化学学科素养
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化学学科素养范文第1篇
文章编号：1005C6629（2017）6C0029C06 中图分类号：G633.8 文献标识码：B
中学化学教材中包含着很多化工素材，一方面体现了化学科学来源、发展于社会实践的鲜明特点；另一方面，也彰显了化学教学要联系社会实际、丰富生活阅历、完善学习方式的课程理念。在上科版的化学教材中，化工素材的内容主要以三种形式出现：第一，以简约的文字、生动的图片出现在正式文本中；第二，以“拓展视野”、“化学史话”、“资料库”的板块出现在辅助资料中；第三，以“思考与讨论”、“探究与实践”、“复习与思考”的板块出现在课堂活动的要求或课后作业的设计中。
对于化工素材的处理，教师一般的做法是：其一，作为导课的材料。例如，“自来水生产中使用氯气进行消毒杀菌”（文字），常用作“氯气的性质”一课的开场白。其二，作为问题的情景。例如，“如何从海水中提取溴和碘呢？”（文字结合图片），这样的引言就是针对“从海水中提取溴和碘”一课创设的问题情景。其三，作为自主学习的素材。例如，“拓展视野――电池的发明”（教材板块），即为“原电池”一课中为学生自主学习提供的材料。其四，作为授课的内容载体。例如，“工业制硫酸”（整节教材），整堂课以工业制硫酸的素材作为教学内容的背景和载体。以上做法，应该说对促成日常教学任务、教学目标的达成起到了重要作用，也是众多教师的教学常态。但是，在当前关注学科核心素养培养的教育形势下，其发挥的能量和教育的成效显然存在不足。如何进一步挖掘、提升化工素材的育人价值，为落实“化学学科核心素养”的育人工作助一臂之力？这就是本文要探讨的话题。下面，笔者谈一些粗浅的看法和做法。
1 对“化学学科核心素养”的理解及其在化工素材中的蕴含分析
目前，关于“化学学科核心素养”的研究正成为热点。吴俊明教授认为，化学学科的核心素养包括若干基本观念、相应的思维和实践能力以及态度与责任心，其中既包括具有化学专属性的内容，也包括跟化学有联系的、必备的一般科学素养、人文素养、社会素养和公民素养等内容[1]。吴星教授认为，高中化学核心素养应该包括化学学科观念、化学学科思维、科学探究实践和化学学科价值追求[2]。刘前树老师提出，化W核心素养包括4个维度：①化学基本观念；②化学过程；③化学在生活中的应用；④对化学的态度[3]。2016年，普通高中化学课程标准（征求意见稿，下称“征求意见稿”）指出：化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”、“科学探究与创新意识”、“科学精神与社会责任”等5个维度[4]。笔者认为，上述观点有异曲同工之处，反映到课程实施、课堂实践上有相互融合和补充的优势。它们的共同点是，一方面体现化学学科独特的育人价值；另一方面反映化学学科中必须养育的作为一个人发展必备的品格和关键的能力。本文中的“化学学科核心素养”，笔者主要采用征求意见稿中的观点表述，同时吸纳其他专家的成果精粹。
那么，高中化学教材中的化工素材有什么特点，它们又蕴含着哪些“化学学科核心素养”的培养机会呢？
其一，化工素材作为教学内容的授课载体，贯穿整个知识点或课堂教学的始终，其蕴含较多核心素养的培养机会。载体型化工素材是一个支持某个探究点或整堂课教学活动的、数量较多且相互关联的素材群。以上科版教材第2章第1节“海水晒盐”一课为例，教材以“海水取盐”为背景和载体展开，其中分布了7个化工素材点（参见“表1编号1”）。素材1：“海水取盐的历史、盐田法”的文本；素材2：图2.1《天工开物》中制盐海图；素材3：图2.2现代盐田的技术设备和生产情景；素材4：表2.1海水浓缩过程中析出盐的种类和质量数据表；素材5：[学生实验]粗盐的提纯；素材6：[资料库]海水中主要元素的含量；素材7：[拓展视野]从海水中提取微量元素。
首先，素材之间有密切联系，共同为达成教学目标服务。素材1、2、3是为“理解海水提取食盐的方法”的“知识与技能”目标服务；素材4是为“感受制盐生产中利用控制卤水密度范围来控制产品质量”的“过程与方法”目标服务；素材5服务于“理解粗盐提纯的一般方法”的“知识与技能”目标；素材6、7，一方面服务于“知道海洋是人类可利用的最大资源库”的“知识与技能”目标，另一方面服务于“领略海洋资源的丰富和开发海洋资源的伟大意义”的“情感态度与价值观”目标。7个素材共同成为本堂课授课内容的载体，贯穿课堂教学的全过程。
其次，素材之中富含针对“化学学科核心素养”的培育机会。素材1、2是一种实证古人取盐的资料，素材4呈现了现代制盐的技术和环节，它们共同为“证据推理与模型认知”的核心素养提供培养机会；同时，利用这些素材并结合“溶解平衡”知识，可以进行“平衡思想”核心素养的培养；素材1、2和3的组合，又是反映人类开展科学研究、促进文明发展的对比材料，为培养“科学精神与社会责任”的核心素养提供了载体；素材4、5是反映数据分析和实验研究的教学资源，为培养“科学探究与创新意识”埋下了伏笔；另外，素材6、7是一组化学科学的信息资料，可以为培养化学学科的关键能力（化学信息能力）[5]创造条件。
