浅谈如何培养化学学科的核心素养

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　　摘 要：STSE是Science（科学）、Technology（技术）、Society（社会）、Environment（环境）的英文单词首字母缩写。化学与生活、环境保护、能源、材料等学科领域在相互渗透中协同发展，扮演着解决人类社会发展中重要问题的角色。教育的任务不仅仅是传承知识，还要创造知识。
　　关键词：化学与STSE;核心素养;化学
　　中图分类号：G424                     文献标识码：A                    文章编号：2095-624X（2019）45-0020-02
　　引 言
　　化学核心素养是现代公民必备的科学素养，也是学生终身发展的重要基础[1]。怎样将“学生发展核心素养”转化为“化学核心素养”，是化学教育工作者必须深入讨论的问题。
　　一、化学核心素养简述
　　普通高中课程标准修订专家工作委员会化学组专家研究指出，高中化学学科核心素养包括“宏微结合”“分类转化”“变化守恒”“模型认知”“实验探究”“绿色应用”六个方面。还有另一种观念如图1所示。
　　
　　化学学科核心素养内涵的维度包括以下几个方面（见图2）。
　　
　　教师可以从上述几个维度出发，结合高中化学学习的核心内容确定高中学生应该具备的化学学科核心素养的要素（见图3）。
　　
　　二、基于化学核心素养培养的教学案例
　　化学核心素养是具有化学学科特质的关键能力和品格。笔者以“弱电解质的电离平衡”为例，结合化学学科核心素养的内涵，来具体分析化学教学中培养学生化学核心素养的方法。
　　其一，“分类转化”和“变化守恒”在知识与技能层面构建化学基本观念。
　　化学基本观念主要包括分类观、元素观、微粒观、转化观、守恒观、实验观、科学本质观、学科价值观。学生学习化学，首先要学会运用分类的思想方法。
　　问题1：什么是电解质？什么是非电解质？哪些物质可以导电？
　　本节内容是建立在初中所学的有关酸碱盐的概念及必修1第二章第二节“离子反应”第一课时“酸碱盐在水溶液中的电离”基础上。学生可通过回顾定义概念的方式，自行总结和归纳，从而深化化合物和导电物质的分类。
　　能导电的物质有金属、石墨、电解质溶液或者熔融态。电解质的概念是在水溶液或者熔融状态下，能导电的化合物。电解质自身不能导电，需要溶于水或者加热熔融之后，才能产生自由移动的阴阳离子。电解质必须是化合物，不能是单质和混合物。
　　问题2：酸、碱、盐都是电解质，在水中都能电离出离子，不同的电解质电离程度是否有区别？什么是强电解质和弱电解质？
　　为了验证不同电解质的电离程度，教师可以设计如下实验：探究同体积、同浓度的盐酸与醋酸的pH大小，实验结果显示盐酸的pH比醋酸的pH小。因此可知，在水溶液中，盐酸容易发生电离，相对而言醋酸较难发生电离。结合电解质的定义，得出强电解质和弱电解质的定义：“根据电离程度不同，强电解质是指在水溶液状态或熔融状态中，几乎全部完全电离的化合物;而弱电解质则是指在溶液状态或熔融状态中，只有少部分电离的化合物。”提高学生解决问题能力的重要途径是重视化学基本观念的形成以及注重实验的探究与分析。
　　其二，“宏微结合”和“模型认知”在过程与方法层面培养“三重表征”思维。
　　问题3：等浓度的盐酸和醋酸，同等程度稀释100倍，其pH变化一样吗？
　　取两支相同规格的烧杯，分别盛500 mL蒸馏水，向其中一只烧杯内滴入5 mL 0.1 mol/L的盐酸，向另一只烧杯中滴入5 mL 0.1 mol/L的醋酸，搅拌后，分别测其pH 。
　　当盐酸被稀释100倍后，溶液的pH是3;而醋酸被稀释100倍后，溶液的pH大于3。这表明当盐酸的c（H+）减小到原来的百分之一时，醋酸的c（H+）降低要小得多。这说明：等浓度的强电解质和弱电解质同等程度稀释时，作为强电解质的盐酸不存在电离平衡，则是等幅度变化，而作为弱电解质的醋酸存在电离平衡，则变化幅度随着溶液的稀释，发生电离的醋酸分子数目增多。
　　这个实验充分体现出化学核心素养的应用学习，即宏观辨识与微观探析，以及证据推理与模型认知。从宏观、微观、符号三种水平上认识和理解化学知识，并建立三者之间的内在联系，已成为国际上公认的化学科学不同于其他科学的最具特征的思维方式，即“三重表征”思维。
　　其三，“实验探究”和“绿色应用”在情感态度与价值观层面发展实验探究能力。
　　问题4：等浓度的盐酸、醋酸溶液中c（H+）的大小关系如何？如何判断醋酸、盐酸的酸性强弱？
　　相同条件下，与等量的活泼金属反应;相同条件下，测试两种酸的pH;相同条件下，测试两种酸的导电能力。根据以上思路，教師可以设计如下探究实验：①等体积、等浓度的盐酸、醋酸与等量镁条的反应;②用pH试纸测定0.1mol/L等浓度的盐酸、醋酸pH;③测定等浓度、等体积的盐酸、醋酸导电能力。
　　该探究对比实验说明：等浓度的盐酸中c（H+）比醋酸大，盐酸、醋酸电离程度不同，盐酸完全电离， 而醋酸不完全电离，电离程度较小。
　　问题5：为什么收集Cl2用的是饱和食盐水，而吸收Cl2用的是NaOH溶液？
　　影响电离平衡的因素包括内因和外因。其中，内因是由电解质本身性质来决定的，电解质电离程度越强，越有利于平衡向解离成离子的方向进行，即“越强越电离”。外因包括：①温度，由于电离过程是一个断键吸热的过程，温度越高越利于电离程度的增大，即“越热越电离”;②浓度，冰醋酸本身不导电，当体系逐渐加水后，导电能力提高，说明加水促进了其电离程度的增大，即“越稀越电离”;③同离子效应;④离子反应效应。
　　氯水中存在Cl2+H2O  Cl-+H++HClO的平衡体系，由于饱和食盐水中存在大量的Cl-，根据同离子效应可知，会使平衡向左进行，从而促进了Cl2的逸出，便于收集。NaOH溶液中存在大量的OH-，会和H+反应，根据离子反应效应可知，会使平衡向右进行，从而促进了Cl2的消耗，便于吸收尾气。
　　结 语
　　总而言之，化学核心素养以培养学生完美人格和终身学习能力为宗旨，指导学生在更高的视野和境界上自我发展，培养学生的化学学科素养、化学信息素养、化学能力、合作能力、语言素养、化学思维素养和跨学科综合创新素养，使学生形成正确的情感、态度和价值观。
　　[参考文献]
　　胡先锦，胡天保.基于发展学科核心素养的高中化学教学实践与思考[J].中学化学教学参考，2016 （04）：4—7.
　　作者简介：朱梦晨（1990.1—），女，陕西咸阳人，硕士学历。
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