基于学生化学学科核心素养培养的教学设计
文章编号：1008-0546（2017）07-0071-02 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.07.021
当前中外教育特别重视的学科核心素养是指本学科给予学生未来发展必备的品格和关键能力；是在解决复杂的、不确定性的现实问题过程中表现出来的综合性品质或能力；是学科的知识和技能、过程与方法、情感态度和价值观的整合。化学学科要培养学生运用探究的手段，在探究中寻找证据进行推理，学会透过宏观现象审视变化的微观本质，同时还要关注学习化学的社会意义，这些都是在发展学生与化学学科相关的核心认识、关键能力和必备品格，即发展学生的化学学科素养。
本文将就“分子和原子”第二课时的教学来介绍本人在培养学生化学学科核心素养方面的一些做法。
一、教学背景分析
1. 教学内容分析
从本章节开始，学生认识物质的视角将从宏观转向微观，并将对微观世界进行一系列探究活动，这是一个循序渐进的过程。本部分内容重在揭示化学变化中分子、原子是如何变化的。通过实例分析由分子构成的物质在发生物理变化和化学变化时的不同情况，从而揭示出分子是保持物质化学性质的最小粒子。通过两个典型的化学反应，分析得出在化学变化中分子可以分成原子，原子可以结合成新的分子。
2. 学情分析
学生已经学习了物理变化、化学变化、物质的性质、化学实验基本操作。在小学自然和初中物理也学习了物质的三态变化、物质热胀冷缩等和分子、原子部分相关的知识，这为学习新知识做了知识铺垫。分子是初中学生接触到的微观粒子之一，在此之前学生只有一些微观现象的感性认识，比较缺乏理性认识。
二、教学目标
1. 通过实验探究和微观动画展示，理解分子是保持物质化学性质的最小粒子；通过分子模型的组建理解原子是化学变化中的最小粒子，从而加深对化学反应实质的理解。
2. 能够运用分子和原子的观点解释一些日常现象，能够区分物理变化与化学变化。
3. 通过对物质及其变化的宏观现象与微观本质之间相互联系的分析推理，逐步培养学生的想象力和思维能力。
4. 知道在化学变化中，分子是可分的，而原子却是不可分的。培养学生学会运用辩证统一的观点来思考问题的思想方法。
三、教学重点和难点
1. 重点：逐步学会科学探究的学习方式；认识并理解分子和原子的基本概念；能够运用分子和原子的观点解释生活中的现象。
2. 难点：培养学生的抽象思维能力、想象力和分析、推理的能力。从微观角度认识物质的变化和物质的分类。
四、教学过程设计及解析
教学环节1：从分子的角度认识物质的变化
设计意图：先由学生熟悉的水的蒸发过程入手，再以前一单元刚学过的过氧化氢的分解为例，创设教学情境，通过小组合作，画一画变化前后的微观模型，让学生感知由分子构成的物质，在发生物理变化和化学变化时的不同表现，在此过程中培养学生的核心素养，具体分析如下。
宏观辨识与微观探析： 水的蒸发和过氧化氢的分解是两个宏观现象，学生通过画微观示意图了解变化的本质，物理变化中，分子本身不变，化学变化中，分子发生改变，变成别的物质的分子。培养学生学会从微观的角度看物质，用微粒的变化分析物质的变化。
变化观念与平衡思想： 在讲解水的蒸发的过程时使用了动画模拟水分子变化前后的状态，使学生能够直观地感受到分子是在不断运动的，并且温度越高分子的运动速率越快，但是分子的数目不会增减。
教学环节2：分子与物质化学性质的关系
演示实验
设计意图：通过实验探究引导学生分析淀粉变蓝的本质原因，进一步培养学生的核心素养，具体分析如下。
实验探究与创新意识：利用学生在生物中学到的淀粉遇碘变蓝的知识设计了对比实验，体现了探究精神和创新意识。
