培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的路徑探尋

徐海燕+劉瑩+趙拯

摘要：核心素養(yǎng)是育人目標(biāo)和知識(shí)教學(xué)的中介。對(duì)學(xué)科知識(shí)的再設(shè)計(jì)，可以培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)；長期核心素養(yǎng)培養(yǎng)的積累，能達(dá)到立德樹人的目標(biāo)。通過核心素養(yǎng)內(nèi)容分解細(xì)化，以“物質(zhì)的量濃度”教學(xué)為載體，在情境設(shè)計(jì)、過程引導(dǎo)和結(jié)果應(yīng)用三階段，分別探尋出培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的路徑。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；溶液配制；化學(xué)教學(xué)

文章編號(hào)：1008—0546（2017）11—0041—02 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008—0546.2017.11.014

一、背景分析

《教育部關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》中指出：發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)，主要是指學(xué)生應(yīng)具備的，能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品質(zhì)和關(guān)鍵能力。對(duì)于某學(xué)科的核心素養(yǎng)，是指通過學(xué)習(xí)某學(xué)科的知識(shí)與技能、思想與方法而習(xí)得的重要觀念、關(guān)鍵能力與必備品格，是學(xué)生知識(shí)、技能、情感、態(tài)度和價(jià)值觀等多方面的融合體?；瘜W(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)就是該學(xué)科最具科學(xué)本質(zhì)的素養(yǎng)。在《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿）》將化學(xué)核心素養(yǎng)概括為“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)識(shí)”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”五個(gè)維度。核心素養(yǎng)的落實(shí)關(guān)鍵在課堂教學(xué)中，根本在于學(xué)生的改變。那么，以培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)為目標(biāo)的課堂教學(xué)會(huì)與傳統(tǒng)教學(xué)有哪些不同？經(jīng)過長期這樣培育的學(xué)生會(huì)有哪些改變？筆者以這兩個(gè)問題為指引，在一線教學(xué)中反復(fù)嘗試，得到一些啟示?，F(xiàn)以化學(xué)核心素養(yǎng)培育為目標(biāo)，借鑒北師大高端備課“物質(zhì)的量濃度”教學(xué)中的有益經(jīng)驗(yàn)，對(duì)該部分內(nèi)容進(jìn)行整合設(shè)計(jì)，以探索在課堂教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的路徑。

二、設(shè)計(jì)建構(gòu)

核心素養(yǎng)是學(xué)科育人與知識(shí)教學(xué)的中介，可以借助知識(shí)與技能的教學(xué)，逐步形成學(xué)科核心素養(yǎng)。核心素養(yǎng)不斷培育與深化，以達(dá)到培養(yǎng)的學(xué)生能正確認(rèn)識(shí)到生產(chǎn)生活中的化學(xué)現(xiàn)象并處理常見的化學(xué)問題，也為高校提供化學(xué)方面有一定潛能且具有扎實(shí)化學(xué)學(xué)科思維的人才。育人目標(biāo)的實(shí)施要靠核心素養(yǎng)的積累和沉淀，而核心素養(yǎng)的養(yǎng)成又必須在課堂教學(xué)中有意識(shí)地培養(yǎng)。在課堂教學(xué)中，化學(xué)核心素養(yǎng)的五個(gè)維度可具體化為以下幾點(diǎn)：引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)的視角認(rèn)識(shí)和解決化學(xué)問題；注重以實(shí)驗(yàn)探究為實(shí)踐基礎(chǔ)，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)和提出有價(jià)值的化學(xué)問題；能夠基于事實(shí)證據(jù)進(jìn)行分析推理，建構(gòu)模型來描述和解釋化學(xué)現(xiàn)象；對(duì)化學(xué)問題具有科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任的價(jià)值追求。通過這幾項(xiàng)具體化做法為抓手形成切實(shí)可行的培養(yǎng)途徑，有目的、有計(jì)劃系統(tǒng)實(shí)施，就能逐漸形成穩(wěn)定的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，最終達(dá)到立德樹人的目標(biāo)。

