基于貧困地區(qū)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展的“五元創(chuàng)新教學(xué)”探索

唐旭杰

【摘 要】本文針對貧困地區(qū)高中化學(xué)素養(yǎng)和能力的精準(zhǔn)提升進(jìn)行系統(tǒng)研究，論述構(gòu)建“情境·問題·合作·圖示·體驗”五元創(chuàng)新教學(xué)模式，建立一套常態(tài)化的學(xué)科素養(yǎng)和能力提升的評價機制，以實現(xiàn)“以生為本、素養(yǎng)為本、立德樹人”教育目的。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)核心素養(yǎng) 五元創(chuàng)新教學(xué) 貧困地區(qū)

【中圖分類號】G ?【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A

【文章編號】0450-9889（2019）03B-0057-03

近年來，提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)和學(xué)習(xí)能力成為國際和國內(nèi)基礎(chǔ)教育課程改革的重要目標(biāo)之一。然而，縱觀區(qū)內(nèi)外的中學(xué)化學(xué)教學(xué)，更多的仍是“知識本位”教學(xué)。即便如此，學(xué)生的“雙基”也沒有得到應(yīng)有的鞏固和提高。課堂教學(xué)缺乏真正互動，課堂問題機械、低層次，缺乏思維發(fā)展的深層價值，特別是地屬貧困偏遠(yuǎn)山區(qū)。如果教師隊伍不能精準(zhǔn)施教，那么貧困偏遠(yuǎn)山區(qū)的教育將永遠(yuǎn)滯后。世界那么大，貧困偏遠(yuǎn)山區(qū)的孩子憑什么去看看？

就目前來看，我國的國情是東、中、西以及每個地方的發(fā)展不平衡，存在區(qū)域間、城鄉(xiāng)間、校際間的差距。雖屬同一區(qū)域，但貧困偏遠(yuǎn)山區(qū)的教育資源十分匱乏?！叭眱x少藥”現(xiàn)象進(jìn)一步削弱了貧困山區(qū)學(xué)生的探究過程和親身體驗，造成貧困山區(qū)學(xué)生化學(xué)學(xué)科知識不足、學(xué)科能力不足、學(xué)科素養(yǎng)不足、合作能力和探究能力不足。這與 2017 年新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)“重視開展素養(yǎng)為本的教學(xué)”與“化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的評價”以及“落實立德樹人根本任務(wù)”，“讓每個孩子都享有公平而優(yōu)質(zhì)的教育”，發(fā)展素質(zhì)教育相距甚遠(yuǎn)。

德國物理學(xué)家馮·勞厄曾說，教育給予人們的無非是當(dāng)一切已經(jīng)學(xué)過的東西都忘記后所剩下的東西。江旭峰也說過：“真正的學(xué)習(xí)能力是培養(yǎng)自己在沒有路牌的地方也能走路的能力。”學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)不是與生俱來的，是通過學(xué)生各階段各環(huán)節(jié)長期的教育而逐步培養(yǎng)形成的，學(xué)科素養(yǎng)其實就是適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展的正確價值理念、必備品格和關(guān)鍵能力。在化學(xué)教學(xué)中，如何給學(xué)生最大的收獲，從而吸引學(xué)生積極參與課堂教學(xué)活動，進(jìn)而提高學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)能力是擺在我們面前的一個重要課題。

基于此，我們把落腳點放在課堂教學(xué)，提出了精準(zhǔn)提升貧困地區(qū)高中化學(xué)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)能力的“情境·問題·合作·圖示·體驗”五元創(chuàng)新教學(xué)模式，讓學(xué)生在參與、體驗、探究學(xué)習(xí)過程中內(nèi)化知識、發(fā)展能力，既“走進(jìn)教材”，又“走出教材”，達(dá)成知識與能力、思維的有機融合，符合新課標(biāo)“從教教材到用教材教”的理念。

