真實情景&云學(xué)習(xí)提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的實踐初探

葛愛清

摘要 真實、具體的問題情境是學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識、提高學(xué)業(yè)成績、發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要平臺?！霸茖W(xué)習(xí)”是基于信息技術(shù)支撐的一種移動學(xué)習(xí)方式。本案例以石油及其煉制的教學(xué)設(shè)計為例，開展基于真實問題情境的云學(xué)習(xí)，體現(xiàn)了教學(xué)情景化、集約化和高密度的特點，以及多樣性、多層次、多維度的溝通情境和溝通關(guān)系。

關(guān)鍵詞 真實情景 ?云學(xué)習(xí) ?化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng) ?石油的煉制

自從上海實施高考新政以來，很多學(xué)校設(shè)置高中化學(xué)基礎(chǔ)性課程的周課時數(shù)為2，拓展性課程的周課時數(shù)為4。課時少、任務(wù)重、學(xué)生精力分散等導(dǎo)致我校學(xué)生化學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量有所下降。如何在新形勢、新問題下開展既能提升學(xué)生學(xué)業(yè)質(zhì)量又能發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)成了擺在我校教師面前的一大難題。筆者以上科版化學(xué)教科書高二年級第二學(xué)期[1]《石油及其煉制》教學(xué)設(shè)計為例，開展創(chuàng)設(shè)真實且富有價值的問題情境、運(yùn)用云學(xué)習(xí)提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)實踐。

一、教材處理與內(nèi)容簡要

本課內(nèi)容是將高二教材第11章《認(rèn)識碳?xì)浠衔锏亩鄻有浴分械?、2節(jié)中有關(guān)石油及其煉制的內(nèi)容重新整合設(shè)計而成，安排在甲烷和烷烴、乙烯和烯烴教學(xué)之后，教材如此處理是為了促使化學(xué)教學(xué)集約化，提高其實效性。

教學(xué)內(nèi)容包括石油的組成、形成、物理性質(zhì)和化石燃料面臨現(xiàn)狀、作用影響等陳述性知識，還有如何提高汽油的產(chǎn)量和質(zhì)量、如何滿足石油工業(yè)對乙烯的需求等石油煉制的程序性知識，及如何應(yīng)對石油能源危機(jī)等策略性知識。

二、教學(xué)與評價目標(biāo)

1.教學(xué)目標(biāo)

（1）通過課堂實驗探究石油的物理性質(zhì)和易燃燒的化學(xué)性質(zhì)，結(jié)合課前云學(xué)習(xí)石油的形成過程和組成微視頻，構(gòu)建“碳?xì)浠衔锏慕Y(jié)構(gòu)決定其性質(zhì)”的觀念。

（2）通過多媒體課件、視頻、圖像及實物模型等制品，了解石油工業(yè)煉制的方法，理解分餾、裂化與裂解的原理。能列舉一些石油加工產(chǎn)品的用途，建立性質(zhì)和結(jié)構(gòu)、用途的關(guān)聯(lián)。

（3）通過課后云平臺微視頻學(xué)習(xí)化石燃料面臨現(xiàn)狀、作用影響和應(yīng)對措施，增強(qiáng)學(xué)生主動關(guān)心與環(huán)境保護(hù)、資源開發(fā)等有關(guān)的社會熱點問題。

2.評價目標(biāo)

（1）通過對學(xué)生課前云學(xué)習(xí)反饋的信息數(shù)據(jù)及課堂實驗探究，診斷學(xué)生實驗探究石油性質(zhì)的能力，檢測他們對石油組成與性質(zhì)關(guān)系的認(rèn)識水平;

（2）通過學(xué)生自主設(shè)計直餾汽油和裂化汽油中分別加溴水的對照實驗，交流和點評，發(fā)展學(xué)生物質(zhì)性質(zhì)的實驗探究設(shè)計水平和創(chuàng)新意識;

（3）通過分層云診斷，建立解決簡單和復(fù)雜化學(xué)問題的思維框架，診斷并發(fā)展不同層次學(xué)生運(yùn)用認(rèn)知模型解釋和推理物質(zhì)結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化的能力水平。

