俞桂飛

[摘 要] 以初中“化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系”為例，探索初中化學(xué)教學(xué)中落實(shí)發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)途徑。提出發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)要從滲透學(xué)科觀念、增強(qiáng)問題互動(dòng)、開展實(shí)證研究、巧用史料佐證等多方面入手，培養(yǎng)學(xué)生綜合能力。

[關(guān)鍵詞] 高中化學(xué);核心素養(yǎng);教學(xué)設(shè)計(jì)

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》指出，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)由“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”等5個(gè)要素構(gòu)成。筆者認(rèn)為，發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)應(yīng)關(guān)注課堂教學(xué)，只有上出“知”“情”“趣”“動(dòng)”合一的高質(zhì)量的課，化學(xué)核心素養(yǎng)才能落地生根。化學(xué)核心素養(yǎng)是一脈相承的，初中化學(xué)核心素養(yǎng)同樣包含上述5個(gè)方面，因此初中化學(xué)課堂的教學(xué)設(shè)計(jì)也要著力培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。筆者于2018年11月應(yīng)儀征市教研室的邀請(qǐng)，上了一節(jié)題為“化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系”的研討課，下面筆者談一談這節(jié)課的設(shè)計(jì)和反思。

一、設(shè)計(jì)思路

“化學(xué)反應(yīng)中的質(zhì)量關(guān)系”是滬教版上冊(cè)第四章第2節(jié)內(nèi)容，學(xué)生在前面已學(xué)習(xí)了用化學(xué)式來表征化學(xué)反應(yīng)，本節(jié)著重研究化學(xué)反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量關(guān)系的表征，同時(shí)為后面化學(xué)方程式的書寫和計(jì)算奠定基礎(chǔ)。要使學(xué)生重新構(gòu)建對(duì)化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量關(guān)系的認(rèn)識(shí)，須調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)的已有認(rèn)識(shí)，通過選取學(xué)生學(xué)過的或生活中的常見化學(xué)反應(yīng)來激發(fā)學(xué)生思考。物質(zhì)反應(yīng)前后的質(zhì)量究竟是否改變，需要通過實(shí)驗(yàn)研究來證實(shí)。本節(jié)課筆者先設(shè)計(jì)三個(gè)演示實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)一是硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，反應(yīng)后電子天平的示數(shù)不變;實(shí)驗(yàn)二是銅和氧氣反應(yīng)，反應(yīng)后電子天平的示數(shù)變大;實(shí)驗(yàn)三是碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)（敞口體系），反應(yīng)后電子天平的示數(shù)變小。通過這三組現(xiàn)象截然不同的實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并引導(dǎo)學(xué)生能結(jié)合裝置分析電子天平示數(shù)變化的原因，然后結(jié)合實(shí)驗(yàn)三引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計(jì)裝置（密閉體系），通過學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)來探究碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)前后物質(zhì)質(zhì)量的變化。通過學(xué)習(xí)質(zhì)量守恒定律的發(fā)展簡(jiǎn)史，培養(yǎng)學(xué)生的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究精神。對(duì)于質(zhì)量守恒定律成立的原因，須通過具體化學(xué)反應(yīng)的模型建構(gòu)，讓學(xué)生從微觀角度理解質(zhì)量守恒定律的內(nèi)涵。化學(xué)變化的本質(zhì)是原子的重新組合，化學(xué)反應(yīng)前后原子的種類、質(zhì)量、數(shù)量均沒有改變，進(jìn)而能運(yùn)用質(zhì)量守恒定律解釋常見化學(xué)反應(yīng)的質(zhì)量關(guān)系。本節(jié)課設(shè)計(jì)的教學(xué)流程如下圖1。

二、教學(xué)過程

環(huán)節(jié)一、創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)問題

1.判斷對(duì)錯(cuò)

