核心素養(yǎng)視域下“金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用”創(chuàng)新教學(xué)設(shè)計(jì)

許麗永 劉翠

[摘? ?要]化學(xué)課堂作為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的主陣地，理所當(dāng)然應(yīng)該成為滲透學(xué)科核心素養(yǎng)的主要場(chǎng)所。在化學(xué)課堂教學(xué)中最重要的是引導(dǎo)學(xué)生自己學(xué)習(xí)，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)教學(xué)相長。結(jié)合“金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用”的課堂教學(xué)，創(chuàng)建新型“三步走”教學(xué)模式，可實(shí)現(xiàn)學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，同時(shí)提升課堂教學(xué)效率。

[關(guān)鍵詞]核心素養(yǎng);“三步走”教學(xué)模式;金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用

[中圖分類號(hào)]? ?G633.8? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ?A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ?1674-6058（2019）02-0060-03

素養(yǎng)是人在特定情境中綜合運(yùn)用知識(shí)、技能和態(tài)度解決問題的能力。核心素養(yǎng)亦稱“21世紀(jì)素養(yǎng)”，是人適應(yīng)信息時(shí)代和知識(shí)社會(huì)的需要，是解決復(fù)雜問題和適應(yīng)不可預(yù)測(cè)情境的能力。2014年，教育部印發(fā)的《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》中提出“核心素養(yǎng)體系”，其體現(xiàn)在化學(xué)學(xué)科中，可概括為“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)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”“科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任”等五個(gè)維度。從“三維目標(biāo)”到“核心素養(yǎng)”的轉(zhuǎn)變，促使化學(xué)課程評(píng)價(jià)由結(jié)果走向過程，促使學(xué)生從掌握學(xué)科事實(shí)轉(zhuǎn)向發(fā)展學(xué)科理解?；瘜W(xué)課堂作為學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的主陣地，理所當(dāng)然應(yīng)該成為滲透學(xué)科核心素養(yǎng)的主要場(chǎng)所。而結(jié)合實(shí)際課堂教學(xué)，創(chuàng)建新型“三步走”教學(xué)模式，可實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，同時(shí)提升課堂教學(xué)效率。

一、新型“三步走”教學(xué)模式

核心素養(yǎng)的提出，引發(fā)了化學(xué)教學(xué)領(lǐng)域新的改革。核心素養(yǎng)的五個(gè)維度作為教學(xué)目標(biāo)及評(píng)量標(biāo)準(zhǔn)，促使我們不斷思考：什么樣的教學(xué)模式能夠促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展？新型“三步走”教學(xué)模式應(yīng)運(yùn)而生，具體內(nèi)容如下。

1.課前預(yù)設(shè)——自主閱讀

學(xué)生自主預(yù)習(xí)時(shí)，教師可通過導(dǎo)學(xué)案的形式預(yù)設(shè)問題，引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀，由學(xué)生在課前或剛開始上課的時(shí)間段內(nèi)自主學(xué)習(xí)，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，繼而帶著思考和質(zhì)疑進(jìn)入討論，最終達(dá)到提高課堂教學(xué)針對(duì)性的目的;同時(shí)，給予一定限度的學(xué)習(xí)時(shí)間和空間安排的自主性，保證不同程度的學(xué)生學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)均等。教師通過對(duì)學(xué)生導(dǎo)學(xué)預(yù)設(shè)結(jié)果的分析，既可以診斷學(xué)生已有的認(rèn)知水平，又可以為后續(xù)教學(xué)活動(dòng)的開展提供參考。

2. 課堂探究——自主探究并提出問題

化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，若學(xué)生沒有參與科學(xué)探究，就很難體現(xiàn)其學(xué)習(xí)主體地位，更別談對(duì)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)了，這就使得化學(xué)教學(xué)失去了意義。科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任的培養(yǎng)才是化學(xué)教學(xué)的重中之重。蘇教版高中化學(xué)教材中，化學(xué)探究實(shí)驗(yàn)設(shè)置豐富。在教學(xué)過程中，教師要充分利用和開發(fā)教材資源，盡可能讓學(xué)生參與其中，嘗試科學(xué)探究，體悟探究之美。

