沙勇军

摘 要：随着新课程改革的逐步深入，高中化学教师不仅需要在教学过程中向学生传授学科知识，同时也需要注重培养学生核心素养，提升学生学科关键能力。这既是为了学生自身发展的内在需要，也是课程改革对教师提出的基本要求，是符合新时代教育背景的。教师可立足于高中化学教学，研究化学核心素养指向下的学科关键能力内涵，分析当前高中化学教学现状，探讨如何在高中化学教学中培养学生化学关键能力。

关键词：高中化学;关键能力;核心素养

中图分类号：G63          文献标识码：A          文章编号：1673-9132（2022）01-0140-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2022.01.068

21世纪初，经济合作与发展组织（OECD）率先提出了“核心素养”这一结构模型。其主要解决的问题是：新时代培养什么样的学生？新时代培养的学生应该具备哪些核心组织、能力与情感态度，才能真正满足学生个人发展需要，同时推动社会发展？加强学生核心素养培养是素质教育的重要任务，其落脚点在于培养学生适应终身发展以及社会发展需要的必备品格以及关键能力。正是随着核心素养这一概念的提出，学科关键能力被放在了学生发展的首要位置，培养学生学科关键能力成为新时代教师的重要任务。化学是一门生活性、实践性、综合性非常强的学科，是培養学生自身能力、推动社会发展的重要途径。所以，广大化学教师需高度重视学生化学关键能力的培养研究，以全面落实素质教育，推进教育改革和发展。

一、高中化学关键能力分析

《关于深化教育体制机制改革的意见》明确强调：“关键能力”主要指能够支撑学生自身发展以及适应时代要求的能力。对关键能力的主要内容也做出了清晰界定，要求广大教师重点从学生认知能力、合作能力、创新能力、职业能力等几方面着手，发展学生“关键能力”。当前高考考试命题主要围绕学生“关键能力”进行测量和考评。但不同学科的特点、教学性质、教学目的不同，对学生关键能力的培养侧重点也略有不同。单旭峰结合高中化学学科特点对学科“关键能力”进行了一系列划分，将学生学习化学应该具备的“关键能力”分为了信息获取和加工能力、模型建构与认知能力、证据识别和推理能力、实验操作与探究能力。我个人也非常认同这一“关键能力”划分，结合个人经验以及前人研究结果，进一步对学生“关键能力”以及化学学科关键能力的关系进行了探索，具体表示如下图1。

综合上图分析，要想培养学生学科关键能力，重点应该从学生创新能力、认知能力、知识应用能力几大维度着手，借助问题驱动、真实情境，让学生经历知识探索过程，形成深刻认知，并且能够学以致用。

二、基于“关键能力”培养的高中化学教学策略分析

（一）创设有效教学情境，培养信息获取与加工能力

培养学生信息获取与加工能力旨在促进学生学以致用的能力，只有学生学会从众多信息中抓出关键信息，才能找到问题的突破口，从而正确运用化学知识解决实际问题。而信息主要来源于教学素材、教学情境。素材是已知信息，情境是问题信息，运用已知信息分析未知信息这一过程，就是学生信息获取和加工能力的体现。因此，在高中化学教学中要想培养学生关键能力，我们首先要在教学素材的基础上为学生创设有效的教学情境，紧密结合教材内容，联系学生学习以及生活实际，重点突出情境信息的时代性、针对性、过程性、启发性、科学性以及教育性。与此同时，创设的情境也需要具有一定挑战性，要能够激发学生认知冲突，帮助学生实现结构化知识到功能化知识的转变。

例如，教学人教版必修二“最简单的有机化合物—甲烷”这一内容时，可以创设如下情境：播放煤矿瓦斯爆炸视频。请学生思考：结合这节课所学知识，分析什么情况下最容易发生瓦斯爆炸，针对此，我们可以采取哪些措施避免事故发生？通过创设生活问题情境，能给学生一个真实的情境体验，让学生置身于真实的问题之中，在具体的情境中分析具体问题，促使学生主动从视频、图片、文字等素材中抓取关键信息，结合所学知识分析实际问题，从而实现问题的解决，这一过程是有利于培养学生信息获取与加工能力的。

（二）基于证据合理推理，抓住核心要素进行模型构建

模型建构与认知能力、证据识别与推理能力都可以归位认知能力，都是化学学科需要培养学生的关键能力之一。而模型建构能力的过程本身也需要证据推理，合情合理的推理演绎才能建构出正确的模型。