其二，化工素材作为教学内容的佐证材料，提供即时联系和实践论证的需要，其蕴含较少核心素养的培养机会。高中化学的有些内容与化工生产有一定距离，而且教材中设计的化工素材也不多。这些孤立或关联性化不强的化工素材，在课堂教学中无法对整个探究点或整堂课的探究活动提供支持，而只能作为其部分内容或活动的佐证材料。它们蕴含的针对核心素养培养的机会也相对较少，维度也相对单一。例如，第3章“离子键”一课中的化工素材（图3.4食盐的实物照片和结构模型），为“宏观辨识与微观探析”核心素养的培养创造了机会；第4章“热化学方程式”一课中的化工素材（[资料库]比较常见的燃料的热值），用数据表明液化气是一种高热值的民用燃料，为“证据推理”核心素养的培养提供了载体。再如第2章“盐酸”一课中的化工素材（图2.6氯化氢合成塔及工作示意图；参见“表1编号3”），其实物图片及工作示意图为培养“证据推理与模型认知”的核心素养提供了资源；同时，氯气在内管、氢气在外管燃烧的示意图（保证氯气燃烧完全保护环境）为“科学精神与社会责任”核心素养的培养做好了铺垫。
2 基于“化学学科核心素养”培养的化工素材育人资源的挖掘
笔者以上科版化学教材高一年级“第2章开发海水中的卤素资源”为例[6]，尝试研发基于“化W学科核心素养”培养的化工素材育人资源，为化学课堂的实践探索作好准备。为了研究方便，笔者将“化学学科核心素养”的内容进行了编号，形成了序列：A-宏观辨识与微观探析；B-变化观念与平衡思想；C-证据推理与模型认知；D-科学探究与创新意识；E-科学精神与社会责任；F-关键能力（化学信息能力、化学学习能力、化学实践能力）[7]；G-公民素养[8]；H-社会素养[9]；I-人文素[10]。在此基础上开展“三项”工作，形成如下成果（见“表1”）：
第一，梳理化工素材。详细阅读教材，将教材中所有涉及化学工业的资料（包括化工产品、化工知识、背景材料、技术前沿、模拟实验等），进行全面梳理。用简要的文字、课本原有的图表编号、栏目名称进行呈现，用表格形式进行汇总（参见表1）。
第二，完善化工素材。观照教学内容和教学目标，教材上既有的化工素材有时不能实现（或不能达到最佳）教育效果，此时可以增补、完善化工素材，或标注修正或使用的说明。例如，在“氯碱工业”一课中，书上只提供了实验室电解饱和食盐水的装置示意图（图2.5），为了合理地解释电解过程中的安全问题和效率问题，可以增补“隔膜电解槽”、“离子膜电解槽”的实物照片及工作示意图（参见“表1编号2”）。
第三，定位素材类型。化工素材分为“授课载体型”和“佐证材料型”两类。前者，是由数量较多的化工素材组成的素材群，形式多样，一般有照片、图表、文字等；同时，呈现于不同的教材栏目。例如“化学史话”、“资料库”、“拓展视野”、“思考与讨论”、“探究与实践”等。素材之间相互补充、关系密切，为达成同一个教学目标服务。后者，是由数量较少、相对独立的化工素材组成的素材点。由于数量少，其形式、栏目也相对单一。确定素材类型的原则是，以教学目标、教学内容和化工素材的匹配程度（数量）、互动时间（深度）、实施效果等因素进行综合判断。一般素材数量多、匹配程度好，互动时间长、深度大，则定位成“授课载体型”；相反，则定位成“佐证材料型”（参见“表1-素材类型”）。
第四，确定培育目标。这里的培育目标是指化学学科核心素养。由于一个化工素材可以针对多个培育目标，多个化工素材也可以针对同一个培育目标。因此，做好这项工作有一定难度，也是工作的关键。我们的做法是：以某个核心素养为基准，选择相应匹配的化工素材，然后反向进行目标匹配性评估及针对性修正，以此类推。以第二章“氯碱工业”一课为例（参见“表1编号2”），第一步以核心素养“宏观辨识与微观探析”为基准选择素材：素材3，电解饱和食盐水的化学方程式（宏观辨识）；增补“电极反应及顺序判断”（修正后针对“微观探析”）。第二步，以核心素养“变化观念与平衡思想”为基准选择素材：素材3，电解饱和食盐水的化学方程式，强调“电解是反应发生的必要条件；电能转化成化学能”（修正后针对“变化观念与平衡思想”）。第三步，以核心素养“证据推理与模型认知”为基准选择素材：素材4，[课堂实验]电解饱和食盐水；素材5，图2.5电解饱和食盐水的工作示意图。第四步，以核心素养“科学探究与创新意识”为基准选择素材：素材4，[课堂实验]电解饱和食盐水；素材6，增补“隔膜电解槽、离子膜电解槽实物图及工作示意图”（修正后针对“创新意识”）。第五步，以核心素养“科学精神与社会责任”为基准选择素材：素材1，p25氯碱工业的产品介绍；素材2，图2.4上海氯碱总厂离子膜电解车间；素材7，[化学史话]近代著名实业家吴蕴初先生。
3 运用化工素材培养“化学学科核心素养”的教学案例研究
下面以第2章第2节中“漂白粉和水的消毒”一课中的“载体型”化工素材育人资源为例（参见“表1编号5”），对照“化学学科核心素养”的培养目标，总结我们在教学设计和课堂实践上的具体做法（“佐证型”化工素材育人资源的实施可参照于此）。
3.1 明确化工素材的辅助主体――教学目标、教学内容
本课的“知识与技能”目标是：理解氯水的概念，理解氯水漂白和杀菌原理，理解氯水的不稳定性，理解氯气跟碱的反应，知道漂粉精的制法和消毒原理；“过程与方法”目标是：在氯水化学性质的讨论中，认识物质的组成及微粒的性质是影响物质化学性质的决定因素；“情感态度与价值观”目标是：通过制漂粉精的工业生产的学习，感悟化工生产对人类生活作出的贡献，以及化工生产中对成本、效益等诸多问题进行系统思考、综合解决的意义。教材中正式的文本内容是：氯气的用途氯气贮存、运输的不方便次氯酸盐的特点工业上制造漂粉精的原理漂粉精发挥效能的原理。化工素材的设计、运用必须建立在辅助教学目标、教学内容的基础之上，课的教学目标、教学内容是选择、运用化工素材的重要依据。
