数学学是人类科学文化的重要组成部份，是技术进步的重要基础，推动着人类探求大自然的奥秘，推进着人类对自然界的认识。从精典的牛顿定理到现代的相对论和量子论，数学学的发展对人类社会的发展具有重要的意义，在数学学发展历程中，离不开化学学家们的科学方式、科学思想、科学心态和科学精神。现列宽中课程标准着重以基础知识为主的科学素质，关注中学生的科学素质，重视中学生的数学观念、科学精神、科学心态、科学心态与责任的培养。在我国进行新一轮课程变革的关键时期，培养中学生的核心素质无疑显得至关重要。下边笔者以教科版必修3-1“库仑定理”为例，根据化学核心素质要求，积极探求立足化学学科核心素质培养的课堂教学尝试。
一、立足化学学科核心素质培养的课堂教学尝试
本节课的教学过程由新课导出，定性演示实验，中学生定量探究实验，讲解库仑定理内容四个环节构成，每一环节都彰显了新课标数学核心素质中的化学观念，科学思维，科学探究和科学心态与责任。
（一）化学观念——物理核心素质的基础
化学观念主要包括物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念等，注重三维目标中的知识与技能方面。化学观念不同于数学知识，它对化学知识具有推动作用，班主任须要指导中学生在化学学习中，除了要学习由化学现象、物理概念、物理规律所构成的化学知识及结构，还要将蕴涵于具体知识中的观念性认识在脑子中提炼升华，建构属于自己的化学体系，产生化学观念。中学生只有亲身体验化学知识的产生过程，理解化学知识的内涵，才可以将化学知识转化为化学观念。
在新课导出中，班主任先让中学生观察一个小魔术，思索小魔术这些现象的形成缘由，因而建构中学生的数学观念。小魔术：用一根棒在不接触易拉罐的前提下，使易拉罐滚动。操作步骤：在较光滑的木板上放一个空的易拉罐，用丝绸磨擦的玻璃棒接触易拉罐使易拉罐带正电，用毛皮磨擦的橡胶棒紧靠易拉罐，易拉罐就滚动了。
这个小魔术中蕴涵的化学观念主要有:
1、物质观念:中学生通过思索追忆原本中学习的电荷间互相作用遵守“同种电荷互相抵触，异种电荷互相吸引”的规律。
2、相互作用观念:本节课主要研究的就是电荷间的互相作用，不管是引入实验中的橡胶棒和易拉罐，还是定性实验中的大金属球与小球还是定量实验部份的两个金属小球高中物理核心素养，都是研究两带电体间的互相作用。
3、运动观念:易拉罐之所以会运动是由于遭到异种电荷互相吸引的作用，虽然两物体没有互相接触，也会因为遭到静电力而运动，属于非接触力。
（二）科学思维——物理核心素质的中心
科学思维主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等思维方式。科学思维是化学核心素质的中心，传统的数学教学容易使中学生产生思维定势，因而在数学课堂教学过程中，班主任要紧抓锻练中学生科学思维的各类机会，加大对科学思维的培养。对于科学思维的培养，主要彰显在要求中学生学会科学思维方式，对于数学问题有属于自己的观点，从不同的角度思索问题，同时也可以对不同的观点和推论提出指责和批判;要求中学生有使用科学证据的意识和评估科学证据的能力，可以基于科学证据对不同化学问题进行解释说明和剖析预测。
这节课对中学生科学思维的培养，主要彰显在两个部份，第一个部份是在讲解点电荷概念时，运用了理想化模型的科学思想。第二部份是在中学生探究定量实验部份，让中学生尝试探究库仑力与带电量和两带电体宽度离之间的定量关系，与传统的教学方法不同高中物理核心素养，班主任自制教具并向中学生介绍实验器材：电子秤、绝缘托盘、自制基座、小金属球、用细线悬挂的小金属球、直尺、毛皮、橡胶棒、丝绸、玻璃棒，并让中学生分小组讨论设计实验方案，让中学生自己动手做实验。实验步骤：在电子秤上放一个金属小球，用丝绸磨擦过的玻璃棒接触金属小球，使金属小球带正电，再用毛皮磨擦过的橡胶棒接触另一个金属小球，使带负电的金属小球紧靠带正电的金属小球，观察电子秤的示数是否有变化，中学生会发觉没有变化。