促進(jìn)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)—深度挖掘教材內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)設(shè)計

馬靜靜 柴紅梅 徐萬元

摘 要：基于"學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)"的提出對于深化我國課程改革具有重要意義，從深度挖掘教材內(nèi)容的觀點入手，探討將學(xué)科核心素養(yǎng)逐步滲透于課堂教學(xué)的策略，再將其融入人教版必修一素養(yǎng)為本的"氣體摩爾體積"教學(xué)設(shè)計實例中，以實現(xiàn)核心素養(yǎng)在個體中自主成長。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；挖掘教材內(nèi)容；優(yōu)化教學(xué)設(shè)計；氣體摩爾體積

“核心素養(yǎng)”指學(xué)生在學(xué)業(yè)結(jié)束后應(yīng)具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力[1]。它的提出對學(xué)生未來發(fā)展做出了更準(zhǔn)確的定位、更清晰的界定與更具體的規(guī)劃。而化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)習(xí)者通過對化學(xué)的學(xué)習(xí)應(yīng)達(dá)成的反映化學(xué)學(xué)科特質(zhì)的重要的思維品質(zhì)和關(guān)鍵能力，包括“宏觀辨識與微觀探析”、“變化觀念與平衡思想”、“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”、“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”、“科學(xué)精神與社會責(zé)任”5個維度[2]?！盎瘜W(xué)核心素養(yǎng)”一方面需要從育人角度出發(fā)，把“必備品格和關(guān)鍵能力”具體化；另一方面需要從學(xué)科特征出發(fā)，突出化學(xué)學(xué)科獨特的育人價值[3]。

筆者認(rèn)為核心素養(yǎng)只有通過一定方式的教育促使其在個體中自主成長、自主發(fā)展為個體本身所具有的特質(zhì)，方可實現(xiàn)“好教育”，而非由外到內(nèi)注入式的促進(jìn)，否則不能久遠(yuǎn)。學(xué)校教育作為實施基礎(chǔ)教育的主戰(zhàn)場承擔(dān)著首要的責(zé)任。課堂與學(xué)科作為學(xué)校教育的主渠道，是影響教育質(zhì)量的主要變量。因此，教師如何基于新的教育理念與課程標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行教學(xué)實踐顯得尤為重要。

一、深度挖掘化學(xué)教材內(nèi)容，充分發(fā)揮教材資源

教材是依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)編制、系統(tǒng)反映學(xué)科內(nèi)容的教學(xué)用書，在教學(xué)過程中起著至關(guān)重要的作用，是教師教和學(xué)生學(xué)的媒介和參考文本，但并不是預(yù)先設(shè)定好等待學(xué)生學(xué)習(xí)的教學(xué)內(nèi)容，而是實現(xiàn)一定課程目標(biāo)的重要資源。這種資源的價值只有在具體的教學(xué)活動中才能動態(tài)的呈現(xiàn)出來，離開教師富有創(chuàng)造性的開發(fā)與學(xué)生富有個性的參與和體驗，教材內(nèi)容將成為毫無意義的符號。教師既不能“教教材”，也不能脫離教材而教。

教師應(yīng)充分挖掘和利用教材資源，發(fā)揮其蘊含的潛在的教學(xué)價值。講授知識的同時，也應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科思維，將學(xué)科核心素養(yǎng)于無形中滲透于課堂教學(xué)中。