一、精準(zhǔn)提升高中化學(xué)核心素養(yǎng)的“情境·問題·合作·圖示·體驗”五元創(chuàng)新教學(xué)流程

下圖為精準(zhǔn)提升高中化學(xué)核心素養(yǎng)的“情境·問題·合作·圖示·體驗”五元創(chuàng)新教學(xué)流程圖：

二、自我評價高中化學(xué)核心素養(yǎng)提升的基本要素

自我評價高中化學(xué)核心素養(yǎng)提升的基本要素如圖 2 所示：

三、常態(tài)化高中化學(xué)核心素養(yǎng)提升的自我評價機制

評分標(biāo)準(zhǔn)分為三個層次：充分（3 分），一些相關(guān)（2 分），不能（1 分）。按照評價要點進(jìn)行學(xué)期跟蹤統(tǒng)計，具體見圖 3（見下頁）。

四、例析高中化學(xué)核心素養(yǎng)視導(dǎo)下的“五元創(chuàng)新教學(xué)”實踐

（一）教學(xué)情景化。根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計真實、有趣、富有挑戰(zhàn)性的問題教學(xué)情境或事件，既提升師生對“科技的社會影響”的理解和判斷能力，又增強 STSE 觀念。比如，在《乙烯》教學(xué)中，首先結(jié)合圖片拋問題：石油和煤被譽為“工業(yè)的血液”和“工業(yè)的糧食”，除了作燃料，它們還是生產(chǎn)許多化工產(chǎn)品的主要原料。你知道身邊的哪些材料或環(huán)境問題與石油、煤有關(guān)系？談?wù)勊鼈冏鳛榛净ぴ系闹匾獌r值。然后，通過平臺介紹“世界芒果之鄉(xiāng)—— 田東縣”和當(dāng)?shù)孛⒐N植品種、產(chǎn)量、銷量以及芒果節(jié)文化等資料，以此調(diào)動學(xué)生的味蕾。如果把青芒果和熟蘋果一起放在同一個塑料袋中，系緊袋口，放置一段時間后青芒果會變成熟的金黃色嗎？就能吃上香甜可口的成熟芒果嗎？如能，這是誰的功勞？你知道青芒果變熟的原理嗎？它主要來源于何處？

（二）知識問題化。根據(jù)教學(xué)情境，以學(xué)生現(xiàn)有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和思維水平為基點來設(shè)計不同層次的問題，并在探究中深刻理解并形成科學(xué)觀念。在現(xiàn)有的化學(xué)知識之上對新舊知識進(jìn)行立體整合，對知識深刻理解，融會貫通，并在一定程度上減少不必要的繁瑣。例如，在《乙烯》教學(xué)中，首先在平臺發(fā)布“石蠟油分解實驗”的實驗視頻，隨后，再發(fā)布一系列有價值的問題供學(xué)生自主探究。

1.將產(chǎn)生的氣體分別通入稀硫酸酸化的 KMnO4 溶液、溴的 CCl4 溶液，觀察現(xiàn)象。

2.在導(dǎo)氣管末端點燃?xì)怏w，觀察燃燒的現(xiàn)象。

3.石蠟油分解產(chǎn)生的氣體全是烷烴嗎？該氣體與烷烴的結(jié)構(gòu)有什么區(qū)別？

4.KMnO4 溶液加入稀硫酸目的是什么？

5.KMnO4（H+）溶液、溴的 CCl4 溶液都有強氧化性，乙烯可使 KMnO4（H+）溶液、溴的 CCl4 溶液褪色，二者原理是否相同？試用化學(xué)反應(yīng)方程式來表示。

6.為什么乙烯通入溴的四氯化碳溶液中發(fā)生了加成反應(yīng)而不是取代反應(yīng)？試設(shè)計實驗探究。

7.乙烯通入溴水和溴的四氯化碳溶液中，現(xiàn)象相同嗎？

8.乙烯的分子結(jié)構(gòu)有什么特點？乙烯有什么樣的特性？

9.試以甲烷和乙烯為例說明有機物的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)之間的關(guān)系。

