基于核心素养的高中化学课堂教学设计

为了更好地发展学生核心素养，在课堂上提升学生的综合能力，笔者需要依据教材内容，挖掘知识点，将所蕴含的化学核心素养与具体的知识点紧密联系起来，然后根据知识的特点和学生的实际，规划设计相应的学生实践活动，来提高学生核心素养的目的[1]。下面以讲授人教版必修二《化学反应与热能》为例，具体说明基于发展学生化学核心素养的课堂教学设计。

一、基于发展学生化学核心素养的教学内容

《化学反应与热能》位于人教版高中化学必修 2 第六章《化学反应与能量》的第一节，继学生学习完《物质结构元素周期律》之后，让学生能够以化学键为切入点，从微观的角度理解化学反应能量变化的关系[2]，同时也为学生今后学习选择性必修 1《化学反应原理》第一章第一节《反应热》打下基础，这样的编排既有学习阶段性、层次性的特点，又利于学生对概念的形成和发展呈现一种螺旋式上升的形态。因此，本节内容的设置起到承前启后的作用；同时也培养了学生变化观、守恒观的核心素养。

（一）宏观辨识与微观探析素养

宏观上学生根据温度的前后变化判断吸热、放热反应，微观上学生通过对原子之间以化学键相结合的学习，能从微观角度说明化学反应伴随能量变化的主要原因是化学键的断裂和形成。

（二）变化观念与平衡思想素养

学生通过感受化学反应中的吸热现象、放热现象，从而理解在发生化学反应的过程中同时伴随着能量的变化，遵循质量守恒定律和能量守恒两大定律。

（三）证据推理与模型认知素养

学生根据图像反应物和生成物所具有的的总能量大小和化学键的断裂与形成键能数据，从这两个角度分析，能进行简单的化学反应能量的变化计算。

（四）科学探究与创新意识素养

学生通过实验探究，能根据实验事实，描述化学能与热能之间的相互转化。

（五）科学态度与社会责任素养

学生通过对能源利用的学习，能体会提高燃料燃烧效率的重要性，形成高效利用能源和开发新能源的必要性，构建“绿色化学”的核心思想。

二、基于化学核心素养的教学过程

教师可以通过教材中的实验指导学生深刻认知热能、化学能二者之间相互转化的相关知识内容，使其能够结合已经掌握的生活经验与学科知识分析并引出全新的知识点，了解有的化学反应会放热、有的化学反应会吸热。教材中放热反应和吸热反应的概念是在实验事实的基础上得出的。

环节一：实验初探，感受化学反应伴随能量变化

通过火箭升空的图片展示吸引学生的注意力，引起学生的思考。现代社会中，人类的一切活动从衣食住行到文化娱乐，从日常的社会运转，到高新技术水平的研究与发展都无法与能量脱离，而且，在生活中很多能量在实际运用的过程中都与化学反应中的能量存在极为紧密的关联性。从煤、石油和天然气等提供的热能，都是通过化学反应获得的。化石燃料燃烧会释放大量的热。除了燃烧，还有其他化学反应也伴随着放热或吸热现象。

教师演示实验1[课本32 页]：盐酸与已打磨的镁条反应和实验2[课本33 页]氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的混合。

学生认真观察，记录实验现象。上述两个实验中，反应前后的温度变化说明反应过程中伴有热量的释放或吸收。化学上把释放热量的化学反应称为放热反应。把吸收热量的化学反应称为吸热反应。根据生活常识，讨论并举例常见的吸热反应和放热反应。

教材从化学反应中化学键的角度推理深化学学习对反应中能量变化的理论认识。利用了学生学过的氢气与氯气的反应及相关数据能解释化学键与化学反应中能量变化的关系。

环节二：微观辨析，化学反应能量变化的原因

化学反应中为什么会有能量变化？为什么有的化学反应释放热量，有的化学反应吸收热量？

举例氢气和氯气化合生成氯化氢的能量变化，通过动画展示微观断键与成键过程。由此，总结化学反应中的物质变化总会伴随着能量变化，通常主要表现为热量的释放或吸收。

对于化学反应中的热量变化，教材又以吸热、放热反应与反应物、生成物总能量大小的关系，宏观分析使抽象理论具体化，便于学生在知识储备较少时，适当应用理论，对具体反应进行分析，助于学生辨识化学反应中的能量转化形式。

环节三：宏观辨析，反应物与生成物之间的能量关系

世间万物都具备能量，物质的状态、结构以及组成方式等都会直接影响能量的高低。学生阅读教材并思考问题，从反应物、生成物的能量看，一个化学反应究竟是吸收能量还是放出能量，与什么有关呢？

教师深度解释：从氢气转变成氢原子，氯气变成氯原子，旧化学键断裂，物质从稳定变成不稳定，能量由低到高，需要吸收能量；从氢原子和氯原子结合成氯化氢分子，新化学键形成，物质从不稳定变成稳定，能量由高到低，需要释放能量。教师板书画出化学反应前后能量变化图，得出结论——一个化学反应是放热反应还是吸热反应与反应物的总能量和生成物的总能量的相对大小有关。

环节四：实际应用，寻找化学热效应的应用视频播放：人类能源史。

展示图 6-4、课本 P35“资料卡片”“思考与讨论”“信息搜索”。由此引发学生的深度思考：人类在未来发展中，应该怎样应对能源供应不足的问题？应该怎样改善因为化石能源而产生的大气污染问题？

教师应该通过合理的方式引导学生进行自主思考，使学生了解更多信息，从“节能”和“寻找清洁的新能源”两个方向去探讨并归纳总结，体会相关问题的重要性以及化学在实际生活生产中的应用价值。

综上所述，基于发展学生化学核心素养的高中化学课堂教学设计，是在其研究化学学科核心素养的素养内涵、高中化学课程内容、学业质量要求的基础上，设定科学的教学目标。高中化学教师也应该确立“学科核心素养”的教学观念，并从传统的以课本理论内容为主的教育思维中跳脱出来，更加注重学生的综合素养，对于教师自身未来发展具有发展性意义，对于高中生学习能力、思维能力等方面的综合发展具有指导性意义[3]。

参考文献：

[1]黄昱璇， 许燕红， 陆小倩. 基于化学核心素养的教学设计——以教授二氧化硫为例[J]. 广西教育， 2018（42）：3.

[2]罗睿. 基于核心素养的高中化学大单元教学设计研究[J]. 好日子，2021（33）：1.

[3] 王沺菁. 浅谈在化学教学中培养学生的核心素养[J]. 宁夏教育，2021（1）：2.