三、路徑探尋

在化學(xué)學(xué)科教學(xué)中，情境創(chuàng)設(shè)、過程引導(dǎo)和結(jié)果應(yīng)用是課堂教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。借助現(xiàn)代教學(xué)理論，將化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)有機(jī)整合到課堂教學(xué)關(guān)鍵環(huán)節(jié)中，從而探尋出易操作又切實(shí)可行的培養(yǎng)路徑。在“物質(zhì)的量濃度”的教學(xué)中，要能讓學(xué)生自主歸納出“物質(zhì)的量濃度”的定義，能歸納物質(zhì)的量濃度的注意事項(xiàng)，能初步進(jìn)行一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制。現(xiàn)以此為教學(xué)目標(biāo)，建構(gòu)了以下培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的路徑。

1.創(chuàng)設(shè)驅(qū)動(dòng)性問題激活思維，在微觀與宏觀轉(zhuǎn)換中提升知識(shí)的理解深度

在教學(xué)過程中，教師有目的地創(chuàng)設(shè)情感色彩或形象生動(dòng)的場景，以引起學(xué)生的關(guān)注，可促進(jìn)學(xué)生主體性參與到教學(xué)活動(dòng)中來。在此過程中，適時(shí)提出驅(qū)動(dòng)性問題，可吸引學(xué)生注意力，引發(fā)學(xué)生好奇心，激活學(xué)生認(rèn)知思維。為培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)，在教學(xué)情境引入時(shí)，需帶領(lǐng)學(xué)生在宏觀與微觀之間上下翻飛，來回穿梭，從而深入體驗(yàn)所學(xué)知識(shí)的功能與價(jià)值。

教學(xué)過程：在物質(zhì)的量濃度教學(xué)開始時(shí)，先讓學(xué)生寫出氯化鈉與硝酸銀的反應(yīng)方程式：NaCI+AgNO₃=AgCl↓+NANO₃，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生從微、宏觀角度說出方程式的意義。宏觀層面：58.5g的氯化鈉剛好與170g硝酸銀生成沉淀；微觀層面：每一單位氯化鈉可以與一單位的硝酸銀恰好生成一單位沉淀。為突出“微宏觀”核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，教師應(yīng)特意帶領(lǐng)學(xué)生想象每一單位的氯化鈉與硝酸銀混合微觀情形，在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生推理n倍的氯化鈉與硝酸銀同樣能剛好沉淀，當(dāng)n倍的氯化鈉就剛好為58.5g，就過渡到宏觀層面上了。此時(shí)，通過思維的激活與銜接，激活已有的知識(shí)儲(chǔ)備。當(dāng)課堂氣氛相對(duì)融洽時(shí)，教師可拿出一架托盤天平、一瓶氯化鈉固體、一支盛有少量硝酸銀溶液的試管，拋出問題：現(xiàn)在的稱量工具只有托盤天平，若要使含有0.001molAgNO₃的溶液完全沉淀，需要NaCl的量是多少？真實(shí)情境，且具有一定挑戰(zhàn)性的問題，往往能激起學(xué)生特別的興趣。當(dāng)然如果當(dāng)學(xué)生難以突破時(shí)，教師可提供“腳手架”：從燒杯中吸出1mL的溶液，提示學(xué)生：該溶液中含有0.001mol氯化鈉，即0.0585g氯化鈉。在這種情況下，學(xué)生會(huì)想到可以配成溶液，取出一部分進(jìn)行反應(yīng)而達(dá)到問題的解決。而體會(huì)“物質(zhì)的量濃度”知識(shí)的價(jià)值，則需要對(duì)該知識(shí)有了充分的感性認(rèn)識(shí)后，讓學(xué)生親自操作，比較量取液體與硝酸銀反應(yīng)，還是用固體與硝酸銀反應(yīng)更便捷，從而歸納出為什么要引入物質(zhì)的量濃度。