10.請同學(xué)們結(jié)合加成反應(yīng)的概念和實質(zhì)，寫出乙烯在一定條件下分別和一些小分子，如 H2、水、鹵化氫發(fā)生加成反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式。

需要指出的是，乙烯自身之間還可以發(fā)生加成反應(yīng)，形成長鏈高分子化合物聚乙烯（一種塑料）—— 加聚反應(yīng)。聚乙烯、聚氯乙烯等白色污染廢棄物，微生物不能降解，是白色污染物。現(xiàn)在用可降解塑料聚乳酸來代替，它可以被乳酸菌分解為無毒物質(zhì)。

11.如何鑒別甲烷和乙烯兩種氣體？

12.能否用 H2 除去乙烷中混有的乙烯雜質(zhì)？

13.用乙烷和 Cl2 反應(yīng)可以制取氯乙烷，用乙烯和 HCl 反應(yīng)也能制取氯乙烷，兩種方法哪種更好？

14.能否用酸性 KMnO4 溶液除去 CH4 中的少量 CH2=CH2 雜質(zhì)氣體？如何除去？

（三）能力合作化。新課標(biāo)倡導(dǎo)下的學(xué)生成長應(yīng)以合作能力的培養(yǎng)為重點，因此，教師必須關(guān)注科學(xué)知識、科學(xué)概念背后的教育價值。因為科學(xué)知識、科學(xué)概念不僅僅是呈現(xiàn)在教材上的一段文字或圖片，它的背后一定是有“故事”的，而證據(jù)與邏輯是這個“故事”的“關(guān)鍵詞”。教師在教學(xué)中需要帶領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷這個濃縮的“故事”，探索化學(xué)教育的真諦。成立小組互助學(xué)習(xí)模式，通過組內(nèi)交流、組間合作、多元交流，提高學(xué)生的問題意識、質(zhì)疑能力與探究能力，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識、合作能力和合作品質(zhì)，增強人際交流溝通的能力，以有利于學(xué)生樹立團隊合作的觀念，提高學(xué)生人際交流溝通的能力，使學(xué)生學(xué)會在合作中相互尊重和欣賞，為學(xué)生的終身發(fā)展構(gòu)建平臺，使學(xué)生身心和諧發(fā)展、科學(xué)素養(yǎng)、學(xué)科能力和終身學(xué)習(xí)的能力得到全面提高。

（四）整合圖示化。模型是學(xué)生得以接近微觀結(jié)構(gòu)和過程的一種工具。從學(xué)科認(rèn)知的角度來看，模型不僅是一種物化了的可視性的教學(xué)工具，而且是一種建立在人們觀察和想象等活動基礎(chǔ)上的認(rèn)識自然的思維方式。運用化學(xué)圖像、圖表等來表征化學(xué)課本內(nèi)外靜態(tài)知識的邏輯關(guān)系和動態(tài)思路的模型，能引導(dǎo)學(xué)生積極自主探究，看懂教材，吃透教材，更好地識記、分析、綜合和運用科學(xué)知識，從而卓有成效地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和思維活動能力。例如，在《乙烯》教學(xué)中，經(jīng)過一系列問題大討論后，學(xué)生需要回歸教材，使知識條理化和系統(tǒng)化，方法整合化（如圖4所示）。

經(jīng)過不斷錘煉，久而久之會在學(xué)生的腦海中種下分類觀、實驗觀、變化觀、守恒觀、方法觀、對比分析和學(xué)科價值觀等化學(xué)學(xué)科觀念的種子，培養(yǎng)學(xué)生從化學(xué)視角看現(xiàn)實問題的科學(xué)素養(yǎng)，以及運用化學(xué)思想分析和解決化學(xué)問題的意識和能力，為學(xué)生尋找思考和探究的階梯，使其感受到化學(xué)思想對化學(xué)學(xué)習(xí)的重要性。

