核心素養導向下的高中化學習題課教學設計獲獎科研報告摘

要：以高中化學核心素養為導向，從當前高中化學習題課中的存在問題入手，闡述高中化學學科核心素養的要素，以“化學反應的熱效應”為例探討高中化學核心素養導向下的高中化學習題課教學。

關鍵詞：核心素養;高中化學;習題課

一、當前習題課教學中存在的問題

高中化學內容多，小知識點多且又分散，學生要掌握大量的化學符號與概念、化學方程式及各種化學規律等。因此，在高中化學教學中，習題課成為了最重要的教學環節之一。但當前，在高中化學習題課教學中，存在著不少問題，主要表現為：1.習題設計方面未考慮到全班同學的差異性，未能有針對性的對不同層次同學設計不同層次的試題。2.習題講評方式單一，在講評內容方面主要分為三個層次：①所有試題全講，②學生不會的講③同一份試題，幾個相同知識點的試題串起來講;在講評方式上主要是以老師講授為主，忽略了學生的主體地位。3.在習題課教學中，在發展素質教育，培育學生的核心素養方面做得不夠。

二、構成高中化學學科核心素養的要素

普通高中課程標準（2017年版）提出了“高中化學學科核心素養是高中學生發展核心素養的重要組成部分，是學生綜合素質的具體體現，反映了社會主義核心價值觀下化學學科育人的基本要求，全面展現了化學課程學習對學生未來發展的重要價值，化學學科核心素養主要包括““宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”“實驗探究與創新意識”“科學態度與社會責任”5個方面”。

三、在習題課中培養學生的核心素養

在高中化學教學中，作為高中的化學老師要充分利用習題課教學，精選試題，充分調動學生的主觀能動性，積極參與，借助習題課這個平臺，幫助學生鞏固知識點，構建知識網絡，提高知識運用能力，教師在講評時應適當延伸，著力培養學生的化學學科素養。

1.在習題課中培養學生的變化觀念和平衡思想、宏觀辨識和微觀探究能力

習題1（2015·全國卷Ⅱ節選）.CH3OH是重要的化工原料，還可作為燃料，利用合成氣（主要成分為CO、CO2和H2）在催化劑作用下合成CH3OH。發生的主要反應如下：

①CO（g）+2H2（g）CH3OH（g）

ΔH1

②CO2（g）+3H2（g）CH3OH（g）+H2O（g）ΔH2

③CO2（g）+H2（g）

CO（g）+H2O（g）

ΔH3

（2）已知ΔH2=-58

kJ·mol-1，則ΔH3=________kJ·mol-1。

設計意圖（1）：設計習題1的第（1）問主要讓學生了解，在分子內部，相鄰原子與原子之間存在著很強的相互作用，這種作用就是化學鍵，要破壞這種相互作用即化學鍵就需要消耗能量。化學反應的實質是舊鍵的斷裂與新鍵的形成，舊鍵的斷裂需要吸收能量，新鍵的形成要釋放能量，而這種吸收與釋放的能量差便是反應熱;掌握焓變的計算方法之一：ΔH=E（生成物）-E（反應物）;習題1的第（1）問主要考查學生運用化學符號和定量計算等手段說明物質的組成及其變化，培養學生的宏觀辨識和微觀探究能力;同時考查學生運用化學鍵的斷裂與形成分析化學變化及其伴隨發生的能量轉化，培養學生的變化觀念與平衡思想。設計意圖（2）：設計習題1的第（2）問主要讓學生掌握的知識技能為“蓋斯定律”的應用，筆者在講評此題時引入“唯一目標法”，并與學生一起構建“唯一目標法”的解題步驟與解題模型如下：第一步：寫出待求方程式（本題中已告知）CO2（g）+H2（g）CO（g）+H2O（g）;第二步：觀察CO2只在②式中出現，可作為唯一目標，且同在方程式的左側，系數也同為1，因此計算ΔH3時，ΔH2前使用“+”且乘數為“1”;觀察H2在①②式中均有出現，不是唯一目標，觀察CO只在①式中出現，可作為唯一目標，但不在方程式的同側，系數同為1，因此計算ΔH3時，ΔH2前使用“-”且乘數為“1”;第三步：待求反應的焓變ΔH3=ΔH2-ΔH1。

2.在習題課中培養學生的科學精神與社會責任

習題2..當前一個全球性的問題就是能源危機，開源節流是應對能源危機的舉措之一。下列做法有助于能源開源節流的是______。

A.大力發展農村沼氣，將廢棄的秸稈轉化為清潔高效的能源

B.大力開采煤、石油和天然氣以滿足人們日益增長的能源需求

C.開發使用風能、太陽能、核能等新能源、減少使用煤、石油等化石燃料

D.減少資源消耗，增加資源的重復使用與循環再生

設計意圖：拓展介紹傳統能源與新能源的種類及優缺點，介紹我國煤、石油的含量及開采情況;介紹我國“可燃冰”的開采技術居世界前列等等新能源方面的內容，增強學生的愛國主義情懷及民族自豪感，培養學生節約使用資源、保護環境的意識，意識到保護環境是新時代青年學生的應有社會責任。

3.在習題課中培養學生的科學探究與創新意識

習題3.“強酸與強堿的稀溶液發生中和反應的熱效應為H+（aq）+OH-（aq）===H2O（l）ΔH=-57.3

kJ·mol-1，分別向1

L

0.5

mol·L-1的NaOH溶液中加入：①稀醋酸;②濃硫酸;③稀硝酸，恰好完全反應時熱效應分別為ΔH1、ΔH2、ΔH3，它們的關系正確的是（）”

ΔH1>ΔH3>ΔH2

B.ΔH1<ΔH3<ΔH2

C.ΔH1=ΔH3=ΔH2

D.ΔH1<ΔH3=ΔH2設計意圖（1）：本題考查了三個知識點，①中和熱的概念，中和熱是稀的強酸與強堿反應生成1

mol

H2O（l）所放出的熱量;②弱電解質的電離過程為吸熱過程，所以醋酸與堿反應放出的熱量應該比強酸強堿的稀溶液反應時放出的熱量少;③濃硫酸溶于水的過程是放熱過程，所以濃硫酸與堿反應時放出的熱量應該比強酸強堿的稀溶液反應時放出的熱量多;由于中和反應是放熱反應，ΔH<0，所以ΔH1>ΔH3>ΔH2。設計意圖（2）：筆者在講評此題時，有學生提出如下問題：為什么弱酸的電離過程是吸熱過程？對此，筆者適時引導，化學是一門以實驗為基礎的學科，實驗是去偽存真的唯一方法，并開放化學探究室，學生成立了課外探索究小組，要求學生以習題3為素材，發現問題、提出問題;再從問題和假設出發，根據探究目的，設計實驗方案，進行實驗探究。探索究小組的同學經交流討論，初期設計出以下幾個實驗：實驗①測定

0.5

mol·L-1HNO3與

0.5

mol·L-1NaOH反應的中和熱;實驗②測定

0.5

mol·L-1CH3COOH與

0.5

mol·L-1NaOH反應的中和熱;實驗③測定

18.4

mol·L-1H2SO4與

0.5

mol·L-1NaOH反應的中和熱。實驗過程中，有同學發現在中和熱的測定中，用溫度計測量溫度靈敏度不夠且最高溫度讀起來不夠準確，于是向筆者提出有沒有更精確測量