说明两金属小球之间的力太小。可能缘由是电荷量太小，所以再让中学生重复刚刚实验步骤，只是此刻不是将带负电的金属小球与之紧靠，而是直接用毛皮磨擦过的橡胶棒与之紧靠，此时再让中学生观察电子秤示数的变化，电子秤示数有变化，只是变化量较小，电子秤示数的变化量就是两个带电体之间的斥力，但此时难以用尺子检测两带电体之间的距离，由于橡胶棒上电荷分布不均匀。这个实验的目的是让中学生自己通过在实验中碰到的问题自己才能运用科学思想进行解决。班主任引导中学生们提出在做定量实验时碰到的问题：①带电体间斥力小，没有足够精密的检测仪器；如何确定带电体间的斥力的数目关系？②无法比较电荷的多少，如何确定电荷量的数目关系？③橡胶棒紧靠带电体时，示数是有所变化，但带电体上电荷分布不清楚，难测电荷宽度离。如何测定电荷间的距离？并引导中学生用科学思想得出三大困难的对策：①放大思想：力很小，但力的作用疗效（使悬丝扭转）可以比较显著。转化思想：力的大小反比于悬丝扭转角，通过测定悬丝扭转角度倍数关系即可得到力的倍数关系.②均分思想：带电为Q的金属小球与完全相同的不带电金属小球相撞分开，每小球带电Q/2，同理可得Q/4、Q/8、Q/16等等电量的倍数关系（电荷在两个相同金属球之间等量分配）。③理想化模型思想：把带电金属小球看作点电荷（理想化模型）借助刻度尺间接检测距离。
（三）科学探究——物理核心素质的关键
数学学是一门以实验为基础的科学，中学生学习数学的过程似乎就是中学生通过自身经历观察、实验探究等活动，发觉问题，解决问题，建构知识、形成观念的过程。在化学实验探究过程中，要求中学生拥有探究意识，才能提出数学问题，发觉数学规律；具有设计实验探究方案，获取和处理证据和信息的能力，可以正确施行实验探究方案后得出推论并作出解释；要求中学生可以搜集并剖析信息，对实验探究过程和结果进行交流、评估和反省。
科学探究主要彰显在定性演示实验方面和中学生定量探究方面，定性实验是探究影响电荷间互相斥力诱因的实验，先让中学生们推测：电荷间互相斥力可能与距离、电荷量、带电体的大小及形状、与带电体所处的空间物质即介质有关等。并渗透控制变量法这些科学探究方式并引入点电荷这些理想化模型，通过电荷间斥力演示器来进行演示电荷间互相斥力与电荷量和距离的关系。简单的向中学生们介绍实验仪器，并提问通过观察哪些来直观的看出两个带电体之间的互相斥力。通过比较悬线偏角的大小来判定带电体间斥力大小，偏角越大，斥力越大。实验探究步骤：①保持距离r一定，研究互相斥力F与电荷量Q的关系。将大金属球和泡沫小球挨到放到一起，用毛皮磨擦过的橡胶棒接触大金属球，发觉小球偏转，提问小球为何偏转？是因为它们带了同种电荷，互相敌视所以会偏转。继续用毛皮磨擦橡胶棒接触大金属球，加强大金属球的带电量，让中学生观察细线偏转角度的变化。中学生会观察到随着电荷量的减小，偏角逐步加强。②保持电量q一定，研究互相斥力F与距离r的关系。将大金属球远离泡沫小球，观察悬线的偏角变化。由此得出定性实验推论：距离r一定，电量q降低，偏角变大，斥力F越大；电量q一定，距离r越小，偏角越大，斥力F越大。在定量实验的部份也能彰显出科学探究的过程。
（四）科学心态与责任——物理核心素质的灵魂
科学心态与责任是数学学科从价值层面要培养的核心素质，是数学核心素质的灵魂，主要指对待科学的心态与价值观。在这一层面须要中学生在认识科学本质、理解科学·技术·社会·环境(STSE)的关系的基础上逐步产生的对科学和技术应有的正确心态以及责任感。
通过介绍库仑扭秤实验装置，讲解库仑扭秤实验原理，并播放库仑扭秤实验视频，班主任引导中学生总结规律，迸发中学生科学思维，增进中学生对化学的情感。通过介绍电荷间互相斥力规律得出的发展，培养中学生勇于指责的科学品质和求真求实的科学心态，培养中学生社会责任感，实现真正的素养教育。
