沈玉红

摘 要 “核心素养”是指学生通过校园教学而形成的发现问题、分析问题进而解决问题的素质和能力。它是在学生接受学校教育的过程中逐渐培养成的适用于个人终生学习及社会长久发展的必备能力。它是一个时间与空间相统一的概念，是一个可培育可持续可发展的、在不同地域有不同内涵与外延的、促成学生养成终生学习习惯的一种源动力。核心素养主要体现在实际教学中的绿色力、学科力与探究力，本研究探讨如何通过这三力的提升来培养学生的核心素养。

关键词 核心素养 绿色 创新 探究

教育部于2014年3月颁发的《关于全面深化课程改革，落实立德树人根本任务的意见》中，多次提出“核心素养”的概念。此后，“核心素养”就成为我国教学领域的一个重要关注点，也成为科学素养的一个重要组成部分。

“核心素养”是指学生通过校园教学而形成的发现问题、分析问题进而解决问题的素质和能力，它是在学生接受学校教育的过程中逐渐培养成的适用于个人终生学习及社会长久发展的必备能力。它是一个时间与空间相统一的概念，是一个可培育可持续可发展的、在不同地域有不同内涵与外延的、促成学生养成终生学习习惯的一种源动力。核心素养主要体现在实际教学中的绿色性、创新性与探究性，本研究从教学中的绿色力、创新力与探究力出发，探讨如何通过这三力的提升来培养学生的核心素养。

一、绿色力的提升是培养学生核心素养的前提

绿色力是指在教学过程中，要注重绿色环保的理念，尽量减少教学过程中的环境污染的一种素养。对于化学学科来说，绿色力主要体现在化学实验的设计上。

如在讲“氨水的挥发性与碱性”时，大部分教师都会用图1所示装置来设计探究性实验。实验过程中，用一个大烧杯套在a，b两个小烧杯上面，一段时间后，可以看到小烧杯a变红，此实验操作方便、现象明显、时效性好，较适用于课堂演示。但是，因为大烧杯的不密闭性、浓氨水的强挥发性，以及完成实验后仪器回收整理，均导致大量氨气的逸出，污染空气，严重影响教师与学生的身体健康。针对这样的环境污染问题，我们可以借助一根Y型试管来重置实验，如图2所示，在Y型试管的左侧加入无色酚酞溶液，右侧加入浓氨水溶液，在试管口套上一个小气球，一段时间后，同样可以观察到无色酚酞变红。同样的实验，用图2的装置，既可以减少药品的用量，又可以免除有毒有污染气体的外逸，实现了绿色环保的理念。

图2装置还适用于很多涉及到环境污染的实验。如在“白磷与红磷的燃烧”探究实验中，我们可以将教材中的外露实验装置改进为同样放在Y型试管中进行。在Y型试管的一侧放一小颗红磷，另一侧放与红磷大小相近的一小颗白磷，上口用小气球进行密封，调节气压，并将Y型试管浸入装有热水的小烧杯中，观察白磷的燃烧。这样可以有效防止燃烧产物外逸入空气中，又安全又绿色环保。

通过这样绿色环保实验的设计，不但可以让学生体验到化学实验的探究与操作，更可以让学生建立起节能环保的意识，让学生体验到化学在社会可持续发展中需要提供绿色力的情感态度与价值观，增加学生的社会发展使命感。

二、学科力的提升是培养学生核心素养的基础

学科力是学科生长繁衍的力量，学生的学科核心素养不但要依靠各学科的重点知识、重要技能与核心情感态度，更要凌驾于本学科之上，形成一种学科间互融的素养，要将各学科的知识、技能融会贯通。

如在讲“铜与稀硝酸反应”时，大多数老师会使用图3装置来探究实验产物。但在实际操作中，往往会因为试管不密封或试管中残留有空气，而使产生的气体迅速变成红棕色，从而影响实验现象的观察与产物的判断。如果整个实验过程中，利用一氧化氮首先将装置中的空气排尽再观察，那又需要生成大量的一氧化氮，耗时耗原料，并产生大量有毒气体。

