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摘 要：本文主要基于高中化学核心素养基本内涵为出发点，阐述了化学平衡教学中核心素养的构建策略，在课堂教学实践中通过引导学生构建概念模型以及数学模型帮助学生更好地理解化学平衡相关的知识，逐渐培养学生的化学核心素养。
关键词：核心素养;高中化学;教学实践;化学平衡
高中化学教学不仅仅要引导学生掌握一定的化学知识，还应当将学生化学核心素养培养列为重要的教学内容，为学生综合素养的全面发展提供促进作用。2017年版课程标准对于高中化学“化学平衡”教学，在原本的教学要求的基础上又新增了一部分内容要求。为了充分落实化学学科核心素养培养，教师可以根据新课程标准中对于化学平衡教学要求以及这一部分教学内容的特点重新明确教学目标。
一、高中化学核心素养概述
《化学课程标准（2017年）》中将化学核心素养划分为5个维度：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、科学态度与社会责任[1]。高中化学核心素养属于学生需要具备的科学素养当中不可或缺的一种，对于学生综合素养培养起着关键性的影响作用。它还体现了学生透过化学视角认识世界和解决实际问题的关键能力与必备品格。
二、“化学平衡”教学中学生核心素养构建策略
（一）化学平衡教学过程中的难点问题
之所以以“化学平衡”为例研究学生核心素养培养策略，主要是因为很多学生在学习高中化学平衡时会遇到不少的学习困难，花费很多时间最终也没有取得良好的学习效果。经过课堂实践、作业反馈和学生调查，我发现学习过程中主要存在以下问题：
1.核心概念不明。许多学生在理解其中化学反应速率以及化学平衡等核心概念时，没有真正理解概念的内涵，把握概念的特征，抓住概念的应用条件，拓宽对概念的理解从而掌握概念的应用。
2.平衡思想缺失。很多学生在学习这部分知识时，并没有平衡思想，而对这部分知识的学习，最重要的就是要建立变化观念和平衡思想，当学生缺乏平衡思想时，就很难理解平衡的变化观念，也很难去感受“静”中有“动”，“动”“静”结合的客观规律。
3.缺乏模型思想。“化学平衡”这部分化学知识学习更加考验学生的思维能力，学生没有模型思想，就无法掌握有效的学习方法和技巧，也很难利用模型解题思想来解决“化学平衡”学习过程遇到的难点问题。
（二）“化学平衡”教学中核心素养的构建
“化学平衡”教学过程主要涉及化学核心素养当中的变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知，为了帮助学生更好地学习“化学平衡”相关的化学知识中的重难点知识，应当逐渐培养学生的建模思想。因此在教学过程教师应当引导学生逐渐建立概念模型和数学模型，以此来提高学生对于化学平衡知识的理解和掌握，逐渐培养学生的化学平衡思维能力，从而为化学核心素养培养提供促进作用[2]。
1.概念模型的建构
在建立概念模型时，学生应当通过所学的化学平衡概念构建完整的化学平衡知识体系，这样可以帮助学生重新认识其中的化学平衡概念，并且还能够与以前所学的知识进行有机结合。“化学平衡”这部分教学内容中主要的概念模型有化学反应速率概念模型、有效碰撞概念模型、化学平衡状态概念模型以及化学平衡移动概念模型等。教师在引导学生建立概念模型时，可以按照选择相关概念、绘制概念模型图、增加概念模型图关联关系以及增加概念模型附属关系的步骤进行。
2.数学模型的建构
数学模型的建立主要是将数学手段当中的数学语言、数学方式以及数学图像等应用到化学平衡知识解题当中，并且逐渐形成相关的思维模型[3]。“化学平衡”教学过程主要需要学生构建v--t图像、c--t图像、平衡常数表达式、平衡“三段式”等模型。教师可以引导学生按照准备、分析、建模、求解以及检验等步骤来实施“化学平衡”知识数学模型的构建。并利用这些数学模型，来解决有关定性分析、定量表示、生产率以及转化率等计算。
三、基于核心素养培养的高中“化学平衡”教学
（一）高中化学平衡教学中概念模型的建构
1.复习回顾环节。教师可以引导学生先进行知识回顾，绘制浓度商Q与化学平衡常数K的概念模型[4]，如图1所示。学生在建立概念模型过程中对所学知识得到进一步的理解和巩固，并且其知识建构能力也得到进一步的提高，学生对模型认知以及证据推理这一化学核心素养也得到了有效培养。
图1 化学平衡移动概念模型