3.課后練習(xí)——嘗試解決問題

學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確的價(jià)值觀念、必備的品格和關(guān)鍵能力。而學(xué)生的關(guān)鍵能力是獲取知識(shí)的能力以及解決問題的能力。對(duì)新知識(shí)的理解是必要的，但是理解之后必須能夠運(yùn)用。將“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”等滲透到課堂教學(xué)中，可使學(xué)生形成積極深刻的思維。通過探究練習(xí)，讓學(xué)生不僅能夠“知其然”，還能夠“知其所以然”，進(jìn)而達(dá)到遷移應(yīng)用、自主創(chuàng)新的目標(biāo)。因此在課后練習(xí)環(huán)節(jié)，教師應(yīng)設(shè)置開放性問題，引導(dǎo)學(xué)生嘗試解決，以提升學(xué)生解決問題的能力。

二、課堂教學(xué)案例

現(xiàn)筆者以蘇教版高中化學(xué)教材必修一的“金屬鈉的性質(zhì)與應(yīng)用”教學(xué)為例對(duì)“三步走”教學(xué)模式的應(yīng)用進(jìn)行說明。

1.課前預(yù)習(xí)

課前預(yù)設(shè)預(yù)習(xí)學(xué)案，既可以用來診斷學(xué)生已有認(rèn)知水平，又可以滲透證據(jù)推理意識(shí)。要求學(xué)生能結(jié)合現(xiàn)有的知識(shí)，洞察和發(fā)掘信息;依據(jù)物質(zhì)的分類觀、物質(zhì)的通性觀對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行預(yù)見;通過宏觀辨識(shí)物質(zhì)的外在表征，進(jìn)而走進(jìn)物質(zhì)的微觀世界。在該課中，讓學(xué)生分析金屬鈉的原子結(jié)構(gòu)，并對(duì)預(yù)測(cè)的信息進(jìn)行證偽或證實(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科思維。具體內(nèi)容如下：

[預(yù)習(xí)學(xué)案

自主學(xué)習(xí)1：從物質(zhì)的分類角度來看，金屬鈉屬于哪一類物質(zhì)？

答：金屬單質(zhì)。

自主學(xué)習(xí)2：結(jié)合已有知識(shí)，請(qǐng)預(yù)測(cè)金屬鈉可能具有哪些性質(zhì)。你預(yù)測(cè)的依據(jù)是什么？

答：導(dǎo)電、導(dǎo)熱、有金屬光澤;可與酸反應(yīng)放出氫氣;具有金屬通性。

自主學(xué)習(xí)3：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證你的預(yù)測(cè)？

答：從試劑瓶中取出金屬鈉，近距離觀察;讓金屬鈉與酸反應(yīng)，檢驗(yàn)是否有氫氣產(chǎn)生。 ]

金屬鈉與酸反應(yīng)，由于反應(yīng)劇烈，在開放性的課堂上很難完成該實(shí)驗(yàn)探究。沒有經(jīng)過科學(xué)探究，略顯證據(jù)不足。此時(shí)，將金屬活動(dòng)性順序表引入教學(xué)，讓學(xué)生比較金屬鐵與金屬鈉的金屬活動(dòng)性。通過類比分析，既可以呈現(xiàn)證據(jù)推理的思想，又可以滲透變化的觀念，使學(xué)生在“潤物細(xì)無聲”中養(yǎng)成化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。

