核心素养视角下学生化学多元化作业设计实践探究

中图分类号：G633.8 文献标识码：A 文章编号：1673-8918（2025）15-0108-04

近年来，随着教育理念的转变，传统的教学模式逐渐向培养学生核心素养的方向发展。化学学科作为自然科学的重要组成部分，其教学不仅要注重知识的传授，更要着眼于学生科学思维能力、探究能力以及综合素质的培养。因此，如何通过作业设计培养学生的化学核心素养，成为教师在日常教学中亟须解决的重要问题。

化学核心素养的培养是一个复杂且系统的过程，涉及学生对化学知识和实验操作技能的掌握、科学探究能力的培养以及创新意识和社会责任感的形成。作业作为学生学习的重要载体，其设计是否科学、合理，直接关系到学生核心素养的培养效果。

一、化学核心素养的内涵

化学核心素养是指学生在化学学习过程中应具备的知识、能力、思维方式和情感态度的综合体现。它不仅仅是对化学知识的掌握，还包括对科学方法的理解和应用，科学思维和创新能力的培养，以及对社会和环境问题的关注。根据化学教育的目标和需求，化学核心素养可以从以下几个方面来理解和分析：

（一）宏观辨识与微观探析

在化学学习中，宏观辨识与微观探析是学生必须具备的重要素养之一。化学现象往往可以从宏观和微观两个层面来进行解释。学生不仅要能够观察和描述宏观化学现象，还要能够理解其背后的微观机制。化学的基本原理和现象往往来源于分子、原子和离子的行为。因此，学生需要通过宏观现象的观察，推断微观世界的规律。

例如，在学习化学反应速率时，学生不仅要知道影响反应速率的因素是什么（宏观），还要理解反应的实质（如分子间的碰撞与重组），从而能够从微观层面阐明影响化学反应速率的实质。这样，学生能够培养出从宏观到微观的综合分析能力，并能够灵活地运用这些知识去解释日常生活中的化学现象。如食物置于低温条件下，可以保存更久；燃烧木柴，使用较细木柴，并将木柴架空，木柴会燃烧更旺等。

（二）变化观念与平衡思想

化学的一个重要特征是物质的变化。在化学教学中，学生不仅要理解物质的变化过程，还要掌握变化背后的规律和原理。变化观念和反应的可逆性是化学教育中的关键内容，尤其是化学平衡的思想，对培养学生理解变化的深层次机制至关重要。

在化学反应中，学生应理解反应的动态平衡状态，以及反应条件（如温度、浓度、压力等）如何影响平衡的移动。例如，在学习盐类水解时，学生需要掌握不同的盐呈酸碱性的原因，理解条件变化（如温度，浓度等）对盐类酸碱性的影响，从而培养他们的变化观念。这不仅帮助学生掌握化学反应的基础，还能让他们意识到物质变化中的“逆向思维”和“平衡思维”。

平衡思想的培养不仅体现在对反应可逆性的理解上，还体现在对环境和社会问题的思考。例如，面对能源危机、环境污染等问题时，学生通过掌握化学平衡思想，可以更加理性地思考如何通过合理的反应调控解决实际问题，如利用催化剂调节工业反应，提高能源利用效率，减少环境污染。

（三）证据推理与模型认知

在化学学科中，科学探究的基础是证据推理，即通过实验或观察获得数据，并通过合理的推理解释数据背后的科学原理。学生需要具备利用实验数据进行分析和推理的能力，能够通过实验验证假设，推导化学规律。

此外，化学学科还强调模型的认知。化学模型不仅有助于简化复杂的化学现象，还能帮助学生建立起化学的抽象思维。例如，分子模型、离子模型和原子模型是学生理解化学反应和物质性质的基础。通过对模型的学习，学生能够将复杂的化学现象转化为可视化的图形或方程式，使问题更加简洁、清晰，易于理解。

证据推理与模型认知的培养不仅提高学生的分析能力，还帮助他们发展批判性思维。学生在面对科学问题时，不仅要能够分析数据背后的原因，还要能够通过模型建立理论框架，对现实问题进行预测和推理。比如在学习晶体（离子，金属，分子，共价晶体）的性质时，学生通过典型的晶体模型可以理解它们的构成微粒、作用力以及它们的空间结构，从而推导出晶体的性质，

