基于化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)

戴維 趙雷洪

摘要： 基于2017新課程標(biāo)準(zhǔn)理念，參照其中的教學(xué)案例設(shè)計(jì)，在教學(xué)實(shí)踐中，通過一種“手掌”模型的創(chuàng)新表達(dá)方式，以“SO2的性質(zhì)和作用”教學(xué)內(nèi)容為例進(jìn)行闡述，以期幫助化學(xué)教師對高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)形成更為生動、直觀的認(rèn)識，從而指導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)的過程中化學(xué)核心素養(yǎng)得到更好的落實(shí)和發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 化學(xué)核心素養(yǎng); “手掌”模型; SO2的性質(zhì)

文章編號： 10056629（2019）1004606 ? ? ?中圖分類號： G633.8 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼： B

高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)（以下簡稱化學(xué)核心素養(yǎng)）立足于學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)過程，各有側(cè)重，相輔相成。新課程標(biāo)準(zhǔn)中也對五個方面的側(cè)重點(diǎn)做了明確說明：“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”要求學(xué)生形成化學(xué)學(xué)科的思想和方法;“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”從實(shí)踐層面激勵學(xué)生勇于創(chuàng)新;“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”進(jìn)一步揭示了化學(xué)學(xué)習(xí)更高層次的價值追求[1]。

1 構(gòu)建“手掌”模型，開發(fā)三種圖式

化學(xué)核心素養(yǎng)的五個方面是扎根于化學(xué)核心素養(yǎng)延伸出來的五個宏觀指標(biāo)，從不同層面讓我們直觀地認(rèn)識到化學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)涵。目前的相關(guān)文獻(xiàn)中，建立起來的模型圖式大體可用兩類模型加以概括（見圖1、圖2）。

兩種模型的創(chuàng)作思路都基于且符合新課程標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于化學(xué)核心素養(yǎng)的描述，在參考上述文獻(xiàn)內(nèi)容以及充分尊重以上觀點(diǎn)的基礎(chǔ)上，本文進(jìn)行了歸納和梳理，重新建立了另外一種模型——“手掌”模型（見圖3）。

在教學(xué)實(shí)踐中，化學(xué)核心素養(yǎng)的五個方面更是落實(shí)化學(xué)核心素養(yǎng)的重要“抓手”，本文將“手掌”模型的三種手勢變化結(jié)合教學(xué)案例中的教學(xué)與評價目標(biāo)，每種變式對應(yīng)化學(xué)核心素養(yǎng)的一個層次，讓讀者體會到化學(xué)核心素養(yǎng)五個方面、三個層次的不同意味，從而在教學(xué)實(shí)踐中更直觀地認(rèn)識到化學(xué)核心素養(yǎng)對于學(xué)生思維、能力、價值觀發(fā)展的重要意義（詳見表1）。

2 結(jié)合教學(xué)案例，體味圖式內(nèi)涵

“SO2的性質(zhì)和作用”是高中化學(xué)“常見的無機(jī)物及其應(yīng)用”主題中的內(nèi)容，是高中一年級全體學(xué)生都要學(xué)習(xí)的重點(diǎn)知識，學(xué)時為1個課時。該課時的教學(xué)重點(diǎn)是： 了解SO2的主要物理、化學(xué)性質(zhì)，認(rèn)識其在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對生態(tài)環(huán)境的影響，并能對與酸雨有關(guān)的社會熱點(diǎn)問題作出正確的價值判斷，自覺形成保護(hù)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展意識。

2.1 教學(xué)與評價目標(biāo)

2.2 教學(xué)流程

2.2.1 創(chuàng)設(shè)情境，問題啟發(fā)

[學(xué)習(xí)任務(wù)1]解析SO2，討論SO2的“功”與“過”（見圖4）。

設(shè)計(jì)意圖： 利用角色扮演法，使學(xué)生在情境互動中產(chǎn)生學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)問題探究。

2.2.2 微觀探析，理論預(yù)測

[學(xué)習(xí)任務(wù)2]揭示SO2性質(zhì)的本質(zhì)，分析SO2中S元素的化合價（見圖5）。

設(shè)計(jì)意圖： ①緊扣學(xué)習(xí)任務(wù)1，開始啟發(fā)學(xué)生通過解決SO2是什么（性質(zhì)）、SO2從哪來（來源）、SO2到哪去（應(yīng)用）等經(jīng)典哲學(xué)問題串來學(xué)習(xí)有關(guān)SO2的知識;②“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”，引導(dǎo)學(xué)生從微觀角度，探析SO2可能存在的物理、化學(xué)性質(zhì)。