2.課堂探究

科學(xué)探究指的是在未知結(jié)果的前提下，通過實(shí)驗(yàn)探究、證據(jù)收集、宏觀辨識(shí)等得出結(jié)論。整個(gè)過程包括預(yù)測(cè)、實(shí)驗(yàn)、交流、解釋等因素。在高中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，“預(yù)測(cè)”“猜想”“探究”是研究物質(zhì)性質(zhì)的一般方法?；诳茖W(xué)的探究學(xué)生可形成對(duì)物質(zhì)性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)的過程進(jìn)行反思和評(píng)估，最終上升為學(xué)科能力與素養(yǎng)。

教師借助探究學(xué)案，引導(dǎo)學(xué)生課上分組探究，并深入思考，大膽創(chuàng)新。

[探究學(xué)案]

環(huán)節(jié)1：學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)1：用鑷子從試劑瓶中取出金屬鈉，放在玻璃片上，用濾紙吸干表面的煤油，用小刀切去一端的表皮，觀察切面的顏色及其在空氣中的變化情況。

實(shí)驗(yàn)2：將金屬鈉放在石棉網(wǎng)上加熱，觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)3：向一只盛有水的燒杯中滴加幾滴酚酞溶液，然后投入一小塊金屬鈉，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

環(huán)節(jié)2：嘗試解決問題。

完成思考題：

1.金屬鈉表面的顏色會(huì)迅速變暗，據(jù)此，你能分析為什么要將金屬鈉保存在煤油中嗎？

答案：避免金屬鈉與空氣中的某些物質(zhì)反應(yīng)。

2.金屬鈉在石棉網(wǎng)上受熱很快融化成光亮的小球，說明金屬鈉有怎樣的性質(zhì)？

答案：金屬鈉熔點(diǎn)不高。

3.實(shí)驗(yàn)3的現(xiàn)象有哪些？這些現(xiàn)象說明了金屬鈉有怎樣的性質(zhì)？

答案：金屬鈉的密度比水小，反應(yīng)放熱，與水反應(yīng)產(chǎn)生氣體，反應(yīng)后溶液呈堿性。

環(huán)節(jié)3：小組合作，提出問題。

問題1：將金屬鈉從煤油中取出后，放在玻璃片上，用濾紙吸干表面的煤油，用小刀切去一端的表皮，金屬鈉表面迅速從光亮的銀白色變暗，如何延緩變暗時(shí)間？

解決方案：將注射器引入金屬鈉性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn)中。將金屬鈉封在注射器管中，能長時(shí)間看到金屬鈉呈銀白色。同時(shí)在鉆取的過程中，能感受到金屬鈉的“質(zhì)軟”。鉆取的長度約為3 cm，在隨后的實(shí)驗(yàn)中，只需要每次用注射器的活塞推出1 cm進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（如圖1）。

結(jié)論：金屬鈉質(zhì)地較軟，呈光亮銀白色，能迅速與空氣中的某些物質(zhì)反應(yīng)。

問題2：如果直接將金屬鈉放在石棉網(wǎng)上加熱，觀察產(chǎn)物過氧化鈉的顏色，現(xiàn)象不明顯。分組實(shí)驗(yàn)時(shí)，還會(huì)對(duì)教室內(nèi)的空氣造成一定的污染。若是在封閉環(huán)境中，又很難保證充足的氧氣。實(shí)驗(yàn)如何改進(jìn)才能彌補(bǔ)以上不足？

師生合作，提出解決方案，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置（如圖2）。

具體做法為：取內(nèi)直徑為2.5 cm的兩端開口的硬質(zhì)玻璃直管，在其右端連上配輸液管的①號(hào)和②號(hào)注射器，將金屬鈉放在左端距管口大約1/3處，加熱，待金屬鈉融化后緩緩拉動(dòng)①號(hào)注射器的活塞，保證反應(yīng)所需的氧氣。金屬鈉燃燒后，撤離酒精燈，讓金屬鈉處于陰燃狀態(tài)。反應(yīng)結(jié)束后停止抽氣。由于學(xué)生所取用的金屬鈉大小不一，若①號(hào)注射器抽滿后金屬鈉沒有燃盡，啟用②號(hào)注射器。這樣可以把產(chǎn)生的煙氣吸入注射器中。在該改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中，可以清楚地觀察到淡黃色的過氧化鈉。