（4）通過課后自主云學(xué)習(xí)化石燃料的面臨現(xiàn)狀、作用影響和應(yīng)對措施，診斷并發(fā)展學(xué)生對人與環(huán)境和諧相處、合理開發(fā)資源、綜合利用能源的認(rèn)識觀念，提升他們的社會責(zé)任感。

三、教學(xué)與評價思路

四、教學(xué)流程

1.云學(xué)習(xí)和交流（課前）

【學(xué)習(xí)任務(wù)1】課前，利用云學(xué)習(xí)平臺www.51yunxuexi.com觀看微視頻，完成作業(yè)并提交，通過“提問與答疑”交互空間在線討論和點評。

【評價任務(wù)1】診斷學(xué)生對石油的形成過程和組成的云學(xué)習(xí)水平，發(fā)展并診斷學(xué)生基于生活經(jīng)驗預(yù)測石油物理性質(zhì)的水平。

2.實驗探討石油性質(zhì)（課中Ⅱ）

【學(xué)習(xí)任務(wù)2】完成系列實驗探討石油性質(zhì)，思考海上油井著火的滅火方法。

【評價任務(wù)2】發(fā)展學(xué)生探究石油性質(zhì)的能力水平（基于經(jīng)驗水平、基于概念原理水平、系統(tǒng)設(shè)計水平）。

3.多媒體制品課堂學(xué)習(xí)（課中Ⅲ）

【學(xué)習(xí)任務(wù)3】學(xué)習(xí)石油的分餾、裂化和裂解

【評價任務(wù)3】發(fā)展學(xué)生認(rèn)識石油煉制的思路水平（孤立水平、系統(tǒng)水平）及對化學(xué)價值的認(rèn)識水平（學(xué)科價值、社會價值）。

4.云診斷（課中Ⅳ）

【學(xué)習(xí)任務(wù)4】分層診斷學(xué)生對石油及其煉制的認(rèn)知水平

【評價任務(wù)4】診斷并發(fā)展學(xué)生解決石油及其煉制真實問題的能力水平。

5.在線拓展學(xué)習(xí)和交流（課后）

【學(xué)習(xí)任務(wù)5】利用51云學(xué)習(xí)平臺觀看微視頻，拓寬視野，了解化石燃料現(xiàn)狀、作用影響和改善。

【評價任務(wù)5】診斷并發(fā)展學(xué)生辯證地看待資源使用的利弊及其對環(huán)境和社會影響的認(rèn)識水平。

五、案例反思

“石油及其煉制”是高中有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)型課程中典型體現(xiàn)STSE的一節(jié)內(nèi)容，它密切聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際，能使學(xué)生深切感受學(xué)習(xí)化學(xué)的價值和意義。同時，本節(jié)課的學(xué)習(xí)過程具有較豐富的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展價值。

1.創(chuàng)設(shè)真實問題情景，構(gòu)建不同任務(wù)驅(qū)動

以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的命題框架[2]如下圖所示。

從框架可以看出，真實、具體的問題情景是形成和發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的平臺，它和化學(xué)知識同時服務(wù)于實際問題的提出與解決。教師創(chuàng)設(shè)真實情景、精心構(gòu)建不同任務(wù)，為發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提供了一個重要的抓手。例如在石油的水溶性實驗后，教師創(chuàng)設(shè)真實情景 ? ? ? “海上油井著火”的模擬實驗，學(xué)生快速得出“石油密度小于水、可燃”等化學(xué)知識， 提出 “如何滅火？” 、“能不能用水滅火？”、“為什么不能？”等一系列實際問題并加以解決，整個過程，學(xué)生有情景體驗、動腦思考、知識運(yùn)用，學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)也潛移默化地得到提升。