3.2 用好教材主体的培养资源――系统设计、合理布局
教材中的教学资源，除了化工素材，还有承载教学目标、教学内容的主体资源，例如核心概念、元素化合物知识、基本原理等专业知识；还有针对非化工素材的教学素材，例如科学家探究科学的史实材料；等等。特别是承载着化学学科专业知识的主体资源，在培养“宏观辨识与微观探析”、“变化观念与平衡思想”、“证据推理与模型认知”等核心素养上起着关键作用。笔者的做法是：系统设计、合理布局，即：根据先前的研究成果――化学课堂“有效共识”[11]，以“目标、线索、结构、问题、环节、方法”为抓手，全面、系统地设计一堂课，形成以教材主体资源为主线，以包括化工素材在内的辅助资源为支持的课堂结构，合理布局教育资源的运用及其探究活动。下面是“漂白粉和水的消毒”一课的课堂结构[12]（化工素材的育人资源蕴含在问题设计及其探究环节之中）：
3.3 抓住化工素材的实施策略――融入设计、彰显落实
针对化工素材的教学设计，我们采取“融入设计”的工作对策，即：根据本课的教学目标、教学内容，将化工素材融入整课的教学设计，在设计课堂结构及探究活动中全面系统、有选择地布局化工素材，包括素材运用的契机、呈现的形式，素材使用的时间、需要配合的资源，针对核心素养的教师评论；等等，让化工素材最大程度地为实现课堂的教学目标服务。
针对化工素材的课堂实施，我们采取“彰显落实”的教学策略，即：根据“化学学科核心素养”的培养目标，使用最佳技术呈现素材，组织最佳活动使用素材，运用最精致语言诠释素材，从而彰显、强化核心素养的落实过程和结果。其中，诠释素材的针对性、有效性成为落实核心素养的最关键操作。
下面是“漂白粉和水的消毒”一课的教学设计、意图说明及其教育效果：
[H1]一、氯水
[投影/引言]（素材1）图2.15氯气的用途。氯气有许多用途，为人类作出了很大贡献。今天我们来讨论水的消毒以及漂粉精的制造。
[演示/讨论]展示一瓶氯水，将氯水滴到蓝色石蕊试纸上。讨论现象、原因。
[小结]
1.化学反应
现象：试纸先变红再变白。
原因：变红是因为盐酸具有酸性，变白是因为次氯酸具有漂白性。
[讲述]（素材2）次氯酸能使许多有机色质褪色，还能杀灭水中的细菌。
[意图与效果]素材1，以投影形式呈现，配合教师精简的导入语。一方面起到导课作用，另一方面让学生感受化学对社会的贡献，起到激发“社会责任”的效果。素材2，采用教师讲述形式，一是拓展前面的实验讲解（次氯酸功能），二是作为证据材料培养学生的“证据推理”意识。实践证明，这两个素材的选择和运用是比较成功的。
2.微粒种类
[讨论]新制氯水、久置氯水、液氯的区别？（久置氯水就是盐酸）
[意图与效果]虽然教学内容“2.微粒种类”、“3.化学性质”没有用到预设的化工素材，但教学设计中却清晰地蕴涵了“宏观辨识与微观探析”的培养契机。在联系了“1.化学反应”中的化学方程式之后，启发学生从微粒的角度判定物质变化的结果，起到了较好的教育效果。同时，这里也可以作为“变化观念与平衡思想”核心素养的培养机会。
[H2]二、工业上制造漂粉精
[讲述]（素材3）HClO不稳定；Cl2贮存、运输不方便。而次氯酸盐比次氯酸稳定得多，且能溶于水，在二氧化碳和水的作用下能生成次氯酸。
[提问/互动]（素材5）为何不用氢氧化钠？（氢氧化钠价格高，且容易潮解）
[意图与效果]素材3，采用教师讲述形式。从教学过程上来讲，它起着承上启下、教学衔接的作用；而从核心素养的培养角度上来说，它提供了一种“证据推理”的论证材料。素材4，采用化学符号的形式，并以教师板书的技术展开，它起着强化“变化观念”的教育效果。素材5，采用提问的形式呈现，并通过师生互动解决，旨在体现一种“社会素养”的培养，即：经济效益和产品质量是一个企业生存、发展的基础。
[讨论] 2.漂白原理
[指导阅读]（素材6、7）水的其他消毒方法、漂白粉消毒游泳池。
3.贮存措施
隔绝空气，密封保存。
（素材8）失效原因：漂粉精和二氧化碳、水反应，生成的次氯酸见光分解。
[意图与效果]素材4，采用化学符号的形式、并以教师板书的技术逐渐展开，是“变化观念”教育的载体。素材6，以资料库形式呈现；素材7，以图片形式呈现，两者均通过指导阅读的手段，让学生感受化W对人类生活的贡献，起到培养“社会责任”的教育目的；同时，素材6中“臭氧的消毒原理”可以培养学生的“微观探析”思想。素材8，以提问形式呈现，并以师生互动方式解决，旨在培养一种基本的“公民素养”，即：“漂粉精露置在空气会变质”是一种生活常识。以上素材，均收到了预期的教育效果。
[小结]对本堂课进行小结。
[作业]（素材9）自由组合成3～5人研究小组，自制褪色灵，二周时间内完成。
[意图与效果]素材9，源于[探究与实践]栏目的课堂实验，现改为实践性作业的形式，既尊重了课堂实际（课上没有时间完成）；又体现了学科中开展研究性学习的课程理念和目标。同时，从时空条件和小组合作的角度上来说，这样的学习方式更有利于培养学生的“科学探究与创新意识”。但要注意，需要加强过程管理，避免出现流于形式、应付结果的“假研究”。
总之，化工素材是化学学科重要的教育资源，它不仅可以支持教学内容的落实，促进教学目标的达成；而且可以在“化学学科核心素养”的培养实践上发挥积极作用。让我们共同努力，为进一步挖掘、提升化工素材的育人价值作出贡献！
参考文献：
[1][5][7][8][9][10]吴俊明.关于核心素养及化学学科核心素养的思考与疑问[J].化学教学，2016，（11）：3～8.
