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【摘要】近几年，核心素养的讨论已经成为了全世界教育界最热门的议题，我国在课程改革和学业质量标准制定的时候也是以这个为标准。而在化学能与热能这节课中，教师容易陷入概念的灌输而忽略了学生的动手实验，没有落实到核心素养的培养。本文以探究《化学能与热能》一课为载体，从理清概念思路，鼓励学生动手实验，发展学生的创新能力，旨在培育学生的化学核心素养。
【关键词】核心素养;高中化学;化学教学;化学能与热能
《普通高中化学课程标准（2017年版）》明确指出：高中化学学科素养是高中学生发展核心素养的重要组成部分，是学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，全面展现了化学课程学习对学生未来发展的重要价值。从考纲中体现核心素养已经成为我国基础教育关注的重要部分，也是我国教育方向的必然趋势。面临这些转变，围绕着立德树人这一根本任务，持续发展素质教育，是我们要持续坚持的课题。
一、高中化学核心素养
1.培养学生核心素养重要一环在高中化学教学
“核心素养”指的是“学生在接受相应学段教育过程中，逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格与关键能力”，它不仅仅适用于某个特定学科、某些特定情境或特定人群的一种特殊素养，而是适用于一切情境和所有人的普遍性、综合性素养。
学生发展核心素养的重要一环就是在高中化学教学中的核心素养培养，同样它也有感性和理性两面。学生建立正确及客观的物质观不止可以从日常生活中形成，更理性的可以从化学生活与学习中得到。每一次的提出和解决问题，每一次的总结归纳，都让学生更加理性地思考问题。中国学生发展核心素养以培养“全面发展的人”为核心，分为文化基础、自主发展、社会参与三个方面，综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新六大素养，具体细化为国家认同等18个基本要点。
2.如何在高中化学教学中培养学生的核心素养
化学作为一门实验性科学学科，可以抓住实验这一把手，重视实验教学，不仅能培养学生养成注重事实证据和严谨求实的科学态度，教师激发学生自主创新实验，还能改变现代学生懒惰不愿动手的坏习惯，提高他们的动手能力，以及自主思考的发散能力。教学不能单单停留在知识层面，一定要深入到结构教学，把握思维与结构的紧密结合，通过单元教学和细节教学相辅相成，达到知识与教育的贯通。
二、基于学科核心素养的教学设计——以《化学能与热能》为例
本文以必修二《化学能与热能》教学为例，探究基于学科核心素养的教学实践。
1.教材分析
本节课是人教版普通高中课程标准实验教科书《化学》必修2第二章第一节的内容，是初中化学相关知识和选修四化学反应原理的重要衔接。因为本节属于化学反应原理内容，是学生学习反应原理的入门砖，并且在初中化学、高中化学必修2和选修4中都有出现，体现了知识的循序渐进。同时，能源已经成为了现代国家发展最重要的决定力量，和我们生产生活息息相关，从而决定了本节内容学习的重要性。
通过这节课的学习，学生将在生产能源的利用率提高中对化学的重要作用与能力有所认识，这将增进学生注重联系生活和生产实际，引导学生对化学学科学习的正确方法以及提高他们的学习兴趣。
2.教学目标定位
《化学能与热能》这一节课是新课标教材中新增加的内容，并且对这部分内容有严格的要求，因为这是可以让学生知识体系中建立基础的概念，也是下一节化学能与电能学习的基石。基于化学核心素养的教学要求，确定本课的教学目标为（1）通过日常生活中碰到的事物，提出对能量变化的疑问，使学生能够分清楚能量变化有放热和吸热两种。（2）通过观看实验，从直观角度理解化学反应中能量的变化主要通过放热和吸热两种方式，也通过科学探究和学生自主实验，让他们在探究中认识和感受化学能和热能之间的相互转化，体验创新过程。（3）从宏观和微观两个角度分析化学能与热能的转化原理，让学生学会判断反应类型（4）借助课本改良的小实验使学生用所学知识联系生活实际，学会用书本上的知识联系社会实际问题做出理性判断，树立正确的能量观，从而激发学生对化学以及化学实验的兴趣与热情。
3.教学情景设计
（1）创设一个情景，从情境中生成问题导入课题
[视频导入]同学们，大家先观看一个视频。看完视频后，我们一起来谈谈各自的感想。