为此，有参考资料提出一种稍显优越性的改进方案，如图4所示，利用右端低左端高的U型管来实现本实验。具体操作为：在U型管中加入适量稀硝酸，至右端液面与管口齐平，且左右两侧液面高度相同，在右端塞上一个插有铜丝的橡胶塞。实验开始后，右侧产生气体，且为无色，右侧液面下降，在整个实验过程中，可以通过调节铜丝的高度来控制反应的开始与停止。但在实际操作中却发现，反应一段时间后，由于右侧产生气体，压强增大，以及调节铜丝高度时对铜丝的拉动，经常会导致右侧上面的橡胶塞松动，而使得气体迅速变为红棕色，并逸出U型管污染空气，同时左侧是联通大气的开放端，稀硝酸也必将挥发入空气中，因此实际实验效果并没有想象中的理想。这时，我们可以跨越学科的限制，将物理学中的一些核心知识带入化学实验中，设置出一种更利于观察现象、更方便控制反应进程、也更安全的实验改进装置，如图5所示。将原两端开放的U型管，改为用较低的一端为原始封闭的装置，只有较高一侧连通大气；将插入橡胶塞的铜丝，改为用装有铁丝的封闭玻璃管，并在玻璃管外绕几圈铜丝来代替，将其浸入U型管的稀硝酸溶液中，并通過在U型管外侧放磁铁来控制此玻璃管的位置，从而控制实验的进行与终止，这样的实验装置相对来说更方便、更安全，而且右侧可更长久的观察到气体的颜色。这种改进装置的设计，与物理学中的压强、磁性等核心知识息息相关，实现了跨学科核心素养的有机整合。

为了更有效的培养学生的学科力素养，各学校还可以辅助设置不同的课程体系，对学科课程进行分类、分层教学。如可将课程分为专业学科课程、综合学科课程、特别学科课程等类别，也可将课程分为基础类学科课程、提升类学科课程、研讨类学科课程等层次进行开展。

学科间融合的学科力的提升，是培养学生核心素养的基础，有了跨学科的知识与技能的综合运用能力，才能真正实现新课程所提倡的核心素养的培养。

三、创新力的提升是培养学生核心素养的保障

创新力是指学生以现有的知识与思维方式为基础，提出新的方法，或创造出新的思路，并且有一定的良好效益的一种素养。创新是新思路与新发现产生的源泉，是社会进步的推动力，也是现代学科核心素养中最重要的素养之一，新课程标准也对“创新”提出了更高的要求。只有学生创新力的提升，才能为学生核心素养的发展提供源源不断的动力。

如在讲“氨气的尾气处理”时，我们常用两种形式的装置：一种为用一个倒扣的漏斗置于装有水的烧杯中；另一种是在烧杯中装有四氯化碳与水的分层液体，将产生氨气的导管伸入到四氯化碳层中。这两种方式对于防倒吸来讲效果还是不错的，但是一旦氨气溶于水中形成氨水后，便会挥发出刺激性气味的氨氣，污染空气，而第二种方案中的四氯化碳本身就是有毒物质，实验结束后的处理也是一种负担与浪费。因此，我们可以利用常见的长颈漏斗来进行创新性的氨气处理方案设计，如图6所示。

取一个双孔橡胶塞，一个孔中塞入长颈漏斗，另一个孔插入一根带有橡胶管的直角玻璃弯管，向大试管中加入适量的水，将双孔塞塞入大试管中，调节长颈漏斗高度，使长颈漏斗底端插入到液面下。继续向长颈漏斗中加水，使长颈漏斗中的液体体积大约在它容量的2/3处。此时，可以将a处连通氨气，不会发生倒吸过程。这种方法安全、简便、有效，同时也减少了氨气的逸出对环境造成的污染。

若将a管连接一整套装置的出口，则此装置又变成一个很好的检查气密性的装置。检查时，首先将a连接所需检查装置的出口，然后在长颈漏斗中加入适量水，则可通过长颈漏斗中的水柱高度是否有变化来检验所连接装置的气密性。

若将a管与一有刻度的针筒相连接，大试管中放入铁片，长颈漏斗加入稀硫酸，此装置又可改装为一个很好的测定铁与稀硫酸反应速率的装置。

通过这样的创新性实验设计，不但可以提升学生对化学仪器与设备的深入思考，更可以培养学生积极思考，勇于实践与创新的优秀学习品质。这些品质在学生的学科学习中有着重要的地位与作用。因此，创新力的提升，是培养学生核心素养的重要保障。

学生学科核心素养的培养是一个长期的、复杂的、曲折的过程，需要教师与学生的不断努力、不断探索。相信通过长期的教学中的绿色力、创新力与探究力的探索与提升，将对学生核心素养的培养产生巨大的推动作用。

参考文献

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[6] 韩葵葵.中学生的科学论证能力——结构、测评、发展与培养[D].西安：陕西师范大学，2016.【责任编辑 郭振玲】