[2]吴星.高中化学核心素养的建构视角[J].化学教学，2017，（2）：3～7.
[3]刘前树.试论化学核心素养的结构[J].化学教育，2016，（21）：4～8.
[4]教育部基础教育课程教材专家工作委员会普通高中课程标准修订组.普通高中化学课程标准（征求意见稿），2016年9月.
[6]姚子鹏.高级中学化学课本高一年级第一学期（试用本）[M].上海：上海科技技术出版社，2007：21～54.
化学学科素养范文第2篇
一、问题的提出
2014年3月教育部颁发的《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》明确提出，基础教育阶段应该帮助学生形成适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。“核心素养”被置于进一步深化课程改革、落实立德树人目标的基础地位。基础教育的学科教学，其终极目标发展为促进学生学科核心素养的形成。高中化学课程标准修订组根据“中国学生发展核心素养（征求意见稿）”和高中化学课程特点，提出包含“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认识”“实验探究与创新意识”“科学精神与社会责任”等5个要素的高中化学核心素养。学生学科核心素养的形成，需要在真实性的问题情境中，与学习环境的持续互动与作用。基于发展学生化学学科核心素养的教学方式，必然要实现从以“教”为中心向以“学”为中心的转变，实现以“知识教学为本”向以“观念建构为本”的转变。
化学是一门以实验为基础的自然科学，其本质特征是“在原子、分子的微观水平上研究物质及其变化”。培养学生运用实验、假说、模型、分类等方法，通过动手实验、调查与资料获取，运用归纳、概括、推理论证等逻辑思维方法，通过小组交流、讨论和反思等活动形式开展物质及其变化的研究，并从元素的宏观视角认识物质及其变化的规律、从粒子的微观层面揭示物质及其变化的本质，能从化学的视角解决与化学有关的社会问题，参与和化学有关的社会决策，秉持可持续发展和绿色化学理念，是帮助学生形成适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力的必由之路。因此，积极开展实验教学是培育和发展学生化学学科核心素养的重要途径。
二、设计的背景
乙烯是学生学习甲烷、烷烃之后的另一类重要的有机物，是烯烃的典型代表物。本节课的学习将为学生继续学习乙炔、苯和选修5“有机化学基础”相关内容做铺垫。本节课的重点是乙烯的结构特点、乙烯的化学性质与加成反应概念；学习的障碍点是乙烯分子结构中碳碳双键为什么有一根键容易断裂，先前概念取代反应对加成反应概念的形成造成干扰。从教材的编写意图和学生已有认知水平分析，对乙烯化学性质开展实验探究教学，有利于学生基于实验产生的宏观现象，借助模型认知等途径从微观分析和符号表征，能凸显教学重点、化解难点，更为重要的是在实验探究过程中学生真切地体悟和掌握了研究有机物结构和性质的一般思路与方法，形成了“结构决定性质”的基本观念，发展了学生的化学学科核心素养。
三、教学目标
1. 通过自主学习和问题解决等方式了解乙烯的物理性质和用途。
2. 通过模型搭建、问题解决和实验探究等活动，经历“宏观―微观―符号”三重表征的思维方式，理解乙烯的结构和化学性质，初步树立“结构决定性质”的基本观念。
3. 通过实验探究活动，?w验实验探究的一般过程和乐趣，认识到化学实验不仅是获取实验事实的途径，而且是认识事物本质的重要方法。
四、教学过程
环节一：创设情境，引发学习兴趣
【创设情境】为什么青苹果和熟香蕉放在一起会大大缩短青苹果变熟的时间？
【拓展延伸】呈现相关资料和图片，展现乙烯利（乙烯磷）在农业上是优质高效的植物生长调节剂；一定条件下，乙烯利可以释放出乙烯，具有促进果实成熟等功效。
【设计意图】从生活走进化学，让学生体会到化学就在我们身边，能真实地感悟到化学学科在人类生产、生活中的重要作用。
环节二：模型认知，探究结构特征
【自主学习】根据教师提供的素材，了解乙烯的物理性质和用途及其化学式。
【模型搭建】探究乙烯的结构特征，并写出其电子式和结构式。
【设计意图】让学生在自主学习中提高对有效信息的获取和加工能力；通过模型搭建，让学生在“做中学”，亲身经历探究的过程，实现化学知识和思维的双重建构。
环节三：创新实验，探究化学性质
1. 乙烯的制取实验
【创新实验】用一支针筒吸入1mL40%的乙烯利溶液，注入另一支下端套有橡皮套，且内装有少量NaOH固体的针筒中（如图1）。