寻找证据进行推理：通过对比实验的设计，让学生观察到明显的实验现象，碘酒和碘蒸气都能使淀粉变蓝，从而证明同种分子化学性质相同，帮助学生理解分子是保持物质化学性质的最小粒子。
宏观辨识与微观探析：学生看到的是宏观的实验现象，淀粉遇到碘酒和碘蒸气都变成了蓝色，引导学生分析微观本质，碘酒和碘蒸气中都含有相同的碘分子，使淀粉变蓝的是碘分子。
科学精神和社会责任：碘蒸气是有毒的，为了减少碘蒸气进入空气中，我们在实验中用馒头塞住烧瓶的瓶口，并且尽量缩短加热的时间，体现了环保意识和高度的社会责任感。
教学环节3：分子与原子的联系
设计意图：分子和原子这些肉眼看不到的微观粒子很抽象，学生不容易理解，我们通过各种分子模型让学生直观地感受分子原子的存在，以及在变化中的表现。在此过程中，充分实现了培养学生核心素养的教学，具体分析如下。
宏观辨识与微观探析：对中学生来说，分子和原子这些肉眼看不到、手摸不着的微观粒子的确非常抽象，我们只能借助多种分子模型，使学生具体的、可感的理解分子的构成，在此基础上，认识现象背后的一般规律，学生的抽象思?S能力也得到了培养。
证据推理与模型认知：分组活动，给学生两个过氧化氢分子模型，演示过氧化氢分解产生水和氧气的变化过程，学生通过演示自然理解在化学变化中，分子可以破裂成原子，原子重新组合成新的分子。
教学环节4：从分子的角度理解物质的分类 设计意图：从学生已有的物质分类的知识入手，并结合微观图片，透视分类的本质，只含一种分子的物质是纯净物，含有不同分子的物质是混合物。
五、教学反思
1. 发展化学学科核心素养要依托教学内容，并基于?W情进行改造，让学科的教学内容更贴近学生的认知水平，呈现方式更符合学生的认知规律。例如本节内容中“由分子构成的物质，分子是保持其化学性质的最小粒子”这一知识，教材中并没有相应的实验，学生很难理解这句话的意义。我们可以让学生借助已有的知识，设计简单的实验，并通过观察、想象、类比等方式，引导学生观察实验现象，分析现象背后的本质，在此过程中可有效培养学生宏观辨识与微观探析，证据推理和模型认知以及实验探究与创新意识等核心素养。通过整合，增删，让学生对化学知识的理解有新的提高。
2. 发展化学学科核心素养要充分运用化学实验。很多教学实践为了求效率，赶进度，老师往往把结论直接告诉学生，缺漏了学生自己探究的过程建立的框架不牢固，学科的核心素养没有得到培养。化学作为一门以实验为基础的科学，一定要充分利用好“实验”这一法宝，通过化学实验不仅可以使学生获得相应的化学知识，培养学生实践技能和素质，而且还可以培养学生理论联系实际的学风和实事求是、严肃认真的科学态度。
3. 要将各种化学学科核心素养视为一个整体进行培养。例如所有宏观现象的取得都是以化学实验为手段的，结合实验现象，我们要进行推理分析，才能认识到微观本质，从而帮助我们构建知识的基本思维模型，我们再运用这些模型解释生产生活中的实际问题，体现了化学知识学习的社会价值。例如我们学习碳单质的化学性质时，首先通过演示实验“木炭还原氧化铜”观察宏观现象，有红色粉末生成，还生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。然后我们结合实验现象（证据）进行推理分析，木炭还原氧化铜生成铜和二氧化碳。进而分析该反应的本质，氧化铜失氧生成铜，发生还原反应，碳得氧生成二氧化碳，发生氧化反应，归纳总结得出反映氧化还原反应特征的一般模型；并得出单质碳具有还原性，可用于冶炼金属。在此过程中还可以分析是否会有一氧化碳气体生成，为了减少对环境的影响，启发学生思考木炭和氧化铜的合理质量比，或如何改进装置等等。