1.挖掘隱藏在結(jié)構(gòu)之下的學(xué)科知識的內(nèi)在邏輯

化學(xué)知識具有極強的內(nèi)在邏輯性，但限于教材內(nèi)容的基礎(chǔ)性和呈現(xiàn)的有限性，很多相關(guān)知識的背景、引出及新概念的生成過程等都不夠豐富和具體，再加上學(xué)生知識基礎(chǔ)和認(rèn)知水平有限，知識的內(nèi)在邏輯性不容易被發(fā)現(xiàn)、理解和接受。因此，要求教師基于課程標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)真研讀并吃透教材，掌握教材中每個環(huán)節(jié)、每個知識點、每個問題的設(shè)置意圖，明確每一部分之間的內(nèi)在邏輯性，把握住一條內(nèi)線，把本節(jié)內(nèi)容的每一個核心概念串到這根線上，課堂教學(xué)環(huán)環(huán)相扣，逐一呈現(xiàn)。并通過學(xué)科知識內(nèi)在邏輯做好章與章、節(jié)與節(jié)、新知與舊知之間柔和的過渡和巧妙的鏈接。在教學(xué)實踐中，讓學(xué)生以化學(xué)家的身份親自體驗發(fā)現(xiàn)問題、猜想假設(shè)、實驗論證、得到結(jié)論的整個過程，讓他們體會到新知識是可以實現(xiàn)自主發(fā)現(xiàn)的，并非是神秘而又陌生的。同時結(jié)合生活中的化學(xué)現(xiàn)象設(shè)計一個貼近學(xué)生認(rèn)知感受、有內(nèi)在邏輯的真實情境，并力求讓該情境主題貫穿單元教學(xué)始終，通過大情境促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的連貫性、遞進(jìn)性和系統(tǒng)性[4]，這樣，學(xué)習(xí)新知識就會變得順理成章、水到渠成，而且極具趣味。更為重要的是在這個過程中診斷并發(fā)展了學(xué)生不同水平層次的核心素養(yǎng)。

2.發(fā)揮“科學(xué)探究欄目”的價值

“科學(xué)探究”是普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書人教版化學(xué)教材中非常重要的欄目之一，其中蘊含著科學(xué)探究的核心思路，以及新知識導(dǎo)出的整個探究過程，對于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性、縝密的科學(xué)思維、善于探究的科學(xué)意識與習(xí)慣至關(guān)重要。但由于實驗設(shè)施所限，很多科學(xué)探究過程不能實施；有的教師認(rèn)為教學(xué)任務(wù)重，講解這部分內(nèi)容占用課堂時間多；也有教師直接提煉核心知識和結(jié)論或者忽略不予講解；還有部分教師將其作為學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)的材料?；瘜W(xué)作為一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，如此處理“科學(xué)探究”則顯得本末倒置。

科學(xué)探究從提出問題、實驗探究到得出結(jié)論的整個過程，正是學(xué)生在新知與舊知的矛盾碰撞中不斷完善對問題的認(rèn)識，提升對問題的理解，并培養(yǎng)其發(fā)散性思維。教師在提出課題后，不要著急得到答案，也不要著急對學(xué)生的回答進(jìn)行評判或者講解，應(yīng)通過精心設(shè)計層層遞進(jìn)的問題鏈，從分組實驗擺事實，到問題探究尋原因，再到討論與歸納，引領(lǐng)學(xué)生沿著科學(xué)家探究的路徑體驗科學(xué)發(fā)現(xiàn)之旅。此外，要注重綜合的跨學(xué)科問題的講解，突出課堂教學(xué)中學(xué)生協(xié)作的自主探究，重視學(xué)生學(xué)習(xí)過程的體驗，促進(jìn)綜合學(xué)科素養(yǎng)的提高。

