力、分析和解决问题能力。
科学与人文教育维度：在主动参与学习的过程中体验、感悟，形成化学的基本观念，理解科学的本质，理解科学与社会、生活、生产、环境的关系，认识化学科学价值，培养社会责任，培养科学精神和科学伦理观念。
基于此，对于高中化学课程中的《化学能与电能的转化》的相关学习内容，会涉及以下问题：
什么是化学能和电能的相互转化？ 化学能和电能为什么可以相互转化？ 如何实现化学能和电能的相互转化？ 化学能和电能相互转化的意义是什么？
从上述三个维度分析，可以清晰地剖析和梳理其中蕴含的化学学科核心素养培养的要素。 科学认知：借助实验现象观察，从宏观性（金属活动性不同的金属和电解质形成原电池，电解质溶液通电前后发生的现象变化）的辨识入手，运用想象和微观粒子运动模型做微观探
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析，理解、掌握有关化学能和电能相互转化的基本概念和原理知识，从微观视角，运用化学符号系统描述、分析原电池的电解质中各电极发生的反应；应用电能和化学能相互转化原理知识，解释说明生产、生活中原电池反应、电解反应、以及化学电源、电解应用中的氯碱工业的电镀、金属的腐蚀与防护等知识。
化学实验和科学探究：能从有关电解质在溶液中存在状态、变化与相互作用的现象中，发现和提出问题，运用化学实验方法和逻辑思维方法，探究在电化学过程中离子移动的方向的原因，通过实验探究，理解原电池反应和电解反应的原理。
科学与人文教育：在研究原电池和电解池工作原理过程中，形成有关电解质溶液中离子变化的规律意识与理性思维习惯，树立变化观念和平衡思想；在分析研究与原电池和电解原理相关的化学实际问题中，培养实事求是的科学精神，认识能量转化原理知识在促进化学科学发展上，在研究和解决生活、生产、环境中相关问题上的价值，培养理论联系实际的学风和社会责任感，形成科学的价值观和科学伦理观念。
核心素养不是先天遗传，而是经过后天教育习得的。学生核心素养的实现必须以知识教学为载体，课堂教学是发展学生学科核心素养的主阵地，教材是学生学习的重要文本，化学学科的核心素养应该内隐在教材内容中，教师要结合教学内容，根据学生的实际状况、为实现培养学科核心素养的目的创造性地开发和使用教材，这就要求教师必须围绕化学学科核心素养精心设计教学内容。
二、从学科核心素养培养的视角进行课堂教学设计
在此选择《化学能与电能的相互转化》中《电解池的工作原理及应用》一节内容，按照目前关于化学学科核心素养的要求，重新审视教材内容，挖掘其学科核心素养价值，以这些教学内容为载体，通过有效的教学活动设计，达到培养化学学科核心素养的目的。 教材分析：
本节教材分为两部分：一是电解原理，以电解CuCl2溶液为例，根据实验现象分析装置中发生的电解反应，介绍了电解的基本概念——电解的概念、电解池的组成、离子放电顺序和电极反应，从而揭示了电解的原理；二是电解原理的应用，以氯碱工业、电镀、铜的精炼、电冶金为例，介绍电解原理在化工生产中的应用。这在教学设计的重心是第一部分电解原理。“化学能与电能的相互转化”是贯穿全章的主线。在原电池的学习中，学生已经了解了利用自发的氧化还原反应，能够把化学能转化为电能，本节的核心概念是“通过电解池使非自发的氧化还原反应能够发生，反应中电能转化为化学能”。氧化还原反应、离子得失电子难易程度、电解池如何形成闭合回路，这些知识是电解原理的基础。 学情分析
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