[总结发言]小到生活中的电池，大到火箭飞天，都离不开能源——化学能。的确，化学反应产生的能量是现今最重要的一种能源。到底这里面有什么奥秘呢？我们今天一起来学习。
[回归生活] 这个是生活中的创新饭盒：先展示图片，这张图是即热饭盒的原理图。请同学思考它的与众不同之处。
设计意图：使用科技创新的例子，让学生产生学习的兴趣，说明化学与生活息息相关。可以让学生能够把化学反应和能量的关系初步建立起来，并且培养他们的洞察力。
[生成问题]生活中还有哪些利用化学反应来提供热量的例子呢？（展示图片）
（2）分组实验，自主合作探究实验
实验一：盐酸与铝片的反应
实验二：Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应
[发现问题]按照书本上的实验步骤，学生在进行第一个实验的时候效果明细，可以很直接地感受到变化。但是在进行实验二的过程中，因天气温度等影響，大部分同学实验效果出不来，无法感知变化。搅拌药品后，药品变糊状，温度降低并不明显，玻璃片上的水没办法结冰黏住烧杯底部。根据这个问题，借此提出实验创新的想法，给学生提供一定的生活常用品，用一些简单的仪器也同样能够得到吸热反应的现象。
[实验创新]学生发挥他们的创新能力，对实验二进行改进，把Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl药品放入保鲜袋，用手搓袋子，发现白色粉末变糊状，而且温度降低，现象比书本上的烧杯实验明显。而且步骤简单易做，现象解释起来也更直接易懂。 设计意图：让学生做了书本上的实验后，发现实验的问题与不足，提供给学生一定的生活用品，让他们自己去创新实验，培养学生“探究实验创新意识”的素养，从单纯的教导型实验上升到引导学生自主探究实验方法。
（3）从微观和宏观角度去解释放热反应和吸热反应
[联系生活]在大自然中很多物质的变化我们可以用五官直观地体验到，但其实中间也伴随着其他形式的能量变化。而能量的变化主要是以热量的形式表现出来，有的放出能量，有的吸收能量，并且都遵守守恒规律。
[图像分析]
我们生活中也是一样的，水从高处往低处流要释放能量，这个能量可以用来发电，其中势能转化为动能。水从低处要运输到高处，自己是无法完成的，必须要接受外界的帮助，从外界获得其他能量，比如说电能转化为机械能再转化为势能。这是我们常见易懂的能量变化例子。总之，放出能量是因为反应物總能量高于生成物总能量，而吸收能量是因为反应物总能量低于生成物总能量。这也是从宏观角度来判断反应吸热还是放热的一个方法。
设计意图：通过以上两个最常见的相反例子，引导学生结合自身经验来解释化学中的知识，得出科学图像。这时候继续让学生大胆发言，不必拘泥于书本的例子，展示自己对知识的理解，从而落实学生的学科核心素养。
[提出问题]给出键能的表格，化学反应的实质是因为化学键的断裂和形成，用键能大小的对比尝试计算，从键能微观角度分析氢气和氯气反应是放热反应还是吸热反应，为什么？给出理由。
[分析讨论]学生分小组讨论，用学过的化学键的知识，尝试从键能的大小给出各种答案。学生各抒己见，最后老师总结分析。
设计意图：让学生自己去尝试，把最难理解的部分让他们大开脑洞，最后老师分析纠正，把微观解释部分理解得透彻，发挥了“证据推理与模型认知”的作用。
（4）辩证思考，让科学武装自己，培养科学精神与社会责任
[总结发言]课堂的最后，让学生各抒己见，生活和生产中哪些事物片段是用到了化学反应能量变化的原理。
设计意图：从课本到生活，再从生活回到课本，学生对知识的牵引和运用，也能对生活发出思考，让他们知道世界之大，蕴藏着很多深刻的变化，科学之广，还需要我们去挖掘探究。
三、教学反思
教师的作用在于教学中帮助学生掌握知识、提高能力、发展素养。这就需要把常态教学与核心素养的培养紧密地结合，将核心素养的要求积极呈现。《化学能与热能》一课是学生在平时生活中，对化学能与热能已经有一定的理解，但是并不能解释其原因的前提下，通过自主实验和创新实验，构筑一座桥梁，把学生自有的生活常识到能够解释生活现象和科学地辨析化学能与热能的转化关系上来。通过创设一个情景，从情境中生成问题导入课题，分组实验，自主合作探究实验，从微观和宏观角度去解释放热反应和吸热反应，辩证思考，让科学武装自己，培养科学精神与社会责任四个环节。在各环节中，始终聚焦化学的思想与方法，聚焦学生的核心素养，引导学生自主构建这两者关系的认知与转化模型。