（四）科学探究与创新意识

科学探究是化学学习中的重要组成部分。科学探究不仅要求学生通过实验、观察等方式主动获取知识，还强调学生在探究过程中遇到问题时要敢于质疑、敢于创新。这种探究精神可以激发学生的好奇心和探索欲望，促使他们更主动地思考和实践。

化学学科本身具有很强的实践性，通过实验，学生不仅能验证课本知识，还能自主设计实验，提出新的假设，探索新的现象。例如，在学习酸碱中和反应时，学生可以通过实验探究不同酸碱浓度的反应速度，设计创新实验观察反应条件的变化对反应的影响。通过这种探究性学习，学生能够培养出自主学习、问题解决的能力，进而提高他们的创新意识。

（五）科学态度与社会责任

在化学学科的教学过程中，科学态度与社会责任的培养显得尤为重要。化学不仅仅是一门学科，更是一项服务于社会和人类发展的工具。学生应具备科学的态度，尊重事实、重视证据，并具有严谨的逻辑思维能力。

化学教育中的社会责任感尤其表现在学生对环境、健康和可持续发展的关注。例如，学生可以通过学习化学污染物的生成与处理方法，认识到化学技术在环境保护中的作用，从而在日常生活中形成节能环保的行为习惯。通过这种方式，化学学科不仅培养学生的知识和技能，还提升他们的社会责任感，促使他们成为负责任的社会成员。

二、多元化作业设计的意义

在培养学生化学核心素养的过程中，作业不仅是对课堂知识的巩固与延伸，更是促进学生能力发展的重要手段。传统的作业设计多侧重于知识点的重复训练，往往忽视了学生创新思维、科学探究和社会责任等核心素养的培养。而通过多元化作业设计，可以有效弥补这一不足，提升作业的实践性、创新性和社会性，使其不仅具备知识性，还能够激发学生的探究兴趣，提升学生的综合能力。

多元化作业设计有助于学生从不同角度理解和掌握化学知识。通过选择不同类型的作业，如实验设计、案例分析、项目研究、问题解决等，学生可以在实践中将所学的化学知识运用到实际情境中，提升解决实际问题的能力。同时，这种设计还能鼓励学生主动探究，培养批判性思维和创新精神，进而促进学生化学核心素养的全面提升。

三、多元化作业设计的策略与实践

多元化作业设计是基于学生化学核心素养培养的需求，采用不同类型的作业形式和设计理念，促进学生在知识掌握、能力提升、科学探究、创新思维和社会责任感等方面的全面发展。化学教学中，通过作业的多样性和创新性，可以有效激发学生的学习兴趣，增强他们对知识的理解与运用，提高科学素养和解决实际问题的能力。以下将从实验探究型作业、问题解决型作业、探究性研究型作业、跨学科整合型作业等多个角度，探讨具体的作业设计策略和实践。

（一）实验探究型作业设计

实验探究型作业是化学教学中的核心作业形式之一，它不仅能够帮助学生巩固和深化对化学知识的理解，还能够培养学生的实验技能、观察能力和探究精神。在实验探究型作业设计中，学生需要通过亲自动手实验，获得第一手数据，并根据实验现象和结果进行思考和分析。

1.作业设计要点

第一，选择具有挑战性的实验任务：设计具有一定难度的实验任务，让学生在实验过程中不断思考，解决问题。比如，设计一个关于酸碱中和反应的实验，要求学生通过调整酸碱溶液的浓度、反应条件等因素，观察反应速率的变化，探讨影响反应速率的因素。通过这样的实验设计，学生不仅能掌握酸碱中和反应的原理，还能培养分析实验现象、总结规律的能力。

第二，注重学生自主探究：实验作业可以引导学生自主设计实验，提出假设并进行验证。比如，在学习化学平衡的内容时，要求学生设计一个关于化学平衡移动的实验，探讨温度、浓度等条件如何影响平衡的变化。通过自主探究，学生能提高解决实际问题的能力，并在过程中提升创新意识和批判性思维。