2.新课导入环节。为了吸引学生的学习兴趣，教师可以播放黑枸杞真假辨别方法相关的视频，引导学生观察黑枸杞泡水之后再分别加入白醋或者小苏打，其颜色的变化。这种与学生生活较为贴近的教学情境可以快速激发学生的学习兴趣以及探究欲望，并且直观地感受到化学平衡移动与外界环境条件改变之间的关系。
3.实验探究与分析推理环节。教师引导学生主动探究影响化学平衡移动的因素，设计浓度、温度变化对于化学平衡移动的影响的探究實验，然后学生进行分组实验，认真观察实验现象，记录实验现象及相关的数据，并对其进行分析。
实验1：浓度对化学平衡的影响。通过改变浓度观察Fe3+（aq）+3SCN-（aq）Fe（SCN）3（aq）平衡体系变化情况，此过程应注意控制单一变量和对照实验。设计生成物浓度及反应物浓度变化，分析Q与K，来判断平衡移动方向。在实验过程，学生可以通过实验现象变化以及微粒变化两个角度进一步感受化学平衡体系。另外，教师引导学生了解浓度对平衡移动影响的意义，如指导合成氨工业生产等，这对于学生“模型认知”能力的提高以及“变化观念与平衡思想”学科素养的落实均具有有效的促进作用。
实验2：温度对化学平衡的影响。通过改变温度探究2NO2（g）N2O4（g）△H<0平衡体系变化情况。学生通过观察实验现象，不难得出改变温度对平衡的影响。教师通过引导学生分析教材给定的不同温度下的平衡常数（温度在298K时K=6.80，333K时K=0.601），让学生明白温度对化学平衡的影响与平衡常数的内在联系。 通过上述的实验探究，学生主动参与课堂，培养了学生科学探究精神及创新意识。并且依靠已经建立的Q、K判断化学平衡的概念模型，可以帮助学生分析化学平衡发生移动的原因。这种证据--推理--结论的学习模式中，提高了学生分析推理能力，正好契合高中化学核心素养培养中“证据推理”教学目标。
4.模型建构与完善。在课堂总结过程中，教师要引导学生构建条件改变后化学平衡发生移动的概念模型，进一步增加概念模型图关联关系，如图2所示。在这一环节，学生对化学平衡移动概念模型不断进行加工和完善，最终逐渐形成完整的知识网络图，使原本孤立状态的概念和原理更加系统和清晰，学生的模型意识以及课堂学习效率均能够得到有效提升，最终有效地形成学生化学学科核心素养。
图2
（二）高中化学平衡教学中数学模型的建构
为了引导高中学生逐渐建立平衡思想，更好地理解相关的化学反应，可以依靠平衡常数K作为化学反应方向的判断依据，以此来提高其简洁性以及可迁移性。教师可以引导学生将化学符号和数据分析进行有效融合，不仅有助于学生数学性思维素养的形成，还能够为学生化学知识的横向关联以及纵向深入提供促进作用[5]。比如，工业合成氨反应N2+3H22NH3为例，教师可以创设温度不变时，氮气和氢气不同初始浓度下，引导学生利用平衡“三段式”法及平衡常数不变的规律，列出关系式，计算氢气转化率。通过计算学生可以发现，在可逆反应中转化率与原料投放量之间的关系。最后，教师还可以对知识进行延伸，运用到其他的可逆反应中去，设平衡常数K值为定值，利用“三段式”模型计算与分析，引导学生逐渐了解转化率变化与化学方程式中系数的关系。除了通过方程式计算之外，学生还可以绘制化学反应变化相关的曲线，这样可以获得更加直观的印象。在这一过程，学生逐渐养成了“数证”思维习惯以及数形结合的思想，这对于学生化学素养以及综合素养的提升都具有重要影响。
结束语
在核心素养培养的背景下，对学生进行化学核心素养培养不仅可以提高学生的化学学习能力，还能够促进学生综合素质的提高。以“化学平衡”教学为例，从教学设计和教学过程实施入手，转变传统的教学理念，对课堂教学理念和方法进行革新。教师要不断加强对于化学核心素养的理解，运用多种核心素养构建方法以及策略进行化学素养培养的教学实践，并且要及时反思和总结教学工作中的不足之处，在提高学生化学核心素养的基础上，为学生的全面发展提供助力。
参考文献
[1]刘凯、张贤金、吴新建.化学核心素养培养的课堂效度评析——以"化学平衡的移动"为例[J]化学教育，2017（5）：19-22
[2]徐莉涵.基于化学学科核心素养的"化学平衡"学习探究[J]中学化学教学考，2020（4）：17-17.
[3]杨帆，戚艳侠.利用疑难问题发展学生学科核心素养——以“化学反应速率与化学平衡”为例[J]中学化学教学参考，2019，（004）：73-75.
[4]修鳳艳、马颜红、王梅."化学平衡理论"的教学思考[J]中学化学教学参考，2017（10）：28-28.