例如，理解原电池认知模型时，需要结合大量原电池来分析抽离出原电池的核心要素：电极、盐桥、导线、电解质溶液。然后再梳理这些核心要素间的内部关系，比如活性大小不同的金属可以做原电池的电极、电解质溶液可以参与电极反应等。只有学生理清了这些核心要素之间的逻辑关系，才能按照化学原理科学建构模型。最后，学生需要将这些特定关系的要素组建成系统。

以“设计海水提取金属锂电化学装置”为例，为了引导学生主动建构认知模型，我们可以设计如下学习任务：

任务一：学生自主设计海水提取金属锂的化学装置。这一过程设计的关键能力是：识别证据“Li+→Li”，然后结合证据进行合理的推理，类比迁移经典电解饱和食盐水设计出比较理想的实验装置。

任务二：学生结合金属锂的化学特性以及实验猜想改进电化学装置。这一过程涉及的关键能力是：识别证据“锂的化学性质类似钠”，学生必须结合锂离子在非水体系中放电这一特性来分析实验现象，确定阴极电解质溶液为丁基锂离子液体，思考如何保证海水与阴极隔开。

任务三：从能量获取及转化角度优化电化学装置。这一过程需要学生识别证据“电解池电能来源如何更广泛更廉价”。

任务四：“分析设计好的电化学装置各项指标”。这一过程需要学生识别证据“定量数据及定量转化”，结合识别的证据进行合理推理，判断电化学装置的优势和劣势，从具体的电化学装置中抽象出关键要素，再一次将核心要素进行关联，最后形成认知模型。

整个过程主要从具象模型到抽象模型过渡，循序渐进地引导学生分析推理，总结归纳，最终建立完善的认知模型。

（三）设计多样化探究活动，培养学生探究能力

实验操作与探究能力是化学学科的关键能力之一，也是学生创新能力发展的前提。但培养学生实验操作与探究能力也是具有难度和挑战的。需要学生动手操作，自主体验，在严谨的逻辑推理中实验、探究。为此，我认为广大化学教师在实践教学中要积极为学生提供实验探究的机会，尽可能让学生自己去发现问题、提出问题，引导学生去探究解决问题的方法，从而达到在实验过程中锻炼探究能力的目的。例如，在教学“原电池”这一内容时，我们可以进行如下尝试：

探究活动一：利用熟悉的氧化还原反应（Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑）设计装置，实现化学能直接转化为电能。提出问题，引导学生思考：怎样将Zn失电子和H+得电子的反应分开在不同场所进行？要求学生自主设计实验装置，并实施实验，引导学生大胆尝试，画出实验装置。鼓励学生小组合作探究，交流讨论预判设计是否合理，这一实验会有什么现象？小组探究哪些现象能证明有电流产生？思考此时发生的还是Zn+2H+=Zn2++H2↑这个反应吗？与Zn片直接和稀H2SO4溶液反应有何不同？

探究活动二：Cu-Zn原电池工作原理探究。要求学生在装置图中画出电子、电离移動方向，并且分析发生了怎样的电极反应，思考：持续电流需要闭合电路，在这一装置中如何实现？

探究活动三：Cu-Zn原电池构成要素探究。请学生先自主思考Cu-Zn原电池的构成要素？然后师生总结相关要求。

探究活动四：鉴别真假—“水果给手机充电”。播放从网上下载的水果给手机充电的视频，请学生思考这一事件是否真实？为什么？如何验证？鼓励学生自主或者小组合作设计验证实验，尝试用水果电池让音乐贺卡响起来。

通过引导学生进行多样化探究活动，能鼓励学生动手、动脑、合作、交流、分享，让学生真正成为课堂的主人，也充分发挥学生的主观能动性，锻炼学生动手能力、探究能力、合作学习能力。

三、结语

简而言之，培养学生学科“关键能力”是随着核心素养概念提出而被广大教师重视的，是新课程改革以及新高考改革对高中教育提出的基本要求。广大化学教师应重视学生学科核心素养发展，加强学生学科“关键能力”培养，为促进学生思维能力全面发展奠定基础。

参考文献：

[1] 单旭蜂.科学命题 深化改革——2018年高考化学试题解析[J].中学化学教学参考，2018（7）.

[2]   姜晓峰.高中化学教学中发展学生核心素养途径分析[J].数理化学习（教研版），2019（2）.