沙勇軍

摘 要：隨著新課程改革的逐步深入，高中化學(xué)教師不僅需要在教學(xué)過程中向?qū)W生傳授學(xué)科知識，同時也需要注重培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)，提升學(xué)生學(xué)科關(guān)鍵能力。這既是為了學(xué)生自身發(fā)展的內(nèi)在需要，也是課程改革對教師提出的基本要求，是符合新時代教育背景的。教師可立足于高中化學(xué)教學(xué)，研究化學(xué)核心素養(yǎng)指向下的學(xué)科關(guān)鍵能力內(nèi)涵，分析當(dāng)前高中化學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀，探討如何在高中化學(xué)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)關(guān)鍵能力。

關(guān)鍵詞：高中化學(xué);關(guān)鍵能力;核心素養(yǎng)

中圖分類號：G63 ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ?文章編號：1673-9132（2022）01-0140-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.01.068

21世紀(jì)初，經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織（OECD）率先提出了“核心素養(yǎng)”這一結(jié)構(gòu)模型。其主要解決的問題是：新時代培養(yǎng)什么樣的學(xué)生？新時代培養(yǎng)的學(xué)生應(yīng)該具備哪些核心組織、能力與情感態(tài)度，才能真正滿足學(xué)生個人發(fā)展需要，同時推動社會發(fā)展？加強(qiáng)學(xué)生核心素養(yǎng)培養(yǎng)是素質(zhì)教育的重要任務(wù)，其落腳點在于培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)終身發(fā)展以及社會發(fā)展需要的必備品格以及關(guān)鍵能力。正是隨著核心素養(yǎng)這一概念的提出，學(xué)科關(guān)鍵能力被放在了學(xué)生發(fā)展的首要位置，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科關(guān)鍵能力成為新時代教師的重要任務(wù)。化學(xué)是一門生活性、實踐性、綜合性非常強(qiáng)的學(xué)科，是培養(yǎng)學(xué)生自身能力、推動社會發(fā)展的重要途徑。所以，廣大化學(xué)教師需高度重視學(xué)生化學(xué)關(guān)鍵能力的培養(yǎng)研究，以全面落實素質(zhì)教育，推進(jìn)教育改革和發(fā)展。

一、高中化學(xué)關(guān)鍵能力分析

《關(guān)于深化教育體制機(jī)制改革的意見》明確強(qiáng)調(diào)：“關(guān)鍵能力”主要指能夠支撐學(xué)生自身發(fā)展以及適應(yīng)時代要求的能力。對關(guān)鍵能力的主要內(nèi)容也做出了清晰界定，要求廣大教師重點從學(xué)生認(rèn)知能力、合作能力、創(chuàng)新能力、職業(yè)能力等幾方面著手，發(fā)展學(xué)生“關(guān)鍵能力”。當(dāng)前高考考試命題主要圍繞學(xué)生“關(guān)鍵能力”進(jìn)行測量和考評。但不同學(xué)科的特點、教學(xué)性質(zhì)、教學(xué)目的不同，對學(xué)生關(guān)鍵能力的培養(yǎng)側(cè)重點也略有不同。單旭峰結(jié)合高中化學(xué)學(xué)科特點對學(xué)科“關(guān)鍵能力”進(jìn)行了一系列劃分，將學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)應(yīng)該具備的“關(guān)鍵能力”分為了信息獲取和加工能力、模型建構(gòu)與認(rèn)知能力、證據(jù)識別和推理能力、實驗操作與探究能力。我個人也非常認(rèn)同這一“關(guān)鍵能力”劃分，結(jié)合個人經(jīng)驗以及前人研究結(jié)果，進(jìn)一步對學(xué)生“關(guān)鍵能力”以及化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力的關(guān)系進(jìn)行了探索，具體表示如下圖1。

綜合上圖分析，要想培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科關(guān)鍵能力，重點應(yīng)該從學(xué)生創(chuàng)新能力、認(rèn)知能力、知識應(yīng)用能力幾大維度著手，借助問題驅(qū)動、真實情境，讓學(xué)生經(jīng)歷知識探索過程，形成深刻認(rèn)知，并且能夠?qū)W以致用。