【设计意图】通过设计微型化的实验，引导学生发现该实验不仅无需加热，反应速度快，产生的乙烯气体纯度高，而且安全度高，节约时间和成本，体会实验创新带来的乐趣和价值。
2. 乙烯的燃烧实验
【实验创新】用针筒抽取少量产生的乙烯气体，在针端直接点燃，学生观察现象。
【设计意图】安全性较好，无需验纯，且实验现象鲜明，比教材中燃烧石蜡油在催化剂、高温条件下的分解产物（其产物主要是乙烯和其他烷烃的混合物）更有说服力。
3. 乙烯与酸性高锰酸钾和溴水反应的实验
【实验创新】在一小培养皿（直径为6cm）内放置一红色瓶盖（加入少许饱和的NaOH溶液）和两白色瓶盖（分别滴加一滴酸性高锰酸钾溶液和溴水），向红色瓶盖中加入少许乙烯利溶液，盖上大表面皿（直径为9cm）。当两白色瓶盖中溶液褪色后，在旁边再分别滴加一滴酸性高锰酸钾溶液和溴水。
【观察思考】根据学习甲烷性质的经验思考酸性高锰酸钾褪色的原因是什么？
【比较说明】溴水褪色的原因是发生取代反应吗？请说明理由？
【证据推理】提供数据（如表1），从化学反应的本质判断原因？引入加成反应的概念。
【模型认知】通过学生自己动手搭建产物的模型，写出反应的化学方程式；通过类比迁移写出乙烯与H2、HCl、H2O反应的化学方程式。
【设计意图】学生在培养皿中进行微型化实验，现象明显且形成鲜明的对比，不仅让学生获得了直观的实验现象，而且让学生体会到了一种实验设计的思想。通过问题导学，学生思维不断深入，学会从不同视角认识加成反应，经历“宏观―微观―符号”三重表征的思维方式学习化学，初步树立“结构决定性质”的基本观念。
【提出问题】比较加成反应和取代反应的特点，设计实验证明乙烯与溴水发生加成反应？
【比较实验】依据两种反应类型的特点，引导学生瞄准生成物HBr，确定实验设计的思路，并进行分组实验：A组用HNO3酸化的AgNO3溶液检验Br-；B组用pH试纸测反应前后溶液的pH。
【认知冲突】①在A组学生观察到产生大量浅黄色沉淀的基础上引导学生思考一定是生成物HBr导致的吗？还可能是什么原因？②如果是反应不完全的溴水导致的，请你设计实验验证？ 学生通过淀粉-KI试纸检验发现没有变蓝。③B组学生发现pH试纸变红，酸性明显增强。④综合A、B两组实验现象，你又该如何做出合理解释呢？
【文献查阅】烯烃可以与氯或溴的稀溶液水溶液发生加成反应得到β-卤代醇。
【?O计实验】引导学生进一步思考如何设计实验证明是否受溶剂水的影响？
【设计意图】在比较的基础上设计探究思路，能聚焦学生的思维，做到有的放矢，提高了课堂的学习效率。通过分组实验创设问题情境，引发学生的认知冲突，再通过一系列问题驱动学生的认识不断发展和深化，思维能力得到了有效的锻炼。通过文献法培养学生获取信息和加工信息的素养，初步认识到有机化学反应的复杂性特点。最后通过实验设计使学生的认识能力进一步升华。
环节四：对比归纳，学以致用提升
【对比归纳】对比总结乙烷和乙烯的结构、化学性质，如表2所示。
【课堂小结】归纳总结研究有机物化学性质的一般思路，进一步形成结构决定性质、性质反应结构的基本观念。
【学以致用】水果采摘后会有大量的乙烯产生，乙烯量的增加会加快水果的成熟和腐烂，为延长保存期，请利用本节课所学知识设计简单易行的保鲜方案。
【设计意图】通过乙烷和乙烯的结构、化学性质的对比和课堂小结，引导学生进一步树立“结构决定性质”的基本观念，最后通过问题解决从化学回归生活，培养了学生从化学的视角解决实际问题的能力。
化学学科素养范文第3篇
科学知识是科学素养的重要内容，也是提高学生科学素养的主要途径。化学课堂教学中如何通过有效的方法提高学生的学科知识素养呢？首先相对于“满堂灌”，我们更需要的是学法指导，关注学生“怎么学”。其次，教材也不再是纯阅读材料，而是通过设置“你知道吗？”“活动与探究”、“信息提示”、“问题解决”、“交流与讨论”等栏目来改变学生单纯接受、死记硬背、机械训练的学习方法，它不仅要学生理解记忆性知识，还要学会发现问题、解决问题的能力。
如在“同一反应中用不同的物质来表示反应速率时数值与化学计量数的关系”的内容学习上，教材没有直接给出或举例给出结论，而是在“交流与讨论”栏目提供了“N2O5在四氯化碳溶液中发生分解反应的实验数据”，让学生自己通过计算得到数据，填入表格，并通过问题启发学生分析发现有关规律。这一知识点不是很难，学生通过直接听讲也能理解，但这样除了记忆性知识之外别无所获。在实践中，教师可充分利用课本栏目资源转换教与学方式，培养学生勇于实践、敢于提出挑战的探究精神，学生不仅能学会学科知识，更直接体验了科学探究的过程，将“是什么”和“怎么得到”融为一体，使学生对知识的理解和把握更加有效，培养了学生探究和自主学习的能力，提高学生的科学素养。在这知识快速发展的时代，只有“学会学习”的学生才能迎接各类挑战。转换学生的学习方式，通过探究，带着问题去学习，凸显学习过程，形成学生内在的学习动机、批判的思维品质和思考问题的习惯；通过自主学习，凸显学习的主动性和独立性，弘扬人的自主精神；“学会学习”的主要目的首先在于让学生在学习方式转变的前提下，更好更扎实地掌握科学知识。有了扎实的科学知识，才能更有效的提高学生科学素养。