（五）作業(yè)實踐化。蘇霍姆林斯基曾說：“在學(xué)習(xí)一門學(xué)科時，學(xué)生從事的活動，不僅應(yīng)當(dāng)是對知識的說明（這一點也是必要的），而且應(yīng)當(dāng)是新的真理、發(fā)現(xiàn)和規(guī)律性的源泉。”教師、學(xué)生適時根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)、認(rèn)知水平對教材核心知識點、試題進(jìn)行新情境實踐型原創(chuàng)或改編，比如，背景材料可以是能源、資源、材料、環(huán)境、健康等方面的新問題，做好實踐型作業(yè)。當(dāng)然實踐型作業(yè)不能拘泥于常規(guī)的知識綜合應(yīng)用訓(xùn)練，而要靈活交叉開展多元化的硬性或軟性作業(yè)，如小論文、小制作、小項目、小海報、小調(diào)查報告等。教師要拓展課程資源，給好研究、愛創(chuàng)作、樂創(chuàng)新的學(xué)生開辟綠色通道，提高其觀察能力、動手實踐能力、自主創(chuàng)新意識、科技意識和科技水平?！皩W(xué)有用的化學(xué)”，既可豐富學(xué)生的科學(xué)知識，又能培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與學(xué)習(xí)能力。例如，在《乙烯》教學(xué)的末段，可發(fā)布問題：在一些水果存儲庫和花店里，人們常常把水果或花朵密封好后再放入一些浸泡過高錳酸鉀溶液的硅土，這樣做的目的是為了極大提高水果或花朵的保鮮期，延長銷售期，獲得很好的經(jīng)濟效益。浸泡過高錳酸鉀溶液的硅土為什么能延長水果的保鮮期？另外，怎樣讓水果快速成熟？水果催熟劑是否安全？使用催熟劑后的果蔬營養(yǎng)價值是否會降低？怎樣可以完全去除殘留在水果表皮上的催熟劑？結(jié)合以上問題，以芒果等水果為例，撰寫一篇小論文。

總之，“五元創(chuàng)新教學(xué)”模式立足于中學(xué)化學(xué)基礎(chǔ)知識，以“以生為本、素養(yǎng)為本、立德樹人”為導(dǎo)向，運用“教學(xué)情景化、知識問題化、能力合作化、整合圖示化、作業(yè)實踐化”方法，將化學(xué)素養(yǎng)和學(xué)習(xí)能力融入教學(xué)實踐中，強調(diào)學(xué)科育人功能及應(yīng)用價值，形成化學(xué)素養(yǎng)與學(xué)習(xí)能力提升的自我評價機制。這能最大限度地影響教師的教學(xué)觀、教學(xué)行為，增強教師對科學(xué)素養(yǎng)概念的理解，及其對課程標(biāo)準(zhǔn)中提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)目標(biāo)的認(rèn)識，對貧困地區(qū)教育改革有良好的導(dǎo)向作用，有利于課堂教學(xué)從知識、能力立意向價值、素養(yǎng)立意的轉(zhuǎn)變，符合目前科學(xué)教育研究的新思路，為貧困地區(qū)高中化學(xué)學(xué)科課堂教學(xué)注入新的活力。

【參考文獻(xiàn)】

[1]孫天山.基于“問題”的高階思維課堂教學(xué)架構(gòu)研究[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2016（9）

[2]楊長進(jìn).學(xué)科核心素養(yǎng)下高中化學(xué)實踐型作業(yè)設(shè)計的研究[J].求學(xué)，2018（1）

【基金項目】廣西教育科學(xué)“十三五”規(guī)劃2017年度C類課題“基于科學(xué)素養(yǎng)培育的化學(xué)深層價值問題教學(xué)研究”（2017C244 ）研究成果之一。

（責(zé)編 盧建龍）