二、基于“關(guān)鍵能力”培養(yǎng)的高中化學(xué)教學(xué)策略分析

（一）創(chuàng)設(shè)有效教學(xué)情境，培養(yǎng)信息獲取與加工能力

培養(yǎng)學(xué)生信息獲取與加工能力旨在促進(jìn)學(xué)生學(xué)以致用的能力，只有學(xué)生學(xué)會從眾多信息中抓出關(guān)鍵信息，才能找到問題的突破口，從而正確運用化學(xué)知識解決實際問題。而信息主要來源于教學(xué)素材、教學(xué)情境。素材是已知信息，情境是問題信息，運用已知信息分析未知信息這一過程，就是學(xué)生信息獲取和加工能力的體現(xiàn)。因此，在高中化學(xué)教學(xué)中要想培養(yǎng)學(xué)生關(guān)鍵能力，我們首先要在教學(xué)素材的基礎(chǔ)上為學(xué)生創(chuàng)設(shè)有效的教學(xué)情境，緊密結(jié)合教材內(nèi)容，聯(lián)系學(xué)生學(xué)習(xí)以及生活實際，重點突出情境信息的時代性、針對性、過程性、啟發(fā)性、科學(xué)性以及教育性。與此同時，創(chuàng)設(shè)的情境也需要具有一定挑戰(zhàn)性，要能夠激發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，幫助學(xué)生實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化知識到功能化知識的轉(zhuǎn)變。

例如，教學(xué)人教版必修二“最簡單的有機(jī)化合物—甲烷”這一內(nèi)容時，可以創(chuàng)設(shè)如下情境：播放煤礦瓦斯爆炸視頻。請學(xué)生思考：結(jié)合這節(jié)課所學(xué)知識，分析什么情況下最容易發(fā)生瓦斯爆炸，針對此，我們可以采取哪些措施避免事故發(fā)生？通過創(chuàng)設(shè)生活問題情境，能給學(xué)生一個真實的情境體驗，讓學(xué)生置身于真實的問題之中，在具體的情境中分析具體問題，促使學(xué)生主動從視頻、圖片、文字等素材中抓取關(guān)鍵信息，結(jié)合所學(xué)知識分析實際問題，從而實現(xiàn)問題的解決，這一過程是有利于培養(yǎng)學(xué)生信息獲取與加工能力的。

（二）基于證據(jù)合理推理，抓住核心要素進(jìn)行模型構(gòu)建

模型建構(gòu)與認(rèn)知能力、證據(jù)識別與推理能力都可以歸位認(rèn)知能力，都是化學(xué)學(xué)科需要培養(yǎng)學(xué)生的關(guān)鍵能力之一。而模型建構(gòu)能力的過程本身也需要證據(jù)推理，合情合理的推理演繹才能建構(gòu)出正確的模型。

例如，理解原電池認(rèn)知模型時，需要結(jié)合大量原電池來分析抽離出原電池的核心要素：電極、鹽橋、導(dǎo)線、電解質(zhì)溶液。然后再梳理這些核心要素間的內(nèi)部關(guān)系，比如活性大小不同的金屬可以做原電池的電極、電解質(zhì)溶液可以參與電極反應(yīng)等。只有學(xué)生理清了這些核心要素之間的邏輯關(guān)系，才能按照化學(xué)原理科學(xué)建構(gòu)模型。最后，學(xué)生需要將這些特定關(guān)系的要素組建成系統(tǒng)。

以“設(shè)計海水提取金屬鋰電化學(xué)裝置”為例，為了引導(dǎo)學(xué)生主動建構(gòu)認(rèn)知模型，我們可以設(shè)計如下學(xué)習(xí)任務(wù)：

任務(wù)一：學(xué)生自主設(shè)計海水提取金屬鋰的化學(xué)裝置。這一過程設(shè)計的關(guān)鍵能力是：識別證據(jù)“Li+→Li”，然后結(jié)合證據(jù)進(jìn)行合理的推理，類比遷移經(jīng)典電解飽和食鹽水設(shè)計出比較理想的實驗裝置。

任務(wù)二：學(xué)生結(jié)合金屬鋰的化學(xué)特性以及實驗猜想改進(jìn)電化學(xué)裝置。這一過程涉及的關(guān)鍵能力是：識別證據(jù)“鋰的化學(xué)性質(zhì)類似鈉”，學(xué)生必須結(jié)合鋰離子在非水體系中放電這一特性來分析實驗現(xiàn)象，確定陰極電解質(zhì)溶液為丁基鋰離子液體，思考如何保證海水與陰極隔開。