2.2.3 宏觀辨識，實(shí)驗(yàn)印證

[學(xué)習(xí)任務(wù)3]提供實(shí)驗(yàn)器材，實(shí)驗(yàn)探究SO2的物理性質(zhì)（見圖6）。

設(shè)計(jì)意圖： 發(fā)現(xiàn)問題，提出探究任務(wù)，培育科學(xué)探究品質(zhì)。

[學(xué)習(xí)任務(wù)4]繼續(xù)利用塑料瓶中已得的溶液，設(shè)計(jì)三種實(shí)驗(yàn)，觀察三個現(xiàn)象，直觀認(rèn)識SO2的三個化學(xué)性質(zhì);最后，根據(jù)已習(xí)得的SO2的性質(zhì)，選擇合適試劑，處理回收瓶內(nèi)殘留SO2氣體以及多余的H2SO3溶液（見表2）。

設(shè)計(jì)意圖： ①通過證據(jù)推理，從微觀探析到宏觀辨識，在科學(xué)探究中獲得新知。

②結(jié)合評價與教學(xué)目標(biāo)，發(fā)展學(xué)生思維和能力層次化學(xué)核心素養(yǎng)。

2.2.4 問題解決，學(xué)以致用

[學(xué)習(xí)任務(wù)5]結(jié)合SO2的性質(zhì)，了解酸雨的形成過程，討論并設(shè)計(jì)酸雨的防治途徑（見圖7）。

設(shè)計(jì)意圖： ①及時應(yīng)用，針對酸雨問題提出創(chuàng)新、實(shí)用的解決方案;②體現(xiàn)綠色化學(xué)中的源頭治理、提高原子經(jīng)濟(jì)性等原則;③引導(dǎo)學(xué)生用綠色化學(xué)視角看待身邊的實(shí)際問題，樹立綠色化學(xué)思想。

2.2.5 揭示價值，情感升華

[學(xué)習(xí)任務(wù)6]通過聯(lián)系生活實(shí)際，體會SO2在日常生活、工業(yè)生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用;通過以回復(fù)SO2消息的形式，對本節(jié)課知識點(diǎn)進(jìn)行回顧;通過SO2客觀、積極的自我評價揭示本節(jié)課情感價值追求（見圖8）。

設(shè)計(jì)意圖： ①回顧課堂，鞏固新知;②在思維、能力層面的基礎(chǔ)上追求學(xué)科素養(yǎng)最高階目標(biāo)的進(jìn)階，體現(xiàn)本節(jié)課的情感態(tài)度價值觀，揭示核心追求。

2.3 案例說明

“SO2的性質(zhì)和作用”是高中化學(xué)必修課程中“常見無機(jī)物及其應(yīng)用”主題內(nèi)容的重要組成部分，SO2在生產(chǎn)、生活等各個方面具有廣泛的應(yīng)用，是一種十分重要的元素化合物。關(guān)于如何評價SO2的利與弊這一話題，本課時的內(nèi)容就具有重要的學(xué)科價值和社會價值。另外，元素與化合物的知識與日常生活息息相關(guān)，本課時內(nèi)容亦是貼近社會與生活、落實(shí)和發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的重要知識載體。

2.3.1 聯(lián)系生活，結(jié)合實(shí)事背景

本節(jié)課在“酸雨”社會熱點(diǎn)問題大背景下，通過聚焦話題“如何評價SO2的利與弊”，從學(xué)生情感態(tài)度、價值觀出發(fā)，將生活實(shí)際的問題與課堂相結(jié)合，以此驅(qū)動學(xué)生認(rèn)知不斷發(fā)展，讓學(xué)生深刻認(rèn)識化學(xué)如何在社會生產(chǎn)、生活中正確發(fā)揮作用，從而體會化學(xué)學(xué)科的魅力，實(shí)現(xiàn)在真實(shí)情境中學(xué)科知識的建構(gòu)。

2.3.2 問題導(dǎo)向，激發(fā)探究潛能

本節(jié)課通過與SO2對話，設(shè)計(jì)“SO2是什么（性質(zhì)）、SO2從哪來（來源）、SO2到哪去（應(yīng)用）”等經(jīng)典哲學(xué)問題串讓學(xué)生帶著疑問和興趣進(jìn)入課堂學(xué)習(xí)，以SO2進(jìn)行自我評價的形式展開教學(xué)活動，引導(dǎo)學(xué)生通過已有知識來解決發(fā)現(xiàn)的問題，并結(jié)合綠色化學(xué)理念著重滲透STSE教育思想中的環(huán)境教育。

2.3.3 層次遞進(jìn)，體現(xiàn)思維本質(zhì)

本節(jié)課圍繞“提出問題→分析問題→設(shè)計(jì)方案→解決問題→分析歸納”的研究步驟進(jìn)行課堂探究活動。結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，通過宏微結(jié)合的方法，從微觀探析結(jié)構(gòu)出發(fā)到宏觀實(shí)驗(yàn)印證猜想;性質(zhì)決定用途，一方面依據(jù)SO2性質(zhì)提出可行的酸雨防治途徑，另一方面通過SO2在生活生產(chǎn)中的重要應(yīng)用感受化學(xué)學(xué)科價值。