2通过化学实验，提高学生科学素养
高中化学实验教学是教学的重要内容，教师通过实验教学渗透对学生的科学素养教育，以此实现科学素养提高的目标。在具体教学时，教师首先要引导学生对教材中安排的实验进行分析，通过小组合作讨论等不同形式，针对实验设计中的不足进行优化，借此培养学生的思维能力与创新意识。其次，在化学实验教学中，教师还可以借助仪器设备的制作来培养学生的动手能力和创新精神。日常实验教学中，适当引入实验器材的自制活动，以及对现有器材进行组装、改进和调整，让学生在操作过程中进一步掌握实验器材的设计原理与实验的反应原理。
如“氨气的性质”在高中化学中是一个重要的知识点，教材用三个演示实验分别介绍了氨气极易溶于水、水溶液成碱性和能与酸反应的三个性质，但实验中存在着以下的缺陷：前期制备氨气的过程复杂，而且排空气法收集氨时容易扩散到空气中，造成空气污染，预先准备好的氨气往往会出现泄漏、潮湿等现象，导致实验效果不理想，实验2和实验3中的浓氨水露置在空气中，也造成空气污染，不符合绿色化学的理念，影响健康。因此通过改进实验方案和实验装置，把三个实验结合在一起做可以避免上面的缺陷。实验装置设计如图1。具体操作如下：进行气密性检查后在烧瓶1的底部加入一些固体氢氧化钠，在针头处换上装有浓氨水的针筒，在烧杯1处放PH试纸（红色石蕊试纸）后，慢慢的把浓氨水注入烧瓶1中，通过向下排空气法收集氨气，若PH试纸变（红色石蕊试纸）蓝色了（实验2），说明氨气已经收集满了。然后在烧杯2中滴入酚酞，关闭止水夹2和止水夹3，把针筒内的水打入烧瓶2内，同时打开止水夹1，烧杯2中的水迅速上升，在烧瓶2中的尖嘴导管上出现红色的喷泉现象（实验1）。最后等喷泉结束后，在烧瓶1上口的针头处换上装有浓盐酸的针筒，把浓盐酸打入烧瓶1内，出现大量白烟（实验3）。这个实验首先实现了氨气的制备、收集和物理性质、化学性质实验的一体化处理，使实验成功率，可信度更高，让学生更真实地去体验理解氨气的性质；同时操作轻松快捷，现象明显，课堂耗时短，非常适合做演示实验；而且两个烧瓶一红一白，有很强的视觉效果，很好地提高了学生的实验兴趣。最重要的避免了氨气进入空气中，环保无污染，体现了绿色化学思想。
高中化学课程标准指出：“通过以化学实验为主的多种探究活动，培养学生的创新精神和实践能力。”在本案例中，首先通过操作复杂实验，来引导学生思考如何简化，通过合作讨论，互通信息，解决学生在实验理解上的“信息沟”差距，达到共同思考共同提高的目的；其次根据学生讨论结果和教师引导的方向进行实验改装，让学生更直观地把思考和动手结合起来，有效强化学生的探究意识，促进思考方式改变，进而促进学习方式的自觉转变，更重要的是通过改装，让学生明白技能创新和实践方法的真正意义所在；同时培养学生的实验兴趣和个性特长，良好的实验兴趣是形成良好的科学品质的前提。有了良好的科学品质，科学素养的提高是指日可待的事情了。
3利用化学史，培养学生科学上的人文素养
化学学科在发展过程中，无数研究人员为之付出了艰辛努力，他们的介绍化学家们的科学态度、研究方法、成功或失败的经验教训，勇于探索、大胆创新的科学态度，坚持实践、百折不扰的科学精神，既能向学生展示化学知识的“来龙去脉”，加深对化学知识的理解，又可让他们明白化学并不枯燥呆板，而是一门不断发展的生动有趣的学科。因此，傅鹰教授认为化学史教育是很有必要的，他认为“化学史给人以智慧。”如在学习元素周期表知识时，可介绍元素周期律的发现史：1862年尚古多的“螺旋图”1864年迈尔的“六元素表”1869年门捷列夫化学元素周期律的确立，把化学元素纳入了一个完整的体系，使化学进入了系统化的阶段。从以上的故事中我们可以让学生领悟到：科学和真理是人们在不断追求和探索中逐渐呈现的，许多科学家始终坚持实事求是的科学态度、精益求精的工作作风、锲而不舍的钻研精神，获得了一个又一个的重大发明和发现。通过对这些史实的感受，使学生体会人类在追求真理的道路之曲折艰辛，但只要孜孜不倦的不懈努力终会结出累累硕果。
讲到科学素养时，人们往往会有一种误解：认为科学素养就是做实验或通过研究得出结论。实验、研究的确是有关科学的方面，但绝不是全部。实际上，实验、研究是进行科学研究的一种手段和方法，科学家进行研究的过程实际上就是科学素养和探索精神的体现。而这个研究过程和体现的素养和精神其实就是人文素养的一个方面。案例中的“元素周期表”知识，表面上看来是一个记忆性的知识，但它的发展完善历程却能体现出科学家的素养和精神，因此可以认为是科学方面的人文精神，而这对于现代学生而言又是不可或缺的。