結(jié)論：金屬鈉在玻璃直管中安靜地燃燒，焰色為黃色，產(chǎn)物為淡黃色固體。

3.課后練習(xí)

開放性問題能夠促進(jìn)學(xué)生鞏固知識(shí)，鍛煉學(xué)生解決問題的能力，提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。課后練習(xí)環(huán)節(jié)中，教師提出開放性問題，以引發(fā)學(xué)生進(jìn)一步思考。具體問題如下：

（1）若將金屬鈉投入煤油、水的混合液中，你預(yù)測(cè)會(huì)有什么現(xiàn)象？

（2）儲(chǔ)存有金屬鈉的倉庫起火了，假如你是消防員，你能制定合理的滅火方案嗎？

（3）中科院研究成果表明，利用金屬鈉、鉀實(shí)現(xiàn)腫瘤高溫消融的治療新方法可用于殺死癌細(xì)胞。這一用途體現(xiàn)了金屬鈉有哪些與其他金屬與眾不同的性質(zhì)？針對(duì)這些性質(zhì)，你能提出合理使用金屬鈉的建議嗎？

開放性問題能夠激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究的熱情?；趩栴}的探究，能讓學(xué)生更深入思考問題解決的方法與策略。

三、教學(xué)反思

課堂是教師培養(yǎng)和滲透學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的主陣地，在課堂教學(xué)過程中，教師自身要深入了解化學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境等之間的相互關(guān)系;利用本學(xué)科的特點(diǎn)，充分發(fā)掘教材資源，贊賞化學(xué)對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn);抓住合適的時(shí)機(jī)，滲透科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任意識(shí)，真正將學(xué)科素養(yǎng)落到實(shí)處;致力于培養(yǎng)學(xué)生適合個(gè)人終身發(fā)展和未來社會(huì)發(fā)展所需要的必備品格和關(guān)鍵能力。

1.精準(zhǔn)預(yù)設(shè)，激發(fā)思維

通過課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，教師可以了解學(xué)生的知識(shí)掌握情況。因此課前問題的設(shè)計(jì)要突出重點(diǎn)，要適應(yīng)不同學(xué)生的學(xué)科能力和個(gè)體差異。教師通過對(duì)課前預(yù)設(shè)問題的診斷分析，能夠?yàn)榻酉聛硭_展的“課堂探究”提供參考。

2.課堂探究，滲透素養(yǎng)

課堂探究環(huán)節(jié)，教師將真實(shí)情景下的問題轉(zhuǎn)化為有效的教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生在探究中提出問題，并針對(duì)問題開展實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新活動(dòng)。而學(xué)生在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中尋求證據(jù)，深入理解知識(shí)，提升學(xué)科能力和素養(yǎng)。

3.知識(shí)遷移，提升能力

學(xué)科素養(yǎng)是學(xué)生經(jīng)過學(xué)科學(xué)習(xí)逐漸形成的，面對(duì)陌生的、不確定的問題情境所表現(xiàn)出的關(guān)鍵能力和必備品質(zhì)，以及對(duì)知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的遷移創(chuàng)新能力。課后練習(xí)環(huán)節(jié)中，教師應(yīng)以培育正確的價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力為出發(fā)點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)真實(shí)、開放的問題情境，提出開放性問題，促進(jìn)學(xué)生深入思考解決問題，提升學(xué)科核心素養(yǎng)。

[? 參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ]

王磊. 基于學(xué)生核心素養(yǎng)的化學(xué)學(xué)科能力的研究[M]. 北京：北京師范大學(xué)出版社，2017.

注：劉翠為本文通信作者。

（責(zé)任編輯 羅 艷）