真实实验和创设的问题情境导向是学生在培养和发展化学学科核心素养的道路中一个很好的渠道。在往后的教学中，只要我们真正做到从“传授”向“导游”转型，不仅仅提出问题让学生解决，更要引导学生自己去发现问题，提出问题，接受学生的“挑战”，而成为“应战者”。只要我们能用心课堂教学，潜心学生的能力培养，从知识观到综合能力素养的转变定能成功。
【关键词】核心素养;高中化学;化学教学;化学能与热能
《普通高中化学课程标准（2017年版）》明确指出：高中化学学科素养是高中学生发展核心素养的重要组成部分，是学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，全面展现了化学课程学习对学生未来发展的重要价值。从考纲中体现核心素养已经成为我国基础教育关注的重要部分，也是我国教育方向的必然趋势。面临这些转变，围绕着立德树人这一根本任务，持续发展素质教育，是我们要持续坚持的课题。
一、高中化学核心素养
1.培养学生核心素养重要一环在高中化学教学
“核心素养”指的是“学生在接受相应学段教育过程中，逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格与关键能力”，它不仅仅适用于某个特定学科、某些特定情境或特定人群的一种特殊素养，而是适用于一切情境和所有人的普遍性、综合性素养。
学生发展核心素养的重要一环就是在高中化学教学中的核心素养培养，同样它也有感性和理性两面。学生建立正确及客观的物质观不止可以从日常生活中形成，更理性的可以从化学生活与学习中得到。每一次的提出和解决问题，每一次的总结归纳，都让学生更加理性地思考问题。中国学生发展核心素养以培养“全面发展的人”为核心，分为文化基础、自主发展、社会参与三个方面，综合表现为人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新六大素养，具体细化为国家认同等18个基本要点。
2.如何在高中化学教学中培养学生的核心素养
化学作为一门实验性科学学科，可以抓住实验这一把手，重视实验教学，不仅能培养学生养成注重事实证据和严谨求实的科学态度，教师激发学生自主创新实验，还能改变现代学生懒惰不愿动手的坏习惯，提高他们的动手能力，以及自主思考的发散能力。教学不能单单停留在知识层面，一定要深入到结构教学，把握思维与结构的紧密结合，通过单元教学和细节教学相辅相成，达到知识与教育的贯通。
二、基于学科核心素养的教学设计——以《化学能与热能》为例
本文以必修二《化学能与热能》教学为例，探究基于学科核心素养的教学实践。
1.教材分析
本节课是人教版普通高中课程标准实验教科书《化学》必修2第二章第一节的内容，是初中化学相关知识和选修四化学反应原理的重要衔接。因为本节属于化学反应原理内容，是学生学习反应原理的入门砖，并且在初中化学、高中化学必修2和选修4中都有出现，体现了知识的循序渐进。同时，能源已经成为了现代国家发展最重要的决定力量，和我们生产生活息息相关，从而决定了本节内容学习的重要性。
通过这节课的学习，学生将在生产能源的利用率提高中对化学的重要作用与能力有所认识，这将增进学生注重联系生活和生产实际，引导学生对化学学科学习的正确方法以及提高他们的学习兴趣。
2.教学目标定位
《化学能与热能》这一节课是新课标教材中新增加的内容，并且对这部分内容有严格的要求，因为这是可以让学生知识体系中建立基础的概念，也是下一节化学能与电能学习的基石。基于化学核心素养的教学要求，确定本课的教学目标为（1）通过日常生活中碰到的事物，提出对能量变化的疑问，使学生能够分清楚能量变化有放热和吸热两种。（2）通过观看实验，从直观角度理解化学反应中能量的变化主要通过放热和吸热两种方式，也通过科学探究和学生自主实验，让他们在探究中认识和感受化学能和热能之间的相互转化，体验创新过程。（3）从宏观和微观两个角度分析化学能与热能的转化原理，让学生学会判断反应类型（4）借助课本改良的小实验使学生用所学知识联系生活实际，学会用书本上的知识联系社会实际问题做出理性判断，树立正确的能量观，从而激发学生对化学以及化学实验的兴趣与热情。
3.教学情景设计
（1）创设一个情景，从情境中生成问题导入课题
[视频导入]同学们，大家先观看一个视频。看完视频后，我们一起来谈谈各自的感想。
[总结发言]小到生活中的电池，大到火箭飞天，都离不开能源——化学能。的确，化学反应产生的能量是现今最重要的一种能源。到底这里面有什么奥秘呢？我们今天一起来学习。
[回归生活] 这个是生活中的创新饭盒：先展示图片，这张图是即热饭盒的原理图。请同学思考它的与众不同之处。