3.“由點到面”充實教材內(nèi)容

人教版化學(xué)教材必修《化學(xué)1》和《化學(xué)2》是高中化學(xué)的基礎(chǔ)，教材內(nèi)容比較廣泛，核心知識與核心概念的呈現(xiàn)語言精簡、點到為止。教師要講好這些知識，必須做到以下幾點：第一，從“點”入手，幫助學(xué)生深入挖掘新概念的內(nèi)涵與外延，通過情境導(dǎo)入、生動講解、舉一反三、題型訓(xùn)練等深化化學(xué)生新概念的認(rèn)識與掌握。第二，教材內(nèi)容不能面面俱到，教師需要基于課程目標(biāo)，結(jié)合多方面教學(xué)資料，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行補充拓展，細(xì)化知識點，充實教材內(nèi)容；也可根據(jù)教學(xué)實際需要和學(xué)生認(rèn)知水平，對教材內(nèi)容做一定程度的增減。第三，教材中有很大篇幅的實驗?zāi)K與科學(xué)探究模塊，教師在授課過程中，可以根據(jù)實驗設(shè)備情況，將教材中的探究實驗進(jìn)行同類替換，體現(xiàn)知識、規(guī)律的廣泛適用性，同時通過創(chuàng)造性實驗增加課堂的趣味性。第四，教師可在教學(xué)中逐步滲透學(xué)科思維，從一個新概念的學(xué)習(xí)中滲透一種學(xué)習(xí)思路，拓寬學(xué)生思維；由一個實驗的學(xué)習(xí)滲透一種實驗探究的過程；通過對一個物質(zhì)的認(rèn)識與性質(zhì)研究總結(jié)一類物質(zhì)的特征（如有機物的學(xué)習(xí)）。形成從特殊到一般，從一般再到特殊的學(xué)習(xí)的良好循環(huán)，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力與學(xué)科核心素養(yǎng)。

教師需要深入研究進(jìn)而準(zhǔn)確把握教材所體現(xiàn)的課程目標(biāo)與學(xué)科教育理念，以此為出發(fā)點，創(chuàng)造性的開發(fā)教材與使用教材，使教學(xué)過程成為教學(xué)內(nèi)容的持續(xù)生成與意義建構(gòu)的過程。

二、基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的“氣體摩爾體積”教學(xué)設(shè)計

氣體摩爾體積作為中學(xué)化學(xué)最重要也是最基本的概念之一，是將氣態(tài)物質(zhì)的“物質(zhì)的量”與氣態(tài)物質(zhì)的體積彼此聯(lián)系起來的紐帶，同時它又是把宏觀物質(zhì)與微觀物質(zhì)聯(lián)系起來的橋梁[5]。筆者就深度挖掘教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上，以“素養(yǎng)為本”進(jìn)行“氣體摩爾體積”教學(xué)設(shè)計的嘗試，滲透培育學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的方法。

素養(yǎng)為本的“氣體摩爾體積”教學(xué)設(shè)計

（一）教學(xué)與評價目標(biāo)

1.教學(xué)目標(biāo)

（1）通過已有知識的遷移理解氣體摩爾體積的概念；

（2）從宏觀和微觀兩方面分析影響氣體體積的因素；

（3）學(xué)以致用，能進(jìn)行氣體摩爾體積的簡單判斷和計算；

（4）通過科學(xué)探究活動，感受科學(xué)發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造和應(yīng)用的過程，培養(yǎng)學(xué)生分析推理能力，形成良好的科學(xué)態(tài)度和思維習(xí)慣。

2.評價目標(biāo)

（1）通過“氣體體積與物質(zhì)的量、物質(zhì)的質(zhì)量”的科學(xué)探究活動，診斷并發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究水平（定性水平和定量水平）；

（2）通過對氣體體積與物質(zhì)的量之間關(guān)系的分析與探究，診斷并發(fā)展學(xué)生對物質(zhì)從宏觀到微觀認(rèn)識水平的進(jìn)階。

（二）教學(xué)與評價思路

“氣體摩爾體積”教學(xué)與評價思路示意圖，見圖1。

（三）教學(xué)流程

Ⅰ.新課導(dǎo)入

【學(xué)習(xí)任務(wù)1】在物質(zhì)的量的基礎(chǔ)上，建立常用化學(xué)計量的關(guān)系圖，見圖2，引出聯(lián)系氣體體積和微粒數(shù)、物質(zhì)的量之間新物理量。

【評價任務(wù)1】診斷并發(fā)展學(xué)生新舊知識遷移的能力，發(fā)展學(xué)生知識關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)化水平。