[5]罗桂山.新高考背景下的化学学科核心素养培育[J]中学化学教学参考，2019（12）：1-3.
关键词：核心素养;高中化学;教学实践;化学平衡
高中化学教学不仅仅要引导学生掌握一定的化学知识，还应当将学生化学核心素养培养列为重要的教学内容，为学生综合素养的全面发展提供促进作用。2017年版课程标准对于高中化学“化学平衡”教学，在原本的教学要求的基础上又新增了一部分内容要求。为了充分落实化学学科核心素养培养，教师可以根据新课程标准中对于化学平衡教学要求以及这一部分教学内容的特点重新明确教学目标。
一、高中化学核心素养概述
《化学课程标准（2017年）》中将化学核心素养划分为5个维度：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、科学态度与社会责任[1]。高中化学核心素养属于学生需要具备的科学素养当中不可或缺的一种，对于学生综合素养培养起着关键性的影响作用。它还体现了学生透过化学视角认识世界和解决实际问题的关键能力与必备品格。
二、“化学平衡”教学中学生核心素养构建策略
（一）化学平衡教学过程中的难点问题
之所以以“化学平衡”为例研究学生核心素养培养策略，主要是因为很多学生在学习高中化学平衡时会遇到不少的学习困难，花费很多时间最终也没有取得良好的学习效果。经过课堂实践、作业反馈和学生调查，我发现学习过程中主要存在以下问题：
1.核心概念不明。许多学生在理解其中化学反应速率以及化学平衡等核心概念时，没有真正理解概念的内涵，把握概念的特征，抓住概念的应用条件，拓宽对概念的理解从而掌握概念的应用。
2.平衡思想缺失。很多学生在学习这部分知识时，并没有平衡思想，而对这部分知识的学习，最重要的就是要建立变化观念和平衡思想，当学生缺乏平衡思想时，就很难理解平衡的变化观念，也很难去感受“静”中有“动”，“动”“静”结合的客观规律。
3.缺乏模型思想。“化学平衡”这部分化学知识学习更加考验学生的思维能力，学生没有模型思想，就无法掌握有效的学习方法和技巧，也很难利用模型解题思想来解决“化学平衡”学习过程遇到的难点问题。
（二）“化学平衡”教学中核心素养的构建
“化学平衡”教学过程主要涉及化学核心素养当中的变化观念与平衡思想、证据推理与模型认知，为了帮助学生更好地学习“化学平衡”相关的化学知识中的重难点知识，应当逐渐培养学生的建模思想。因此在教学过程教师应当引导学生逐渐建立概念模型和数学模型，以此来提高学生对于化学平衡知识的理解和掌握，逐渐培养学生的化学平衡思维能力，从而为化学核心素养培养提供促进作用[2]。
1.概念模型的建构
在建立概念模型时，学生应当通过所学的化学平衡概念构建完整的化学平衡知识体系，这样可以帮助学生重新认识其中的化学平衡概念，并且还能够与以前所学的知识进行有机结合。“化学平衡”这部分教学内容中主要的概念模型有化学反应速率概念模型、有效碰撞概念模型、化学平衡状态概念模型以及化学平衡移动概念模型等。教师在引导学生建立概念模型时，可以按照选择相关概念、绘制概念模型图、增加概念模型图关联关系以及增加概念模型附属关系的步骤进行。
2.数学模型的建构
数学模型的建立主要是将数学手段当中的数学语言、数学方式以及数学图像等应用到化学平衡知识解题当中，并且逐渐形成相关的思维模型[3]。“化学平衡”教学过程主要需要学生构建v--t图像、c--t图像、平衡常数表达式、平衡“三段式”等模型。教师可以引导学生按照准备、分析、建模、求解以及检验等步骤来实施“化学平衡”知识数学模型的构建。并利用这些数学模型，来解决有关定性分析、定量表示、生产率以及转化率等计算。
三、基于核心素养培养的高中“化学平衡”教学
（一）高中化学平衡教学中概念模型的建构
1.复习回顾环节。教师可以引导学生先进行知识回顾，绘制浓度商Q与化学平衡常数K的概念模型[4]，如图1所示。学生在建立概念模型过程中对所学知识得到进一步的理解和巩固，并且其知识建构能力也得到进一步的提高，学生对模型认知以及证据推理这一化学核心素养也得到了有效培养。
图1 化学平衡移动概念模型
2.新课导入环节。为了吸引学生的学习兴趣，教师可以播放黑枸杞真假辨别方法相关的视频，引导学生观察黑枸杞泡水之后再分别加入白醋或者小苏打，其颜色的变化。这种与学生生活较为贴近的教学情境可以快速激发学生的学习兴趣以及探究欲望，并且直观地感受到化学平衡移动与外界环境条件改变之间的关系。