任務(wù)三：從能量獲取及轉(zhuǎn)化角度優(yōu)化電化學(xué)裝置。這一過程需要學(xué)生識別證據(jù)“電解池電能來源如何更廣泛更廉價”。

任務(wù)四：“分析設(shè)計好的電化學(xué)裝置各項指標(biāo)”。這一過程需要學(xué)生識別證據(jù)“定量數(shù)據(jù)及定量轉(zhuǎn)化”，結(jié)合識別的證據(jù)進(jìn)行合理推理，判斷電化學(xué)裝置的優(yōu)勢和劣勢，從具體的電化學(xué)裝置中抽象出關(guān)鍵要素，再一次將核心要素進(jìn)行關(guān)聯(lián)，最后形成認(rèn)知模型。

整個過程主要從具象模型到抽象模型過渡，循序漸進(jìn)地引導(dǎo)學(xué)生分析推理，總結(jié)歸納，最終建立完善的認(rèn)知模型。

（三）設(shè)計多樣化探究活動，培養(yǎng)學(xué)生探究能力

實驗操作與探究能力是化學(xué)學(xué)科的關(guān)鍵能力之一，也是學(xué)生創(chuàng)新能力發(fā)展的前提。但培養(yǎng)學(xué)生實驗操作與探究能力也是具有難度和挑戰(zhàn)的。需要學(xué)生動手操作，自主體驗，在嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评碇袑嶒?、探究。為此，我認(rèn)為廣大化學(xué)教師在實踐教學(xué)中要積極為學(xué)生提供實驗探究的機(jī)會，盡可能讓學(xué)生自己去發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，引導(dǎo)學(xué)生去探究解決問題的方法，從而達(dá)到在實驗過程中鍛煉探究能力的目的。例如，在教學(xué)“原電池”這一內(nèi)容時，我們可以進(jìn)行如下嘗試：

探究活動一：利用熟悉的氧化還原反應(yīng)（Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑）設(shè)計裝置，實現(xiàn)化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。提出問題，引導(dǎo)學(xué)生思考：怎樣將Zn失電子和H+得電子的反應(yīng)分開在不同場所進(jìn)行？要求學(xué)生自主設(shè)計實驗裝置，并實施實驗，引導(dǎo)學(xué)生大膽嘗試，畫出實驗裝置。鼓勵學(xué)生小組合作探究，交流討論預(yù)判設(shè)計是否合理，這一實驗會有什么現(xiàn)象？小組探究哪些現(xiàn)象能證明有電流產(chǎn)生？思考此時發(fā)生的還是Zn+2H+=Zn2++H2↑這個反應(yīng)嗎？與Zn片直接和稀H2SO4溶液反應(yīng)有何不同？

探究活動二：Cu-Zn原電池工作原理探究。要求學(xué)生在裝置圖中畫出電子、電離移動方向，并且分析發(fā)生了怎樣的電極反應(yīng)，思考：持續(xù)電流需要閉合電路，在這一裝置中如何實現(xiàn)？

探究活動三：Cu-Zn原電池構(gòu)成要素探究。請學(xué)生先自主思考Cu-Zn原電池的構(gòu)成要素？然后師生總結(jié)相關(guān)要求。

探究活動四：鑒別真假—“水果給手機(jī)充電”。播放從網(wǎng)上下載的水果給手機(jī)充電的視頻，請學(xué)生思考這一事件是否真實？為什么？如何驗證？鼓勵學(xué)生自主或者小組合作設(shè)計驗證實驗，嘗試用水果電池讓音樂賀卡響起來。

通過引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多樣化探究活動，能鼓勵學(xué)生動手、動腦、合作、交流、分享，讓學(xué)生真正成為課堂的主人，也充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，鍛煉學(xué)生動手能力、探究能力、合作學(xué)習(xí)能力。

三、結(jié)語

簡而言之，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科“關(guān)鍵能力”是隨著核心素養(yǎng)概念提出而被廣大教師重視的，是新課程改革以及新高考改革對高中教育提出的基本要求。廣大化學(xué)教師應(yīng)重視學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展，加強(qiáng)學(xué)生學(xué)科“關(guān)鍵能力”培養(yǎng)，為促進(jìn)學(xué)生思維能力全面發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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