第三，强化实验报告与深化反思：实验作业完成后，学生应撰写详细的实验报告，不仅包括实验过程、数据分析，还要进行实验结果的讨论，反思实验过程中可能出现的误差及其原因。通过写实验报告，学生能够提高科学表达能力，增强对实验结果的理性思考和总结。

2.实践案例

例如，某教师设计了一个关于“铁钉在不同条件下的腐蚀”的实验作业，学生需要在实验过程中测量不同条件下铁钉生锈的程度，并探讨空气中的氧气、水蒸气及酸碱性对铁钉生锈的影响。通过这个作业，学生不仅学习了化学实验技能，还能更好地理解吸氧腐蚀，析氢腐蚀在金属腐蚀中的应用，同时提高了批判性思维和数据分析能力。

（二）问题解决型作业设计

问题解决型作业旨在培养学生将所学化学知识应用于实际问题的能力，增强他们的分析问题、解决问题的综合能力。此类作业设计的关键是通过真实或模拟的社会问题，激发学生的思考，促使他们将化学知识与实际生活紧密联系。

1.作业设计要点

第一，选择贴近生活的问题情境：问题解决型作业应选择学生生活中常见且具挑战性的问题，使学生能够通过化学知识找到解决方案。比如，可以设计一个关于如何处理废水的作业，要求学生研究不同化学方法对废水净化的效果，分析其优缺点，并设计出最佳的净化方案。

第二，关注跨学科的整合性：在设计问题解决型作业时，可以将化学与物理、环境科学、地理等学科知识结合，培养学生的跨学科思维。例如，在研究温室效应的作业中，学生需要结合物理中的热力学原理，以及地理中的气候模型，综合分析影响温室效应的气体。通过这种方式，学生能够从多角度思考问题，提升综合分析能力。

第三，鼓励团队合作与讨论：问题解决型作业往往涉及较复杂的社会问题，学生可以通过小组合作，讨论各自的思路和解决方案，共同完成任务。这种合作模式不仅增强了学生的团队合作意识，还促进了他们批判性思维和创新意识的培养。

2.实践案例

例如，教师设计了一个关于“可再生能源与化学能源利用”的问题解决型作业，要求学生分析不同能源形式的优缺点，探讨化学能源在现代社会中的作用，尤其是在减少碳排放、缓解全球变暖方面的潜力。学生通过调研、分析、讨论，提出切实可行的解决方案，并在班级分享，培养了他们分析、创新和表达的能力。

（三）探究性研究型作业设计

探究性研究型作业着重培养学生的自主学习能力、科学探究精神和创新意识。这类作业要求学生提出一个问题，设计自己的研究方案，收集数据并进行分析，最终得出结论。它能够激发学生的好奇心，增强他们的科学探究能力。

1.作业设计要点

第一，鼓励学生自主选题：在设计探究性作业时，教师可以为学生提供一些研究方向或问题框架，但核心在于鼓励学生根据自己的兴趣和问题意识，选择自己感兴趣的课题进行研究。例如，学生可以围绕“如何提高化学反应的转化率”这一问题展开研究，设计不同的实验方案，探索如何优化反应条件。

第二，强调科学研究的完整性：学生在进行探究性作业时，除了设计实验外，还应注重对研究过程的系统记录和科学分析，培养学生在实践中严谨的科研态度。教师可以引导学生如何科学地收集数据、如何对数据进行统计分析，以及如何通过研究结果得出合理的结论。

第三，提供必要的资源支持：为了提高学生的探究水平，教师应提供一定的资源支持，包括参考书籍、学术期刊、化学实验仪器等。同时，要鼓励学生利用网络资源进行信息检索，扩展他们的视野，提升信息素养。

2.实践案例

某教师设计了一个关于“化学催化剂对反应速率影响”的探究性作业，要求学生在课外时间自行选择合适的催化剂进行实验。通过改变催化剂的种类和浓度，观察其对化学反应速率的影响。学生不仅通过实验验证了催化剂的作用，还提高了他们的实验设计能力、数据分析能力及创新意识。