2.3.4 呼喚情感，揭示價值追求

本節(jié)課由具體問題情境產(chǎn)生，采用角色扮演教學(xué)法，以SO2化合物知識為例，希望針對目前社會對于化學(xué)學(xué)科的誤解和對化學(xué)科學(xué)的偏見，在新一代學(xué)生中培養(yǎng)他們用化學(xué)學(xué)科的眼光透過現(xiàn)象看本質(zhì)的能力，形成綠色化學(xué)的強(qiáng)烈意識和社會責(zé)任擔(dān)當(dāng)，這也是作為化學(xué)學(xué)科工作者的基本責(zé)任。

3 展望課堂教學(xué)，落實(shí)核心素養(yǎng)

一節(jié)完整、優(yōu)質(zhì)的化學(xué)課，應(yīng)當(dāng)是將學(xué)習(xí)興趣、學(xué)科知識、科學(xué)本質(zhì)教育、化學(xué)基本觀念、化學(xué)研究方法、化學(xué)學(xué)科價值的理解和正確的價值觀的建立融合、統(tǒng)一起來的一節(jié)課[7]。

在化學(xué)核心素養(yǎng)的引領(lǐng)下，結(jié)合“手掌”模型及其三種變式，以上述教學(xué)設(shè)計(jì)為例，主要有以下三點(diǎn)啟示。

3.1 真實(shí)情境與探究活動并重，發(fā)生“化學(xué)反應(yīng)”

高中化學(xué)課程的基本理念中就包括“倡導(dǎo)真實(shí)問題情境的創(chuàng)設(shè)，開展以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動”。創(chuàng)設(shè)的情境無論來自時事新聞、化學(xué)史實(shí)、生產(chǎn)生活等，其意義都應(yīng)該在于讓知識與學(xué)生學(xué)習(xí)建立聯(lián)系，讓學(xué)生明白為什么學(xué)，同時激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;有了情境作為鋪墊，接下來設(shè)計(jì)探究活動也就更加順理成章，通過有目的、有計(jì)劃的實(shí)驗(yàn)探究活動，讓學(xué)生在滿足求知欲的同時培養(yǎng)了學(xué)科能力。此時的課堂實(shí)踐中，化學(xué)學(xué)科知識、思維方法所蘊(yùn)含的“宏觀辨識與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“變化觀念與平衡思想”素養(yǎng)作為化學(xué)學(xué)科所具有的專屬特質(zhì)，其發(fā)展達(dá)到教學(xué)與評價目標(biāo)最基本的要求，故手勢呈現(xiàn)“OK”形。

3.2 辯證定位化學(xué)學(xué)科角色，培養(yǎng)“化學(xué)視角”

化學(xué)在人類文明發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用，其中元素及其化合物的知識更是貼近我們的生活，但在面對生態(tài)環(huán)境、能源資源問題日益嚴(yán)重的時候，化學(xué)以什么角色出現(xiàn)在社會的視野中？我們應(yīng)該如何評價化學(xué)的利與弊？基于這樣兩個問題，本文教學(xué)設(shè)計(jì)以“SO2的性質(zhì)和作用”為例，希望引導(dǎo)學(xué)生對事物客觀認(rèn)識、對問題辯證看待，從綠色化學(xué)視角出發(fā)，樹立起對資源進(jìn)行合理利用的可持續(xù)發(fā)展意識。在“宏觀辨識與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“變化觀念與平衡思想”化學(xué)核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)上，指向化學(xué)學(xué)科能力的“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)則是通向化學(xué)核心素養(yǎng)最為關(guān)鍵的渠道，方向性與重要性并存，故手勢呈現(xiàn)“第一”形。

3.3 價值取向與思維能力齊行，達(dá)到“化學(xué)平衡”

化學(xué)核心素養(yǎng)是集思維方法、實(shí)踐能力、價值取向三位一體的完整體系： 化學(xué)核心素養(yǎng)三個思維層面的素養(yǎng)，是發(fā)展能力層面素養(yǎng)的重要前提和具體途徑;而價值層面素養(yǎng)是思維、能力層面素養(yǎng)的實(shí)踐意義所在。結(jié)合“手掌”模型，我們在教學(xué)實(shí)踐中可以更加直觀地認(rèn)識到，化學(xué)學(xué)科價值的理解與正確價值觀的建立是化學(xué)課堂的最高階目標(biāo)與生命力之所在?！敖逃龖?yīng)培養(yǎng)什么樣的人”是一個與時俱進(jìn)的永恒話題，化學(xué)教育應(yīng)該在完成前兩個教學(xué)與評價目標(biāo)的基礎(chǔ)上，落腳于培養(yǎng)具有“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”的學(xué)生，故手勢呈現(xiàn)“點(diǎn)贊”形。

在教學(xué)實(shí)踐中，只有把握好各方面素養(yǎng)對人才培養(yǎng)的意義，利用好各方面素養(yǎng)間相輔相成的關(guān)系，謹(jǐn)防和杜絕孤立、分割地看待化學(xué)核心素養(yǎng)，才能保證在課堂教學(xué)中讓學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)構(gòu)建起平衡體系。

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