基于學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展的教學(xué)實(shí)踐

邢啟華

摘要：以“開(kāi)發(fā)利用金屬礦物”為例，圍繞培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的教學(xué)與評(píng)價(jià)目標(biāo)，以學(xué)生已有認(rèn)知水平為基礎(chǔ)，探索如何將人文知識(shí)與科學(xué)知識(shí)有機(jī)融合，通過(guò)史實(shí)再現(xiàn)、圖表設(shè)計(jì)與分析、遞進(jìn)式設(shè)問(wèn)等課堂教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)，逐步實(shí)現(xiàn)學(xué)生能力的發(fā)展及化學(xué)思維的飛躍，從而培養(yǎng)學(xué)生“證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”等化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng);金屬冶煉;金屬資源

文章編號(hào)：1008-0546（2019）1 1-0014-03

中圖分類(lèi)號(hào)：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.11.004

金屬在日常生活中隨處可見(jiàn)，金屬品種和產(chǎn)量直接影響國(guó)家戰(zhàn)略地位。金屬及其化合物是高中化學(xué)必修課程的核心內(nèi)容之一，也是高中一年級(jí)學(xué)生學(xué)習(xí)的重點(diǎn)內(nèi)容?！堕_(kāi)發(fā)利用金屬礦物》既包含對(duì)金屬冶煉的原理——科學(xué)范疇的認(rèn)知，又涉及金屬冶煉的歷史——人文知識(shí)的積淀。這部分內(nèi)容既是化學(xué)知識(shí)融于社會(huì)、服務(wù)于生活的典型材料，也是化學(xué)核心素養(yǎng)中不可或缺的組成部分。作為一個(gè)生活在現(xiàn)代社會(huì)中的學(xué)生，在系統(tǒng)地學(xué)習(xí)了金屬的性質(zhì)之后，進(jìn)一步了解金屬冶煉的歷史進(jìn)程及不同金屬的冶煉方法，從而形成與“開(kāi)發(fā)利用金屬礦物”相關(guān)的化學(xué)核心觀念，將在多個(gè)方面體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科在社會(huì)生活中的價(jià)值，這也是高中階段發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的意義所在。

一、教學(xué)與評(píng)價(jià)目標(biāo)

1.教學(xué)目標(biāo)

（1）通過(guò)歷史事實(shí)及相關(guān)文獻(xiàn)資料，了解金屬元素在自然界的存在形態(tài)及人類(lèi)冶煉金屬的歷史。

（2）通過(guò)人類(lèi)使用及冶煉金屬的時(shí)間先后及差異，了解金屬冶煉的原理和方法，初步建立不同金屬冶煉方法的認(rèn)識(shí)模型。

（3）通過(guò)對(duì)化學(xué)在自然資源開(kāi)發(fā)和利用中的意義和作用的認(rèn)識(shí)，形成對(duì)化學(xué)與可持續(xù)發(fā)展關(guān)系間的正確認(rèn)識(shí)，樹(shù)立資源保護(hù)及合理開(kāi)發(fā)意識(shí)。

2.評(píng)價(jià)目標(biāo)

（1）通過(guò)學(xué)生對(duì)身邊的金屬用品及“五金建材”中何為“五金”及為何“五金”的討論分析，診斷學(xué)生對(duì)金屬物質(zhì)的認(rèn)識(shí)水平。

（2）通過(guò)對(duì)“人類(lèi)最早冶煉金屬的時(shí)間”及地殼中的金屬含量等圖表信息和數(shù)據(jù)分析，診斷并發(fā)展學(xué)生分析圖表、收集證據(jù)并以此從不同視角分析問(wèn)題、推出合理結(jié)論的證據(jù)推理水平。

（3）通過(guò)對(duì)不同金屬冶煉的原理和方法的差異性對(duì)比，診斷并發(fā)展學(xué)生以金屬活動(dòng)性和氧化還原反應(yīng)發(fā)生的條件為依據(jù)，建立不同金屬冶煉方法的模型認(rèn)知水平。

（4）通過(guò)對(duì)金屬的回收和資源保護(hù)及國(guó)家戰(zhàn)略金屬的討論與交流，從學(xué)科價(jià)值視角、社會(huì)價(jià)值視角診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)化學(xué)價(jià)值的認(rèn)識(shí)水平。

二、教學(xué)流程

基于學(xué)習(xí)任務(wù)的學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1～表4。

1.實(shí)地考察與資料收集

【學(xué)習(xí)任務(wù)1】課前，了解金屬在日常生活中的廣泛應(yīng)用及人類(lèi)使用和冶煉金屬的歷史。

【評(píng)價(jià)任務(wù)1】診斷學(xué)生對(duì)日常生活中金屬用品的認(rèn)知水平以及對(duì)金屬使用、冶煉歷史的認(rèn)知水平。

2.資料匯總與證據(jù)推理

【學(xué)習(xí)任務(wù)2】課中，了解人類(lèi)使用及冶煉常見(jiàn)金屬的年代及先后順序，結(jié)合金屬在自然界中的存在形式推斷其可能的冶煉方法，分析金屬的使用及冶煉先后次序出現(xiàn)的原因。