在分析學(xué)習(xí)直餾汽油和裂化汽油的性質(zhì)時，教師設(shè)計任務(wù)“探究直餾汽油和裂化汽油是否都具有飽和性”時，學(xué)生設(shè)計并實施實驗，發(fā)現(xiàn)直餾汽油加入溴水后出現(xiàn)“分層，上層為紅棕色油狀物，下層為無色”，而裂化汽油中出現(xiàn)“分層，而上下層均為無色液體，下層為油狀”。整個實驗過程中，教師環(huán)環(huán)相扣設(shè)計任務(wù)或者學(xué)生主動提出疑惑，引導(dǎo)學(xué)生宏觀辨識與微觀探析，將化學(xué)現(xiàn)象和模型之間建立聯(lián)系，推理并解釋物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化，最終建立解決復(fù)雜化學(xué)問題的思維框架。

2.運(yùn)用云學(xué)習(xí)支持，實現(xiàn)分層集約化教學(xué)

2017年，我校結(jié)題的國家社科基金課題《基于云課堂的中學(xué)移動學(xué)習(xí)實踐研究》即為一種將信息技術(shù)和課程整合的教學(xué)實踐研究。我們化學(xué)組全體教師依托國家課題，借助51yunxuexi平臺，備課、搭建學(xué)習(xí)庫，供學(xué)生課前預(yù)學(xué)習(xí)、課堂快診斷、課后廣拓展。

在石油教學(xué)中，學(xué)生課前在線云學(xué)習(xí)石油的組成、形成、物理性質(zhì)和石油的蒸餾等陳述性知識。課后，他們云學(xué)習(xí)化石燃料的儲量、污染和如何應(yīng)對石油能源危機(jī)等知識以拓展學(xué)生視野。課堂快診斷是課堂上最能發(fā)揮云平臺教學(xué)優(yōu)點的一個環(huán)節(jié)。教師根據(jù)學(xué)生不同層次，設(shè)計不同難度、不同維度的題目，對學(xué)生同時空、分層訓(xùn)練反饋，增進(jìn)了不同層次學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)獲得感。例如在考察學(xué)生對直餾汽油（飽和性汽油）和裂化汽油（不飽和性汽油）組分的性質(zhì)理解水平時，設(shè)計分層題目：

通過上面兩道題目，我們可以看出同樣是考察碳碳雙鍵的加成反應(yīng)，兩題難度設(shè)計有差異。前者主要檢測學(xué)生對1～4個碳原子的烷烴、烯烴化學(xué)性質(zhì)掌握情況，屬于高中合格考難度，要求全班學(xué)生完成;后者考察等級班學(xué)生對5個以上碳原子的烷烴、烯烴化學(xué)性質(zhì)和萃取操作的綜合掌握情況。這種同時空下的快速分層診斷，也只有通過云學(xué)習(xí)才能實現(xiàn)。

另外，51yunxuexi 平臺還能及時且詳盡地反饋學(xué)生的練習(xí)情況。例如拓展題下面顯示此題有19人正確，4人錯誤。若將鼠標(biāo)放到任一選項上，該選項的學(xué)生名單、學(xué)生練習(xí)的答題時間、各題得分率都可以具體呈現(xiàn)出來。教師可以按需調(diào)出任一學(xué)生的練習(xí)反饋情況供全班點評、分析，這樣有助于課堂上師生、生生交互，促進(jìn)學(xué)生共同進(jìn)步。

多樣化、高密度、實時反饋及多層次、多維度的溝通情境和溝通關(guān)系是云學(xué)習(xí)的優(yōu)點。當(dāng)然，如何更有效地與人工制品互動進(jìn)行云學(xué)習(xí)的研究還處于探索初期[3]。綜上可見，將真實情景、任務(wù)驅(qū)動和云學(xué)習(xí)相結(jié)合的教學(xué)方式不僅能促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式、提升化學(xué)學(xué)業(yè)質(zhì)量，還能發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 高中二年級第二學(xué)期（試用本）化學(xué)教科書[M].上?？茖W(xué)技術(shù)出版社. 3-7，17-18

[2] 中華人民共和國教育部制定。普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[M]. 人民教育出版社.77-78

[3] 楊文斌.化學(xué)教學(xué)互動理論與運(yùn)用[M]. 上海教育出版社. 26