說明：微宏觀之間靈活的切換，相互論證是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的重要方式。宏觀的現(xiàn)象可以通過實(shí)物、實(shí)驗(yàn)、視頻等方式呈現(xiàn)，真實(shí)的、可視的、能操作的問題更易激發(fā)學(xué)生的靈感；但是微觀現(xiàn)象則需要通過學(xué)生想象進(jìn)行，微觀想象是學(xué)科素養(yǎng)的重要體現(xiàn)。這個(gè)過程，也需要教師提供腳手架，讓學(xué)生能夠跨越微宏觀這個(gè)溝。在化學(xué)學(xué)科中，許多概念都可以通過微宏觀之間切換而加深理解，作為化學(xué)教師，就一定要熟練掌握化學(xué)知識(shí)的學(xué)科特征，運(yùn)用“見宏思微、以微窺宏”的思維方式，引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)這方面素養(yǎng)的鍛煉。

2.基于證據(jù)進(jìn)行事實(shí)推理和模型建構(gòu)，通過拋錨式教學(xué)促進(jìn)高階思維的培育

拋錨式教學(xué)是在實(shí)際情境中確立問題，再根據(jù)問題確定學(xué)習(xí)方向和內(nèi)容。在化學(xué)學(xué)習(xí)中，當(dāng)確定了所要解決的問題后，就應(yīng)根據(jù)已有事實(shí)，進(jìn)行合理推理、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，在不斷探索中，逐步形成思維模型和實(shí)物模型。在化學(xué)教學(xué)中，要特別注意發(fā)揮學(xué)生的主體作用。教師做的是提供事實(shí)依據(jù)，要放手讓學(xué)生對(duì)問題進(jìn)行分析、綜合、評(píng)價(jià)和創(chuàng)造，因地制宜地促進(jìn)學(xué)生高階思維的培育。endprint

教學(xué)過程：在“物質(zhì)的量濃度”教學(xué)過程中，當(dāng)學(xué)生達(dá)成共識(shí)：可取一定量的溶液而獲得所需的微量氯化鈉后，下面問題就集中到在哪里配制，如何配制的問題了。有了清晰的目標(biāo)，教師扮演“向?qū)А钡慕巧?，放手讓學(xué)生去設(shè)計(jì)配制儀器了。通過學(xué)生討論與教師追問，明確在溶質(zhì)、溶劑和溶液一個(gè)量之間，選擇溶質(zhì)的物質(zhì)的量，溶液的體積是最方便的濃度表征形式。接著，引導(dǎo)學(xué)生比較量筒與燒杯特點(diǎn)：燒杯口大，容積大，但精確度低；量筒口小、容積小但精確度高。與學(xué)生一起討論后得出，可以設(shè)計(jì)下端容積較大部分（燒杯的優(yōu)點(diǎn)），而上端設(shè)計(jì)較細(xì)部分（量筒的優(yōu)點(diǎn)），這樣既能裝較多量的溶液，又能控制終點(diǎn)時(shí)量的溶液。當(dāng)然，如果有條件，可以設(shè)計(jì)出模型用3D打印機(jī)打印出來。通過不斷地討論、修改和完善，最終形成容量瓶的雛形。

說明：將溶液裝置的設(shè)計(jì)作為重點(diǎn)，似乎舍本逐末，但對(duì)裝置的設(shè)計(jì)，恰恰是培育學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的關(guān)鍵載體。在積極的探索、不斷地評(píng)價(jià)和完善過程中，一方面對(duì)于容量瓶的構(gòu)造會(huì)有一個(gè)非常深入的理解，而學(xué)科思維模型和實(shí)物模型的構(gòu)建也蘊(yùn)含其中；另一方面，設(shè)計(jì)過程也是思維不斷升華的過程，特別是其中高階思維的培養(yǎng)，而高階思維恰恰是化學(xué)核心素養(yǎng)中的關(guān)鍵要素。