二、教学反省
（一）科学思维方式的教育达成
在落实核心教学内容的基础上，中学生自主探究定量实验部份的设计思路就是为了培养中学生科学的思想方式设计的，这一环节中学生完成的比较理想，班主任充分调动中学生的积极性，使中学生能否积极参与到教学活动中，通过定量实验也培养中学生的实验、观察、分析和总结能力，通过探究库仑定理的实验过程，体验从猜测到验证、从定性到定量的科学探究过程，但是通过对实验方案的制订与操作，加深对研究化学问题的一些常用方式：如控制变量法、放大法、测量变换法等实验方式的理解。
(二)核心教学内容的达成
通过类比质点中学生懂得了点电荷的概念，通过对点电荷的研究，让中学生体会数学学研究中构建理想模型的重要意义。定性以及定量实验使中学生理解并把握库仑定理的涵义及其表达式，还能用库仑定理进行有关的估算。教学过程环环相扣，提高中学生解决实际问题的能力。模型的求解通过问题的设计，中学生的阐述，能使中学生更清晰理解化学知识的发展过程，对建立中学生开放的知识体系有较大的帮助。探究性实验的设置，联系实际，重视中学生的动手操作，亲身体验实验，紧扣本节主题内容要点，通过班主任的多层次通感，中学生积极发言，使中学生能扎实的理解本节教学内容，产生物理观念。
(三)科学心态与责任目标的达成
通过对库仑定理构建的回顾，以及相关数学史实的介绍，培养中学生的科学素质，培养中学生科学探究的心态。激励中学生刻苦学习为我国科学技术事业作出贡献，中学生热爱祖国的情感得到迸发，而且也彰显了科学·技术·社会·环境之间的联系，更好地完成了STSE教育。
三、对班主任的启示
(一)班主任要加大对教材的理解
班主任须要学会从中学生发展的核心素质角度对教材的结构安排、功能策略、课程目标等方面进行剖析，建构班主任自己的的教学体系，并将自己的思维策略融入到具体的教学设计中，在实践中探求增强。
(二）班主任要注意教学反省
教育是一种特殊的实践性的活动，其发展离不开班主任的反省。教学反省是班主任提升教学质量，改进教学实践的重要环节，因而培养中学生核心素质也须要班主任可以在反省过程中关注中学生的思维活动、认知结构等方面的发展，对教学实践、教学活动不断地改进和创新，构建教学设计。在设计本节课时，我通读了新课标，根据新课标的要求设计本节内容，本节课的主要特色以培养中学生科学素质为目的，在用小魔术进行导出的环节生动形象颇具吸引力，在探究带电体之间互相斥力与电荷量和距离之间的定性关系部份，使中学生自己提出猜测，发散了中学生的思维，在探究她们之间的定量关系时，中学生自己设计实验、动手做实验，在做实验时发觉错误以及运用科学思维提出解决方案，活跃了中学生的思维、促进了中学生的思索，培养了中学生发觉问题、解决问题的能力，运用了启发式教学的方式。在新课改后，我们先学习热学，再学习曲线运动和天体运动，所以在讲库仑定律这节课之前，我们并没有提到天体运动这节，所以班主任也就没有办法用库仑扭秤实验类比卡文迪许的扭秤实验，使中学生们理解力与距离成平方正比的关系，这应当是新课改后在知识层面上的最大的不同，遵照新课改的整体思想，以及本节课的新课程标准，班主任在讲这部份知识时，不能用类比来讲解，而是采用中学生实验来讲解，中学生实验部份会让中学生按照班主任提供的实验器材自己来设计实验方案，尽管这个中学生实验不会成功，但让中学生发现实验不成功的缘由，以及解决方式，在这个过程中可以培养她们的思维能力和解决问题的能力，再讲解库仑的扭秤实验是怎样运用这种思想以及怎样解决这种问题的，库仑扭秤的实验在课上是难以做下来的，所以讲解完库仑扭秤的实验以后，给中学生们播放一段库仑扭秤实验的实验视频，使中学生愈发深刻的理解库仑扭秤实验是怎样推导入的库仑定理，中学生这样就理解的平方正比定理，相比较之前的教学方法，新课标下的这种教学方法会使中学生的科学素质显著提高。