谈新课程背景下化学课堂教学中学生学科核心素养的培养——以《金属的电化学腐蚀与防护》的教学设计为例

谈新课程背景下化学课堂教学中学生学科核心素养的培养 —— 以 《金属的电化学腐蚀与防护》的教学设计 为例

陈泽红

广西南宁市第一中学 　 530200

【摘要】本文以《金属的腐蚀与防护》为例，谈了在课堂教学中，培养学生“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”五个方面的化学学科核心素养的做法和体会。

【关键词】：新课程背景 化学课堂教学 核心素养培养

一、学科核心素养培养是新课改、新高考的要求

截至2021年，全国绝大部份省市已经进入了新高考时代。新课程、课高考模式、新高考评价体系的实施，使得高中的学科教学进入了以核心素养培养为主的时代。2014年教育部印发《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》提出“各级各类学校要从实际情况和学生特点出发，把核心素养和学业质量要求落实到各学科教学中。”的指导意见；2019年，教育部明确提出要立足全面发展育人目标，构建包括“核心价值、学科素养、关键能力、必备知识”在内的高考考查内容体系。因此，在课堂教学中，如何提升学生的学科核心素养已成为现阶段课改的重点。

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5个维度。高中化学学科核心素养是学生发展核心素养的重要组成部分，是高中生综合素质的具体体现，反映了社会主义核心价值观下化学学科育人的基本要求，全面体现了学生通过化学课程学习形成的关键能力和必备品格。

在化学课堂教学中，如何培养学生的学科核心素养呢？下面我以化学择性必修一第四章第三节《金属的电化学腐蚀与防护》的教学设计为例，谈谈我的一些做法。

二、化学课堂教学中学生核心素养培养的一些做法

1.基于科学精课与社会责任培养的教学设计：化学学科核心素养中的“科学精神与社会责任”的培养，指在课堂教学中，引导学生树立求真务实的科学态度，树立可持续发展和绿色化学观念，培养正确的价值观。

在《金属的腐蚀与防护》一节的设计中，我主要通过如下途径培养学生的科学精神和社会责任。

1. 认识金属腐蚀的危害，培养学生的社会责任：本节课通过港朱澳大桥在建设中用了大量的钢铁材料、因此可能易生锈，生锈在大桥容易倒塌、然后列举钢铁腐蚀的危害，使学生意识到应该通过学习减少金属腐蚀的发生，使学生了解学习本节知识的意义。

（2）引导学生通过实验探究金属腐蚀发生的条件，结合课本归纳出金属腐蚀的防护方法，从而培养学生的科学精神。下图是学生对铁钉生锈条件的探究实验照片。

2 .基于宏观辩识与微观探析的培养的教学设计：化学学科核心素养中的“宏观辩识与微观探析”的培养，主要指在教学中，要引导学生学会观祭实验现象，并从微观角度分析产生该现象的原因，使学生学会透过现象看本质，从而培养学生解决实际问题的能力。

在《金属的腐蚀与防护》一节教学中，我设计了两个实验使学生认识到酸性条件和中性条件下，钢铁的腐蚀类型是不同的，然后让学生以小组为单位，分析中性条件和酸性条件下，钢铁腐蚀的电极反应，使实验现象与微观原理结合起来，有效地培养了学生的宏观辩识与微观探析的能力。下图是课堂上对钢铁吸氧腐蚀的微观分析：

3.基于证据推理与模型认知的培养的教学设计：化学学科核心素养中的“证据推理与模型认知”的培养，主要是指在教学中引导学生从实验证据出发，建立化学知识体系和模型，来解释类似的化学现象、化学本质和规律，从而提升学生的关键能力。

在《金属的腐蚀与防护》一节的教学中， 我从如下两个方面培养学生的证据推理与模型认知的核心素养。

（1）通过实验证明钢铁在中性条件下的腐蚀是吸氧腐蚀，原理为原电池原理：实验1——首先进行课本[实验4-3]，学生观察到导管中水柱上升，说明具支试管中压强减小，然后用数字化实验手段，证明该过程中具支试管里的氧气的量减小，从而说明该条件下钢铁的腐蚀为吸氧腐蚀；实验2——用暖宝宝中的黑色粉末代替铁钉在锥形瓶中进行实验，分别用铁钉和碳棱做电极，用导线连接好并与灵敏电流计相连，发生电流计指针偏转，说明有电流产生，用滴管取上层清液放入试管中，然后滴入几滴黄色的K₃[Fe(CN)₆]溶液，产生蓝色沉淀，说明有亚铁离子生成，从而证明钢铁的吸氧是原电池原理。

（2）对金属腐蚀的类型进行建模：首先通过实验证明铁粉在酸性较强的条件下发生了析氢腐蚀、在中性条件下发生了吸氧腐蚀，然后引导学生建模：酸性条件下金属一般发生析氢腐蚀、酸性较弱或中性条件下金属一般发生吸氧腐蚀；最后让学生分析铜绿的形成原因，检查学生是否真正理解了吸氧腐蚀的原理，从而培养了学生通过建模解决实际问题的能力。

4.基于科学探究与创新意识培养的教学设计：化学学科核心素养中的“科学探究和创新意识”的培养，主要指在教学中引导学生树立科学探究意识，并在探究的过程中获得有价值的发现，能够对实验方案提出自已的观点并进行创新设计，从而培养学生的能力。

在本节课的教学中，我首先让学生根据课本[实验4-3]进行实验，但学生发生根据课本装置进行实验，现象并不明显。然后我提出如何使反应速率加快？学生利用前面所学的知识，提出了“增大反应物的接触面积、把铁钉改为铁粉、把试管换为锥形瓶“等方案，然后我让学生再根据他们提出的设想进行实验（铁粉和碳粉混合物用暖宝宝中的黑色粉末代替），结果很快就观察到了导管中水柱上升的实验现象。下图是学生设计的实验装置图：

通 过这样的教学，既激发了学生学习化学的兴趣，又强化了科学探究的意识，培养了学生的科学探究和创新精神。

5. 基于变化观念与平衡思想培养的教学设计：化学学科核心素养中的“变化观念与平衡思想”的培养，主要指在教学中引导学生认识物质的运动和变化规改律，从多角度去分析化学反应，充分利用化学原理去解决实际问题。

在《金属的腐蚀与防护》一节的设计中，我首先通过改进课本实验，采用暖宝宝中的铁粉和碳粉代替铁钉，让学生认识到增大反应物的接触面积可以加快反应速率，然后通过补充酸性条件下钢铁的腐蚀实验及原理分析，使学生认识到条件改变，钢铁腐蚀原理就发生变化；最后引导学生分析钢铁腐蚀的原理，写出电极反应式并强调电子得失守恒、质量守恒等原理，从而培养学生的变化观念与平衡思想。

三、收获与感悟

新课改、新高考、新高考评价体系的实施，必定导致课堂教学方式的改变，在教学中，我们不仅要在某一节课中进行学科素养的培养，而且要把学科核心素养的培养落实到每一节课的教学中，使学生在快乐学习的同时，化学核心素养和关键能力都得到提高，这才是教学的本真。

参考文献

1. 化学选择性必修一（2019年版）教材

　　[2]化学课程标准（2020年修订版）

[3]中国高考评价体系

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