3.親自設(shè)計(jì)、親身操作，在深度參與中培育學(xué)生的科學(xué)精神、社會(huì)責(zé)任感

把主動(dòng)權(quán)放給學(xué)生，放手讓學(xué)生圍繞中心任務(wù)進(jìn)行設(shè)計(jì)、操作和改進(jìn)。只有確立了學(xué)生的主體意識(shí)，在主體意識(shí)指導(dǎo)下的活動(dòng)，才能激發(fā)起學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。也只有激發(fā)了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，才能在活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神?；瘜W(xué)學(xué)科是一門精密的學(xué)科，這就為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神提供了載體；同時(shí)化學(xué)也是一門應(yīng)用性的學(xué)科，化學(xué)與社會(huì)和生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，直接或間接地關(guān)乎到身邊的每一個(gè)人，社會(huì)責(zé)任感就在結(jié)果的應(yīng)用中孕育而生。

學(xué)習(xí)過程：前面設(shè)計(jì)出來的容量瓶的模型還是比較粗糙的。教師取出現(xiàn)成的容量瓶，與學(xué)生設(shè)計(jì)的儀器進(jìn)行比較，從中進(jìn)一步分析容量瓶設(shè)計(jì)的原理。當(dāng)對(duì)容量瓶有了比較深入的認(rèn)識(shí)后，可以請(qǐng)學(xué)生代表上臺(tái)進(jìn)行溶液的配制工作。

教師與同學(xué)一邊觀察，一邊提問，努力使問題在全班同學(xué)討論合作下予以解決。通過生生互動(dòng)、師生互動(dòng)，將課堂氣氛緊緊地圍繞著教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行。這個(gè)過程的困難不斷解決，結(jié)果越來接近時(shí)，學(xué)生的成就感就越發(fā)充實(shí)。另外，當(dāng)學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)，教師進(jìn)一步畫龍點(diǎn)睛：有些學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中認(rèn)為小細(xì)節(jié)不嚴(yán)謹(jǐn)不以為然，其實(shí)我們的每個(gè)小舉動(dòng)，都會(huì)影響很多。當(dāng)我們成為科學(xué)家，成為科技工作者，如果我們配制的是生理鹽水的話，這就會(huì)直接影響到掛水人的生命安全。所以學(xué)習(xí)化學(xué)就必須要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感。

評(píng)價(jià)：核心素養(yǎng)中的科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任感的培育都需要一定的載體，單靠教師說教和試題訓(xùn)練，無法觸動(dòng)學(xué)生的內(nèi)心。只有通過學(xué)生的親身參與和體驗(yàn)，才能讓學(xué)生從內(nèi)心感受到科學(xué)精神給我們帶來的成就感和愉悅感，才能堅(jiān)定我們?cè)诳茖W(xué)的道路上不斷前行。同時(shí)，社會(huì)責(zé)任感的培養(yǎng)也必須與學(xué)生體驗(yàn)相聯(lián)系，教師要因勢利導(dǎo)，對(duì)社會(huì)責(zé)任感的教育要細(xì)水長流。

四、結(jié)語

通過一段時(shí)間基于學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)指導(dǎo)下的教學(xué)實(shí)踐后，學(xué)生對(duì)于知識(shí)的領(lǐng)悟能力、動(dòng)手實(shí)踐和思維方面都有了一定的提升，特別是對(duì)于問題的質(zhì)疑和探究能力有了長足發(fā)展，班里涌現(xiàn)出一批對(duì)于化學(xué)特有鉆研精神，喜歡追根問底的學(xué)生。應(yīng)該說，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)方式是有利于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，也能為立德樹人提供現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)的。

當(dāng)然，核心素養(yǎng)指導(dǎo)下的教學(xué)，需要教師更新教學(xué)觀念，強(qiáng)化學(xué)科核心意識(shí)，教師的教不必過于糾結(jié)于是否一步到位給予學(xué)生完整的知識(shí)體系。同時(shí)，核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是個(gè)系統(tǒng)、長期的工程，不僅要從單元教學(xué)設(shè)計(jì)層面上進(jìn)行課時(shí)設(shè)計(jì)，還需要對(duì)中學(xué)階段及相關(guān)學(xué)科整體設(shè)計(jì)、同步實(shí)施，形成合力，這是我們需要進(jìn)一步研究的內(nèi)容。endprint