设计意图：使用科技创新的例子，让学生产生学习的兴趣，说明化学与生活息息相关。可以让学生能够把化学反应和能量的关系初步建立起来，并且培养他们的洞察力。
[生成问题]生活中还有哪些利用化学反应来提供热量的例子呢？（展示图片）
（2）分组实验，自主合作探究实验
实验一：盐酸与铝片的反应
实验二：Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl的反应
[发现问题]按照书本上的实验步骤，学生在进行第一个实验的时候效果明细，可以很直接地感受到变化。但是在进行实验二的过程中，因天气温度等影響，大部分同学实验效果出不来，无法感知变化。搅拌药品后，药品变糊状，温度降低并不明显，玻璃片上的水没办法结冰黏住烧杯底部。根据这个问题，借此提出实验创新的想法，给学生提供一定的生活常用品，用一些简单的仪器也同样能够得到吸热反应的现象。
[实验创新]学生发挥他们的创新能力，对实验二进行改进，把Ba（OH）2·8H2O与NH4Cl药品放入保鲜袋，用手搓袋子，发现白色粉末变糊状，而且温度降低，现象比书本上的烧杯实验明显。而且步骤简单易做，现象解释起来也更直接易懂。 设计意图：让学生做了书本上的实验后，发现实验的问题与不足，提供给学生一定的生活用品，让他们自己去创新实验，培养学生“探究实验创新意识”的素养，从单纯的教导型实验上升到引导学生自主探究实验方法。
（3）从微观和宏观角度去解释放热反应和吸热反应
[联系生活]在大自然中很多物质的变化我们可以用五官直观地体验到，但其实中间也伴随着其他形式的能量变化。而能量的变化主要是以热量的形式表现出来，有的放出能量，有的吸收能量，并且都遵守守恒规律。
[图像分析]
我们生活中也是一样的，水从高处往低处流要释放能量，这个能量可以用来发电，其中势能转化为动能。水从低处要运输到高处，自己是无法完成的，必须要接受外界的帮助，从外界获得其他能量，比如说电能转化为机械能再转化为势能。这是我们常见易懂的能量变化例子。总之，放出能量是因为反应物總能量高于生成物总能量，而吸收能量是因为反应物总能量低于生成物总能量。这也是从宏观角度来判断反应吸热还是放热的一个方法。
设计意图：通过以上两个最常见的相反例子，引导学生结合自身经验来解释化学中的知识，得出科学图像。这时候继续让学生大胆发言，不必拘泥于书本的例子，展示自己对知识的理解，从而落实学生的学科核心素养。
[提出问题]给出键能的表格，化学反应的实质是因为化学键的断裂和形成，用键能大小的对比尝试计算，从键能微观角度分析氢气和氯气反应是放热反应还是吸热反应，为什么？给出理由。
[分析讨论]学生分小组讨论，用学过的化学键的知识，尝试从键能的大小给出各种答案。学生各抒己见，最后老师总结分析。
设计意图：让学生自己去尝试，把最难理解的部分让他们大开脑洞，最后老师分析纠正，把微观解释部分理解得透彻，发挥了“证据推理与模型认知”的作用。
（4）辩证思考，让科学武装自己，培养科学精神与社会责任
[总结发言]课堂的最后，让学生各抒己见，生活和生产中哪些事物片段是用到了化学反应能量变化的原理。
设计意图：从课本到生活，再从生活回到课本，学生对知识的牵引和运用，也能对生活发出思考，让他们知道世界之大，蕴藏着很多深刻的变化，科学之广，还需要我们去挖掘探究。
三、教学反思
教师的作用在于教学中帮助学生掌握知识、提高能力、发展素养。这就需要把常态教学与核心素养的培养紧密地结合，将核心素养的要求积极呈现。《化学能与热能》一课是学生在平时生活中，对化学能与热能已经有一定的理解，但是并不能解释其原因的前提下，通过自主实验和创新实验，构筑一座桥梁，把学生自有的生活常识到能够解释生活现象和科学地辨析化学能与热能的转化关系上来。通过创设一个情景，从情境中生成问题导入课题，分组实验，自主合作探究实验，从微观和宏观角度去解释放热反应和吸热反应，辩证思考，让科学武装自己，培养科学精神与社会责任四个环节。在各环节中，始终聚焦化学的思想与方法，聚焦学生的核心素养，引导学生自主构建这两者关系的认知与转化模型。
真实实验和创设的问题情境导向是学生在培养和发展化学学科核心素养的道路中一个很好的渠道。在往后的教学中，只要我们真正做到从“传授”向“导游”转型，不仅仅提出问题让学生解决，更要引导学生自己去发现问题，提出问题，接受学生的“挑战”，而成为“应战者”。只要我们能用心课堂教学，潜心学生的能力培养，从知识观到综合能力素养的转变定能成功。