1.提出問題

在科學(xué)研究和實際生產(chǎn)中，涉及到氣態(tài)物質(zhì)時測量體積往往比稱量質(zhì)量更方便。所以，一般都是量體積，而不是稱質(zhì)量。那么，氣體的體積與物質(zhì)的量、物質(zhì)的質(zhì)量之間有什么關(guān)系呢？

我們就需要引入一個新的物理量—氣體摩爾體積。

那么，引入這樣的物理量是否可行？

2.猜想假設(shè) 氣體摩爾體積的數(shù)值可能存在特殊性。

3.實驗設(shè)計

結(jié)論：

①壓強不變，升高溫度，氣體體積增大；溫度不變，增大壓強，氣體體積減小。

②不同溫度、壓強下，1 mol氣體的體積會改變；而1 mol固體或液體的體積基本不變。

③相同溫度、壓強下，1 mol不同氣體的體積相同；而1 mol不同固體或液體的體積各不相同。

【提問】

（1）有哪些因素影響物質(zhì)體積的大??？

（2）為什么同溫同壓下，1 mol不同氣體的體積相同，而固體或液體的體積各不相同？

（3）為什么固體或液體的體積在溫度、壓強發(fā)生變化的時候幾乎不變，而氣體的體積會發(fā)生變化呢？

（設(shè)計意圖：具有素養(yǎng)診斷的價值，有的學(xué)生基于“宏觀”視角思考影響因素，有的學(xué)生只能基于“微觀”視角思考影響因素，而有的學(xué)生卻能基于“宏觀辨識與微觀探析”視角指出影響因素并給予解釋。）

【討論總結(jié)】影響物質(zhì)體積的大小的宏觀因素有壓強、溫度；影響物質(zhì)體積的大小的微觀因素有：粒子數(shù)目、粒子本身的大小、粒子間的距離。

影響固體、液體、氣體體積的決定因素是各不相同的。對于固體和液體，粒子間距離很小，靠的非常近，所以粒子間的距離可以忽略不計，那么此時影響固體和液體體積的因素主要是粒子數(shù)目的多少和粒子本身的大小。對于氣體而言，因為氣體的離散程度大，粒子間的距離特別大，所以此時粒子本身的大小與粒子間的距離相比較就可以忽略不計，因此決定氣體體積大小的因素是粒子間距離的大小。

那么，在一定溫度和壓強下，1 mol的固體和液體，雖然粒子數(shù)目相同，但粒子本身的大小不同，所以導(dǎo)致固體和液體的體積各不相同；對于氣體，氣體種類雖不同，但粒子之間的距離基本相同，1 mol的不同氣體的粒子數(shù)目又相同，所以1 mol不同氣體所占據(jù)的體積相同。在溫度、壓強發(fā)生變化的時候，影響的主要是粒子間的距離。所以，此時固體或液體的體積幾乎不變，而氣體的體積會發(fā)生變化。

4.得出結(jié)論：引入氣體摩爾體積是可行的。

Ⅲ.新知新講

【學(xué)習(xí)任務(wù)3】掌握氣體摩爾體積的定義、單位、取值等，歸納氣體摩爾體積與物質(zhì)的量、微粒數(shù)目之間的計算關(guān)系。