3.实验探究与分析推理环节。教师引导学生主动探究影响化学平衡移动的因素，设计浓度、温度变化对于化学平衡移动的影响的探究實验，然后学生进行分组实验，认真观察实验现象，记录实验现象及相关的数据，并对其进行分析。
实验1：浓度对化学平衡的影响。通过改变浓度观察Fe3+（aq）+3SCN-（aq）Fe（SCN）3（aq）平衡体系变化情况，此过程应注意控制单一变量和对照实验。设计生成物浓度及反应物浓度变化，分析Q与K，来判断平衡移动方向。在实验过程，学生可以通过实验现象变化以及微粒变化两个角度进一步感受化学平衡体系。另外，教师引导学生了解浓度对平衡移动影响的意义，如指导合成氨工业生产等，这对于学生“模型认知”能力的提高以及“变化观念与平衡思想”学科素养的落实均具有有效的促进作用。
实验2：温度对化学平衡的影响。通过改变温度探究2NO2（g）N2O4（g）△H<0平衡体系变化情况。学生通过观察实验现象，不难得出改变温度对平衡的影响。教师通过引导学生分析教材给定的不同温度下的平衡常数（温度在298K时K=6.80，333K时K=0.601），让学生明白温度对化学平衡的影响与平衡常数的内在联系。 通过上述的实验探究，学生主动参与课堂，培养了学生科学探究精神及创新意识。并且依靠已经建立的Q、K判断化学平衡的概念模型，可以帮助学生分析化学平衡发生移动的原因。这种证据--推理--结论的学习模式中，提高了学生分析推理能力，正好契合高中化学核心素养培养中“证据推理”教学目标。
4.模型建构与完善。在课堂总结过程中，教师要引导学生构建条件改变后化学平衡发生移动的概念模型，进一步增加概念模型图关联关系，如图2所示。在这一环节，学生对化学平衡移动概念模型不断进行加工和完善，最终逐渐形成完整的知识网络图，使原本孤立状态的概念和原理更加系统和清晰，学生的模型意识以及课堂学习效率均能够得到有效提升，最终有效地形成学生化学学科核心素养。
图2
（二）高中化学平衡教学中数学模型的建构
为了引导高中学生逐渐建立平衡思想，更好地理解相关的化学反应，可以依靠平衡常数K作为化学反应方向的判断依据，以此来提高其简洁性以及可迁移性。教师可以引导学生将化学符号和数据分析进行有效融合，不仅有助于学生数学性思维素养的形成，还能够为学生化学知识的横向关联以及纵向深入提供促进作用[5]。比如，工业合成氨反应N2+3H22NH3为例，教师可以创设温度不变时，氮气和氢气不同初始浓度下，引导学生利用平衡“三段式”法及平衡常数不变的规律，列出关系式，计算氢气转化率。通过计算学生可以发现，在可逆反应中转化率与原料投放量之间的关系。最后，教师还可以对知识进行延伸，运用到其他的可逆反应中去，设平衡常数K值为定值，利用“三段式”模型计算与分析，引导学生逐渐了解转化率变化与化学方程式中系数的关系。除了通过方程式计算之外，学生还可以绘制化学反应变化相关的曲线，这样可以获得更加直观的印象。在这一过程，学生逐渐养成了“数证”思维习惯以及数形结合的思想，这对于学生化学素养以及综合素养的提升都具有重要影响。
结束语
在核心素养培养的背景下，对学生进行化学核心素养培养不仅可以提高学生的化学学习能力，还能够促进学生综合素质的提高。以“化学平衡”教学为例，从教学设计和教学过程实施入手，转变传统的教学理念，对课堂教学理念和方法进行革新。教师要不断加强对于化学核心素养的理解，运用多种核心素养构建方法以及策略进行化学素养培养的教学实践，并且要及时反思和总结教学工作中的不足之处，在提高学生化学核心素养的基础上，为学生的全面发展提供助力。
参考文献
[1]刘凯、张贤金、吴新建.化学核心素养培养的课堂效度评析——以"化学平衡的移动"为例[J]化学教育，2017（5）：19-22
[2]徐莉涵.基于化学学科核心素养的"化学平衡"学习探究[J]中学化学教学考，2020（4）：17-17.
[3]杨帆，戚艳侠.利用疑难问题发展学生学科核心素养——以“化学反应速率与化学平衡”为例[J]中学化学教学参考，2019，（004）：73-75.
[4]修鳳艳、马颜红、王梅."化学平衡理论"的教学思考[J]中学化学教学参考，2017（10）：28-28.
[5]罗桂山.新高考背景下的化学学科核心素养培育[J]中学化学教学参考，2019（12）：1-3.