【評(píng)價(jià)任務(wù)2】診斷學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料、獲取有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息并整理、歸納作為證據(jù)的能力。能依據(jù)所提煉的證據(jù)從不同視角分析問(wèn)題，推導(dǎo)出合理的結(jié)論的證據(jù)推理水平。

3.概括歸納與提煉

【學(xué)習(xí)任務(wù)3】以金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱和氧化還原反應(yīng)發(fā)生的條件為依據(jù)，歸納不同金屬冶煉的原理和方法并進(jìn)行對(duì)比，建立不同金屬冶煉方法的模型。

【評(píng)價(jià)任務(wù)3】發(fā)展學(xué)生建立活動(dòng)性不同的金屬對(duì)應(yīng)不同冶煉方法的模型認(rèn)知水平。

4.問(wèn)題解決

【學(xué)習(xí)任務(wù)4】理解金屬對(duì)社會(huì)發(fā)展所起的重要作用及國(guó)家戰(zhàn)略意義，培養(yǎng)合理使用金屬資源及保護(hù)環(huán)境的意識(shí)。

【評(píng)價(jià)任務(wù)4】診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)化學(xué)價(jià)值的認(rèn)識(shí)水平（學(xué)科價(jià)值視角、社會(huì)價(jià)值視角）。

三、教學(xué)反思

1.注重真實(shí)生活情境的創(chuàng)設(shè)，強(qiáng)化學(xué)科的社會(huì)價(jià)值

“記錄身邊的金屬物品及涉及的金屬種類(lèi)”“走訪五金建材商店”“根據(jù)鋁及生鐵的價(jià)格判斷冶煉方法是否適合”“走訪地質(zhì)博物館”“鋼鋁高額關(guān)稅及貿(mào)易戰(zhàn)”等與生活息息相關(guān)的真實(shí)情境，“探源五金”及“人類(lèi)使用和冶煉金屬的歷史”“金屬元素在自然界的存在形式及冶煉方法”等文獻(xiàn)資料的收集都能讓學(xué)生體會(huì)金屬在生產(chǎn)、生活各個(gè)方面的廣泛應(yīng)用，直接體驗(yàn)生活中無(wú)處不在的化學(xué)，體會(huì)化學(xué)的學(xué)科價(jià)值和社會(huì)價(jià)值，這也正是化學(xué)核心素養(yǎng)在社會(huì)發(fā)展中折射出來(lái)的巨大魅力。

2.注重人文知識(shí)與科學(xué)知識(shí)的有機(jī)融合

金屬的使用與冶煉縱橫人類(lèi)約8000年歷史，科學(xué)的層面涉及金屬冶煉的原理、方法及技術(shù)的產(chǎn)生、改進(jìn)，而以煉丹術(shù)為先驅(qū)的金屬冶煉歷史巾又涉及大量的歷史、哲學(xué)等人義知識(shí)，將人文知識(shí)與科學(xué)知識(shí)有機(jī)融合是培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的重要方式。本案例設(shè)計(jì)中先讓學(xué)生自己搜集資料進(jìn)行歸納金屬使用及冶煉歷史，這一過(guò)程將使學(xué)生直接體會(huì)并形成“化學(xué)知識(shí)是在社會(huì)生活中逐步發(fā)展起來(lái)并已全面融于現(xiàn)代技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境之中”這一化學(xué)學(xué)科核心觀念，有助于促進(jìn)科學(xué)教育與人文教育、科學(xué)精神與人文精神的融合，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展。

3.注重學(xué)生批判性思維和化學(xué)思維能力的培養(yǎng)

批判性思維是指謹(jǐn)慎地運(yùn)用證據(jù)去推理、判斷一種論述是否準(zhǔn)確的能力，它能幫助人們保持獨(dú)立而理性地思考而非被動(dòng)地接受。本案例設(shè)計(jì)的學(xué)生自行搜集資料、歸納總結(jié)、遞進(jìn)式設(shè)問(wèn)、根據(jù)相關(guān)證據(jù)進(jìn)行推理等環(huán)節(jié)，必然會(huì)引發(fā)學(xué)生對(duì)某些問(wèn)題采取主動(dòng)、深入的思考，歸納自己的觀點(diǎn)及支持該觀點(diǎn)的論據(jù)，判斷論據(jù)是否合理，最終得出自己的結(jié)論。這一過(guò)程培養(yǎng)了學(xué)生進(jìn)行思維識(shí)別、邏輯歸納的主動(dòng)思考過(guò)程，培養(yǎng)了學(xué)生的批判性思維，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生化學(xué)思維能力的飛躍。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國(guó)教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018

[2]徐文文.青銅文化考——青銅冶煉鑄造工藝之探源[D].武漢：武漢理工大學(xué)，2005：10

[3]吳偉，李兆友，姜茂發(fā).我國(guó)古代冶鐵燃料問(wèn)題淺析[C].北京：第七屆中國(guó)鋼鐵年會(huì)論文集（補(bǔ)集），2009：37-40