（1）木炭在空氣中燃燒成灰質(zhì)量減少，不符合質(zhì)量守恒定律（? ）

（2）在化學(xué)反應(yīng)中，反應(yīng)物的各物質(zhì)質(zhì)量總和一定等于生成的各物質(zhì)的質(zhì)量總和（? ）

（3）4L氫氣和32L氧氣充分反應(yīng)后，可生成水的體積為36L（? ）

（4）2g的冰融化成2g的水，這一變化遵循質(zhì)量守恒定律（? ）

2.某物質(zhì)燃燒生成二氧化碳和水，則該物質(zhì)中一定含有________元素，可能含有________元素。

3. 3.0g化合物R完全燃燒生成8.8g二氧化碳和5.4g水，請(qǐng)你通過計(jì)算判斷該化合物中有哪些元素？

4.某實(shí)驗(yàn)過程如下：取a g錫粉置于密閉容器中，稱得容器和固體的總質(zhì)量為b g，煅燒使錫粉與O2充分反應(yīng);冷卻后打開容器時(shí)發(fā)現(xiàn)有空氣沖入，待容器內(nèi)氣體組成恢復(fù)到反應(yīng)前，稱得容器和固體的總質(zhì)量為c g;取出所有固體，稱得固體為d g。則c等于（? ）

A.d+b+a B.d-b-a? C.d-b+a? D.d+b-a

設(shè)計(jì)意圖：通過對(duì)學(xué)生的隨堂檢測(cè)，有助于發(fā)現(xiàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)困惑并及時(shí)解決，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

環(huán)節(jié)五、歸納總結(jié)，促進(jìn)反思

師：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)與探究，你收獲了什么？還有哪些困惑？

生：略

師：猜想與實(shí)證是科學(xué)進(jìn)步的一對(duì)翅膀，希望同學(xué)們能插上騰飛的雙翅在知識(shí)的海洋中翱翔吧！

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生本節(jié)課進(jìn)行總結(jié)和反思，以提升對(duì)質(zhì)量守恒的深度理解。同時(shí)教師寄語進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

三、教學(xué)反思

（一）滲透學(xué)科觀念，發(fā)展核心素養(yǎng)

“學(xué)科觀念”是對(duì)學(xué)科研究對(duì)象及研究過程的本原和本體的見解或意識(shí)，具有超越課堂時(shí)空的持久價(jià)值和遷移價(jià)值?；瘜W(xué)學(xué)科觀念通常包含元素觀、微粒觀、變化觀、實(shí)驗(yàn)觀、分類觀和化學(xué)價(jià)值觀6個(gè)方面。而初中化學(xué)核心素養(yǎng)包含“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”5個(gè)方面。本節(jié)課圍繞探究反應(yīng)前后物質(zhì)的總質(zhì)量是否改變，向?qū)W生滲透實(shí)驗(yàn)觀，培養(yǎng)學(xué)生“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究和創(chuàng)新意識(shí)”素養(yǎng);圍繞質(zhì)量守恒定律成立的原因，向?qū)W生滲透微粒觀、元素觀，培養(yǎng)學(xué)生“宏觀辨識(shí)與微觀探析”素養(yǎng);圍繞質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)，向?qū)W生滲透化學(xué)價(jià)值觀，培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”素養(yǎng);圍繞質(zhì)量守恒定律的應(yīng)用，向?qū)W生滲透元素觀、微粒觀、變化觀，培養(yǎng)學(xué)生“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”素養(yǎng)。

（二）增強(qiáng)問題互動(dòng)，激發(fā)學(xué)生潛能

師生對(duì)話是課堂教學(xué)的核心部分，是意義生成、知識(shí)建構(gòu)和認(rèn)知發(fā)展的主要方式。弗萊雷認(rèn)為，對(duì)話是教育的主要途徑之一，要使對(duì)話有成效，提問是關(guān)鍵。課堂要設(shè)計(jì)一些高質(zhì)量的問題鏈來引導(dǎo)學(xué)生思考，增加“為何”“如何”等高層次問題互動(dòng)的比重，讓學(xué)生去思考、去表達(dá)、去發(fā)現(xiàn)，使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)?！敖淌菫榱瞬唤獭?，課堂上的問題設(shè)計(jì)要能發(fā)現(xiàn)和暴露學(xué)生的問題和不足，并加以解決。問題互動(dòng)既包括師生互動(dòng)，又包括生生互動(dòng)。針對(duì)課堂的重難點(diǎn)，要通過設(shè)計(jì)的問題讓所有學(xué)生進(jìn)入思考狀態(tài)，并形成積極向上的學(xué)習(xí)氛圍，讓高質(zhì)量的問題互動(dòng)成為課堂教學(xué)的亮點(diǎn)。如對(duì)于質(zhì)量守恒定律內(nèi)容的理解，要充分發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，讓學(xué)生逐一找出關(guān)鍵詞，其他學(xué)生也參與補(bǔ)充和評(píng)價(jià)，而不是老師直接告訴學(xué)生應(yīng)該注意什么。通過問題互動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能。

