基于化学核心素养培养的教学尝试
陈运海
2014年3月30日，教育部在《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，要研究制定学生发展的核心素养体系和学术质量标准，并根据学生发展的核心素养体系《全日制义务教育化学课程标准》修订课程计划和课程标准，明确提出化学课程改革的重点是以提高学生科学素养为主要目的，激发学生学习化学的兴趣，使学生获得进一步学习和发展所需的基本化学知识和基本技能。
一、基于化学核心素养培养的教学设计
1.教学目标设计
（1）通过对二氧化碳的密度及水溶性进行实验探究，学会在实验中发现和解决問题，培养乐于探究的化学核心素养。
（2）通过对二氧化碳是否可燃或助燃，以及能否与水发生反应进行实验探究，学会设计对比实验，并进行思维的迁移。
（3）通过二氧化碳与石灰水的反应，会对生活中出现的一些生活现象进行合理解释，真正实现“学以致用”。
2.教学流程设计
【教学活动1】
教师：将课前准备的软装的可乐震荡，观察到有大量的气泡产生，该气体的成分是什么？如何检验？
学生：该气体可能为二氧化碳。（学生动手，取下可乐瓶盖，塞上带有导管的橡皮塞，并将另一端通入澄清石灰水中，发现石灰水变浑浊，从而证明了自己的猜想）
设计意图：从学生比较熟悉且喜爱的碳酸饮料入手，通过学生动手实践，了解实验探究的一般思路，培养学生乐于探究的化学核心素养。
【教学活动2】
教师：向学生展示正放在实验台上的一瓶二氧化碳气体，让学生尽可能多地描述其物理性质。
学生：通过观察颜色、闻气味等方法，得出二氧化碳为无色无味的气体，密度比空气大。
教师：请学生尽可能多地去搜集二氧化碳密度比空气大的证据。
学生：①通过前面二氧化碳的制取，得知可采用向上排气法进行气体的收集。
②通过比较二氧化碳与空气的相对分子质量的大小，由于Mr（CO2）>Mr（空气），得出二氧化碳的密度大于空气。
③集满二氧化碳的集气瓶正放在水平的实验台上……
设计意图：通过学生对实验现象的观察，并能为自己所观察到的现象寻找理论支撑，从而进一步培养基于证据进行分析推理的化学核心素养。
【教学活动3】
教师：在实验室收集二氧化碳的时候，采用的是向上排气法而没有采用排水法，是因为二氧化碳能溶于水，请同学们设计实验证明。
教师：如果是用集气瓶收集的一瓶二氧化碳气体，又该如何证明呢？
合作：师生合作，设计实验方案，并共同完成实验证明。
设计意图：教材中介绍的是用软质塑料瓶进行实验，可是我们所接受的知识并不是死板的。实验成功的关键在于二氧化碳溶于水，使瓶内压强变小。同样的原理也适用于集气瓶，所以我们要将知识灵活运用，从而设计合理的实验方案，培养学生的创新意识。
【教学活动4】
教师：对于刚才的实验，同学们有什么疑问？瓶内压强变小，是因为二氧化碳溶于水，有没有可能二氧化碳与水之间还能发生反应呢？同学们能不能设计实验方案来证明？
设计意图：化学学习注重通过实验看本质，而探究实验的核心在于实验过程中变量的控制。通过这一组对比实验，学生能够非常清晰地对知识进行重新建构，对于知识的真正掌握和理解，至关重要。
【教学活动5】
教师：（展示二氧化碳灭火器）二氧化碳是否真的可以灭火呢？灭火原理又是什么？可以设计如下实验：点燃“梯形”铁皮架上的两支小蜡烛，从另一侧向其中倾倒二氧化碳。
学生：上台演示实验，观察到低处的蜡烛先灭，高处的蜡烛后灭。
教师：由此现象，我们可以得出什么样的结论呢？
学生：蜡烛熄灭说明二氧化碳不能燃烧，不能支持燃烧；
蜡烛自下而上依次熄灭说明二氧化碳的密度比空气的密度大。
设计意图：化学学科的特色就是化学实验。我们不仅要凭着化学实验本身的特点，去激发和满足学生的好奇心，更要强调实验的过程，使学生获得探索新知的经历，体验认知加工的过程，使学生在实验的设计、操作、观察中不停地思考：该做什么？怎么做？为什么这么做？这样，在过程中锻炼思维，形成对化学知识的真正理解，优化学生对知识的意义建构。
【教学活动6】
教师：在上课之初，同学们设计了用澄清石灰水来检验二氧化碳气体，因为两者之间可以发生化学反应，生成白色沉淀碳酸钙，那么下面两个问题，同学们可以解释一下吗？
问题①：盛装澄清石灰水的试剂瓶的内壁常常会有一些白色痕迹，请说出其主要成分。
问题②：在刚刚用石灰粉刷过的房子内生一盆炭火，发现墙壁上有“冒汗”的现象，试解释其中原因。
设计意图：如何将所学的知识进行整合，如何突破传统题型的束缚，如何将所学知识灵活用于解题，一直是一线教师需要思考解决的问题。在平时的课堂教学中，将各知识点予以整合，多进行题目原创，讲练结合，深度教学，从而提高学生的解题素养。
【教学活动7】
教师：同学们知道水和二氧化碳之间可以发生化学反应生成碳酸，而化学知识永远不是死板的，假如我们换一个角度来看一看，水和二氧化碳之间还可以发生其他的反应吗？
学生：（思考）当反应条件改变时，水和二氧化碳在光照和叶绿素的作用下还可以进行光合作用。
设计意图：熟练掌握所学的化学知识，并可以将化学知识进行思维的迁移，相同的物质在不同的反应条件下，可以进行不同的化学反应，这就促使同学们在平时的化学学习中，更加注重反应的条件，而这一点在化学方程式的书写中尤为重要。教师需要在平时的教学过程中勤加思考，将化学知识前后贯通，从而提高学生进行思维迁移的核心素养。
二、教学反思与启示
化学核心素养不是教师直接教给学生的，素养提升也不是一蹴而就的，而是在真实的问题解决过程中不断进阶发展的。本节课从学生熟悉的碳酸饮料入手，通过普遍受学生欢迎的探究实验组织课堂教学，实验设计贴近生活，由易至难，由简单到复杂，提高了学生学习的兴趣，也活跃了课堂的气氛。化学核心素养并不是单一的一种学习能力，它包含了许多方面，如设计实验进行科学探究的能力、基于证据进行推理的能力、将知识灵活运用勇于创新的能力、将知识重新整合建构的能力、化学思维的迁移能力等，它们之间并不是孤立存在的，这需要我们在平时的教学过程中，以化学教材为载体，创新教学形式，将化学知识与技能的学习、科学探究与解决问题能力的发展、化学思维和创新意识的形成等方面的需求融为一体，形成化学学科素养体系。
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