化学学科素养范文第4篇
密切联系现实生活，激发学生的求知欲望
化学这门学科与人类的生活息息相关，生活中处处有化学。身边的化学现象比比皆是，如液化气燃烧、食物腐败、铁钉生锈等，它们都是化学启蒙教育的素材。为了激发学生的求知欲，编者首先密切联系现实生活，大量选取生活中常见的物质，来引出化学知识，让化学与生活牵手，在学生固有经验与新知识之间建立起一座沟通的桥梁，让学生愉快地步入学习化学的天地。如第2章谈到了空气、氧气、二氧化碳、水等身边司空见惯的物质；第4章谈到了煤与石油两种重要燃料；第5章列举了铁、铝、铜、石灰石、生石灰、熟石灰等金属材料及矿物质；第6章讲到了蔗糖水、食盐水、石灰水等溶液；第7章讲到了酸碱盐中的食醋、小苏打和化学肥料、胃液中的盐酸；第8章涉及了淀粉、油脂、蛋白质、维生素等人体需要的有机化合物，林林总总，种类繁多，皆与生活息息相关。这些化学物质客观、真实地存在着，在学生的心目中留有一定的印象。从这些身边的事物入手，提示其奥秘，能够让学生体验到生活中处处有化学，时时有化学，化学反应就在自己身边不断进行着，进而激发学生的学习兴趣，增强学好化学的信心。浓厚的兴趣和强烈的求知欲如同化学反应中的催化剂，能快速引领学生步入化学学习的快车道———诚如大科学家爱因斯坦所言：“兴趣是最好的老师。”
切实开展实验活动，培养学生的实验能力
《义务教育化学课程标准（2011年版）》在“课程性质”一栏中指出：“化学是一门以实验为基础的学科，在教学中创设以实验为主的科学探究活动，有助于激发学生对科学的兴趣，引导学生在观察、实验和交流讨论中学习化学知识，提高学生的科学探究能力。”可见，化学实验既是教师开展教学的重要手段，又是学生学习的重要方法，还是激发学生学习热爱化学、学好化学的源泉所在。现行沪教版化学教材根据教学的需要，在“活动与探究”中设置了许多实验，为学生动手操作提供了机会，搭建了平台，其宗旨是让学生亲历探究过程，亲自“做科学”并体会其中乐趣，锻炼学生的观察和思维能力，以期掌握科学的研究方法，培养化学科学素养。如第1章中“铜绿”性质的实验；第2章中“高锰酸钾分解制取氧气”、“二氧化碳与水反应”的实验；第4章“质量守恒定律”的探究性实验；第7章中探究“酸碱盐”性质的实验，等等。面对这些实验，笔者总是在课前做好充分的准备，运用不同的形式进行实验。实验过程中给予学生耐心的指导，鼓励学生动手操作，让学生在课堂上平等分享教学资源。这些生动有趣的探究性实验，引领学生走进奇妙的化学世界，让学生充分享受到化学实验的乐趣，感受到化学的魅力，培养学生化学实验的能力。
着力渗透思想教育，强化学生的环保意识
化学学科素养范文第5篇
[关键词]实验教学 科学素养 化学教学
实验是化学学科赖以产生和发展的基础，是化学教学中落实素质教育、培养学生化学科学素养的重要渠道和主阵地。当前有部分化学教师对化学实验教学可提高学生科学素养的教学功能缺乏足够的认识，存在重理论轻实验、重结论轻过程的现象，这不利于学生化学科学素养的提高。因此，在中学化学实验教学中应转变教学观念，发挥化学实验教学的优势，捕捉契机，这对于提高学生的化学科学素养十分必要。
一、转变实验教学观念，培养学生掌握科学的研究方法
传统的实验教学目的是“重结论”，而不是将实验作为“再发现”的过程。因此，学生只是机械地接受知识，这不利于学生掌握科学的研究方法。教师应转变观念，建立以实验教学为基础的化学教学观，充分挖掘化学实验的教学潜能，为落实新课程教学理念创造条件，营造―个良好的化学实验教学环境。
1.改革演示实验。目前，中学化学演示实验多为教师先演示，学生观察现象，然后归纳得出物质的性质、制法或定律，最后由学生通过实验验证。在实验中学生往往只是简单机械地重复，没有积极地思维和创新，也没有探索的目标和方向。这种实验模式缺乏对学生独立思考能力、丰富想象力、独立动手实践能力、创新意识及创造能力的培养，不利于学生科学素养的提高。因此，必须转变实验教学观念，改变传统实验教学模式，培养学生掌握科学的研究方法。例如，在金属钠与水反应的演示实验中，不但要教会学生对实验现象进行正确地观察和描述：钠浮在水面上，熔成小球，小球不停地在水面上转动，发出“嘶嘶”响声，有水雾及气体生成，反应后溶液能使酚酞试液变红等，而且要能得出结论：钠能与水反应产生气体，同时生成NaOH。更重要的是还要启发学生思考，因为实验中学生肯定已发现一些“特殊”现象：钠是金属，为什么不沉入水底？又为什么能熔成小球？学生对此疑惑不解，而且十分迫切想知道是什么气体。这时学生处于迫切需要知道“为什么”的心理状态，产生较强的情感震憾。学生的需要被唤起，动机被激发，产生了进一步学习的兴趣，自然有利于教学目标的顺利实现。