（三）開展實(shí)證研究，形成探究模式

科學(xué)必須實(shí)事求是，需要讓結(jié)論建立在證據(jù)基礎(chǔ)上，需要可以重復(fù)驗(yàn)證;科學(xué)探究是提出假說，再加以驗(yàn)證，最后得出結(jié)論的過程證據(jù)推理和模型認(rèn)知。開展實(shí)證研究，就是讓學(xué)生親身經(jīng)歷并體會(huì)知識(shí)獲得的過程，并形成一定的能力。在今后的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生可按照之前已熟悉的探究模式進(jìn)行學(xué)習(xí)。針對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)和化學(xué)原理等，學(xué)生可通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，并根據(jù)所得現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)相關(guān)結(jié)論。對(duì)于微觀粒子變化的分析，可借助模型分析。如學(xué)生對(duì)質(zhì)量守恒定律概念的由來，必須通過猜想、實(shí)驗(yàn)、證據(jù)推理、得出結(jié)論幾個(gè)主要環(huán)節(jié);對(duì)于質(zhì)量守恒定律的成立的原因，必須建立模型，幫助學(xué)生分析化學(xué)變化的實(shí)質(zhì)是分子的分解和原子的重組，反應(yīng)前后原子的種類、數(shù)目、質(zhì)量不變。

（四）巧用史料佐證，培育科學(xué)精神

化學(xué)史材料中所反映的重大發(fā)現(xiàn)對(duì)學(xué)生的觸動(dòng)往往不是最大的，令學(xué)生所折服的往往是科學(xué)家身上所具有的為科學(xué)事業(yè)而獻(xiàn)身的奉獻(xiàn)精神。把化學(xué)史融入教學(xué)中，就是通過化學(xué)家們身上的對(duì)待科學(xué)孜孜不倦的探索精神，來感染青少年學(xué)生，使他們從小樹立科學(xué)的價(jià)值觀、人生觀，培養(yǎng)他們立志將來為科學(xué)獻(xiàn)身的精神。如在介紹質(zhì)量守恒定律的發(fā)現(xiàn)時(shí)，突出拉瓦錫不畏權(quán)威，敢于挑戰(zhàn)，獻(xiàn)身科學(xué)的精神。

[參 考 文 獻(xiàn)]

[1]朱鵬飛，陳敏，陳凱.發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的課例研究——以“離子反應(yīng)”為例[J].化學(xué)教育（中英文），2018（23）.

[2]孫蘭蘭.抓住典型題材 滲透科學(xué)方法教育——“化學(xué)反應(yīng)中物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系”的教學(xué)設(shè)計(jì)[J].化學(xué)教學(xué)，2013（4）.

[3]梁青梅.新手型初中化學(xué)教師學(xué)科教學(xué)知識(shí)的調(diào)查研究[D].首都師范大學(xué)，2013.

[4]胡巢生.基于學(xué)科核心素養(yǎng)的初中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)——以“質(zhì)量守恒定律”為例[J].化學(xué)教學(xué)，2018（2）.

[5]戴芳.從微觀知識(shí)轉(zhuǎn)向微觀認(rèn)識(shí)——人教版“分子和原子（2）”教學(xué)設(shè)計(jì)[J].廣西教育，2017（42）.

[6]倪娟.論基于學(xué)科觀念的化學(xué)概念教學(xué)——以離子反應(yīng)教學(xué)設(shè)計(jì)為案例[J].化學(xué)教育，2014（1）.

[7]楊玉琴，倪娟.促進(jìn)“深度學(xué)習(xí)”的教學(xué)設(shè)計(jì)[J].化學(xué)教育，2016（17）.

[8]吳俊明，張磊.科學(xué)本質(zhì)觀及其養(yǎng)育（下）[J].化學(xué)教學(xué)，2016（3）.

[9]王保強(qiáng).化學(xué)史融入課堂教學(xué)的價(jià)值和策略[J].化學(xué)教育，2015（13）.

（責(zé)任編輯：張華偉）