【評價任務(wù)3】診斷并發(fā)展學(xué)生總結(jié)與接受新知識的水平與能力，見圖4和圖5。

【學(xué)習(xí)任務(wù)4】進(jìn)行氣體摩爾體積的判斷與計算。

【評價任務(wù)4】診斷與發(fā)展學(xué)生應(yīng)用新知識的能力。

1.判斷下列說法是否正確

（1）常溫常壓下，1 mol任何氣體的體積都約為22.4 L

（2）標(biāo)況下，氣體的摩爾體積都約為22.4 L

（3）標(biāo)況下，1 mol的體積約為22.4 L

（4）標(biāo)況下，1 mol O2和N2的混合氣體的體積都約為22.4 L。

（5）只有在標(biāo)況下，氣體的摩爾體積才可能為22.4 L/mol。

2.常溫常壓（25 ℃和101 kPa）下，氣體摩爾體積為24.5 L/mol，測出某男生的肺活量為3800 mL，計算他呼出的氣體中大約包含多少個氣體分子？

此時，教學(xué)的著力點不僅僅局限于氣體體積、物質(zhì)的質(zhì)量與微粒數(shù)等相關(guān)換算，而是試圖通過不同層次上的計算，使學(xué)生在感知和想象中，突破空間的障礙，逐步形成對微觀粒子存在形態(tài)的認(rèn)知，同時建立宏觀與微觀之間的聯(lián)系，并理解所學(xué)知識在實際生活中的意義[6]。

四、總結(jié)與反思

與以前普通的課堂教學(xué)不同，學(xué)科核心素養(yǎng)要求下的課堂教學(xué)既促進(jìn)學(xué)生對學(xué)科內(nèi)容的深刻理解和掌握，同時又指向?qū)W生的一般發(fā)展，有助于學(xué)生終身學(xué)習(xí)和可持續(xù)發(fā)展。這對于教育工作者尤其是進(jìn)行教學(xué)實踐的教師來說至關(guān)重要。一線教師在長期的教學(xué)實踐中形成了穩(wěn)定且良好的學(xué)科思維、學(xué)科邏輯。對于本學(xué)科“教什么、怎么教”認(rèn)識的也很充分，但也因此，往往很多時候很難跳出學(xué)科去考慮學(xué)生的終身發(fā)展。學(xué)生在學(xué)校學(xué)習(xí)的課程，雖然每一門均有其獨立的學(xué)科價值，但所有課程加起來的總和也并不能代表實現(xiàn)了學(xué)生完整的、可持續(xù)的發(fā)展。因為學(xué)科教學(xué)不是學(xué)校教育的全部，學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)也并非全部由學(xué)科課程與教學(xué)完成。此外，學(xué)科核心素養(yǎng)中可能存在對學(xué)科本身至關(guān)重要但在學(xué)生的整體發(fā)展中并非關(guān)鍵的核心素養(yǎng)。

化學(xué)教學(xué)中我們應(yīng)該重視充分發(fā)掘教材資源的教育價值，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，培養(yǎng)縝密的科學(xué)思維，讓學(xué)生學(xué)會以此及彼、舉一反三學(xué)習(xí)科學(xué)知識，將學(xué)習(xí)方法與思路貫通于各個學(xué)科。學(xué)生學(xué)習(xí)學(xué)科不再局限于單一教學(xué)評價下的量化指標(biāo)，將核心素養(yǎng)真正落到實處。

雖然我們的基礎(chǔ)教育依舊面臨眾多問題，但學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的提出讓我們對教育改革有了更多的期待，同時對教育工作者提出了更多更高的要求。教無定法，每一位教師應(yīng)認(rèn)真學(xué)習(xí)領(lǐng)會新的教學(xué)理念，根據(jù)教學(xué)實際與學(xué)生知識水平將其滲透于日常教學(xué)當(dāng)中，形成自己獨特的教學(xué)風(fēng)格與影響力。教學(xué)不能解決所有的問題，但會使學(xué)生學(xué)會觀察現(xiàn)象、思考問題、探尋本質(zhì)，在學(xué)習(xí)的過程中形成解決問題的基本意識、基本能力、想象力和科學(xué)方法，這些將成為伴隨其一生的素質(zhì)與品質(zhì)，也正是核心素養(yǎng)的核心之所在。

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作者簡介：

馬靜靜（1991-），女，碩士研究生，主要從事化學(xué)教與學(xué)的研究，

通信作者：柴紅梅（1976～），女，副教授

基金項目：延安大學(xué)研究生教改項目（YDYJG2017003）