2.重视学生分组实验教学。对于高一年级，进一步熟练化学实验的基本操作仍然是学生分组实验的任务之一，但形成良好的观察品质、能够合理地解释实验并获得相应的实验结论就显得更为重要。为了培养学生严谨治学的科学态度，把一些验证性的学生分组实验改为实验测试或实验考查的形式，而且在考查的标准中制定一些鼓励性的条目，如“能够观察到实验的异常现象”、“能够解释实验的异常现象”、“能够发现实验成功的某些具体措施”、“能够提出完成实验的其他实验方案”，等等。通过这样的测试与考查，学生在巩固已有知识的基础上提高了观察兴趣，优化了观察品质。
在高二、高三年级，由于大部分学生分组实验已经以边讲边实验的方式完成，余下的要么是一些装置复杂、耗时较长的实验，要么便是实验习题。对于这些实验可以要求学生以研究实验的方式完成。所要研究的问题，如实验条件的确定及其原因、实验装置的选择及其依据、药品加入顺序和实验操作顺序对实验有无影响及其影响结果，以及对所验证的实验或所设计的实验方案进行诊断，分析是否存在有失严谨、可以改进的地方等等。学生形成了这种研究性的实验习惯后，就会在实验过程中自主地发现问题并最终解决问题，从而达到完善学科素质的教学目的。
二、改进实验装置，对实验进行拓展和延伸，培养学生的创造性思维
实验装置是化学实验的客观载体，也是学生科学素质培养的重要媒体。引导学生认识到实验装置改进的必要性并最终可以对实验装置提出自己的改进设想，对学生进行的思维训练将具有很大的力度。因此，在化学实验教学中应充分注意对实验装置的改进。改进实验装置的目的有以下几方面：
1.使现象更鲜明。化学实验只有具有鲜明的现象，才能起到其应有的作用。因此，进行化学实验特别是演示实验时，首先追求的一项指标就应是现象鲜明，除了选用大容积的仪器、实物投影或进行背景、空白对照等手段外，改进实验装置也是一种重要途径。
2.使实验更客观。实验的客观性是相对实验的理想化模式而言的。中学化学实验中的理想化处理大部分是合理的，是与教育对象心理特征相适应的。但是，随着学生年龄的增长，特别是进入高中后，如果完全忽略实验的客观性，一味地把实验内容的实际问题理想化，将对学生思维的细节刻划、充实校正等品质的形成产生负面影响，限制了他们创造思维品质的良性发展，在学生创造思维的细节性上留下缺憾。如在氯气的实验室制法实验中，当分析了制得的氯气中可能含有杂质气体水蒸气和氯化氢气体后，基于学生的接受能力和掌握知识的需要，特别是为了增强实验的客观性，可引导学生继续思考：怎样重新设计实验除去杂质气体制得干燥纯净的氯气？在此实验设计中，净化、干燥装置是学生在初中已经了解的，而有毒气体封闭式的收集和防止污染的吸收装置，则是学生在高中阶段必须掌握的。通过这种实验设计，学生不仅能动地掌握了氯气的实验室制法，而且可以有效地掌握新知识，找到新旧知识之间的区别与联系，更重要的是在实验的参与中训练了思维。接受了学科思想和环境意识的熏陶。
3.使结论更严谨。化学实验是化学重要理论、概念及元素化合物知识的感性认识基础，其所得出的结论是否严谨，不仅直接影响学生对这些重要理论、概念及知识的理解与掌握，而且还将对学生学科素质的完善产生重要的影响。因此，由化学实验所得出的结论更为严谨，这也是化学实验敦学的重要目的。改进实验装置可以在这方面起到积极的作用。
三、增大实验训练力度，在探索性实验中培养学生的创新能力
化学实验包括验证性实验和探索性实验两大类。目前教材中设计的学生实验大多属验证性实验。随着教学的深入，学生具有一定的化学知识和实验技能后，原来的照方抓药、按部就班式的验证性实验就显得过于机械呆板，这类实验虽能提高学生的实验操作熟练程度，但对培养学生的创造能力就显得后劲不足，具有很大的局限性。
与验证性实验相对的便是探索性实验。探索性实验是指探索研究对象的未知性质，了解它具有怎样的组成，有哪些属性和变化特征以及与其他对象和现象的联系等的实验。它是通过“问题实验科学抽象结论应用”这样一个过程来体现。教材中有不少富有探索性的实验，它们都是培养学生创造力的良好素材。只要教师把握好时机，教学时注意启发引导，发挥学生的主体性，对学生创造力培养非常有效。实验习题就是其中很好的探索性实验题材。
总之，在中学化学实验教学中，教师应转变教学观念，积极开发实验教学潜能。要让学生“动”起来：眼动、手动、脑动，强化学生的主体地位，真正让学生学得主动，不断提高学生的化学素质，更好地适应社会发展需要。
参考文献：
[1]杨先昌.化学教育学[M].南昌:江西教育出版社,1991.
