“關(guān)鍵能力培養(yǎng)”理念下的初中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)
——以《表示元素的符號(hào)》為例

張健玲

（桐鄉(xiāng)市六中教育集團(tuán)實(shí)驗(yàn)中學(xué)，浙江 桐鄉(xiāng) 314000）

新課標(biāo)的核心素養(yǎng)目標(biāo)是：培養(yǎng)學(xué)生個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展所必備的品格和關(guān)鍵能力【1】。學(xué)科發(fā)展核心素養(yǎng)是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要途徑，學(xué)科教學(xué)同時(shí)承擔(dān)著學(xué)科目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和學(xué)生一般發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，每一學(xué)科都有培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的任務(wù)，同樣也是實(shí)現(xiàn)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要載體【2】?！芭囵B(yǎng)學(xué)生哪些關(guān)鍵能力，如何培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力，如何把關(guān)鍵能力的培養(yǎng)融入到實(shí)際教學(xué)中”又成為重要議題和熱點(diǎn)，同時(shí)對(duì)一線教師的學(xué)科教學(xué)設(shè)計(jì)也提出了更高的新要求?；瘜W(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力北京教育學(xué)院周玉芝教授認(rèn)為：包括化學(xué)三重表征能力、實(shí)驗(yàn)與探究能力、概括和運(yùn)用化學(xué)思想方法的能力和證據(jù)推理能力【3】。本文以浙教版八年級(jí)（下）《表示元素的符號(hào)》（第一課時(shí)）為例，在學(xué)科關(guān)鍵能力培養(yǎng)的理念下進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)探索。

一、活化教材，融入“關(guān)鍵能力培養(yǎng)”思維

葉圣陶先生說過“教材無非是例子”“教材只能作為授課的依據(jù)，要教得好，使學(xué)生受益，還要教師善于運(yùn)用”?！侗硎驹氐姆?hào)》（第一課時(shí)），教科書是從已經(jīng)學(xué)過的科學(xué)符號(hào)及其意義出發(fā)，引出元素符號(hào)的書寫方法、同時(shí)以表格形式提供常見元素符號(hào)及讀法、元素符號(hào)表示的意義。內(nèi)容簡單，以陳述性教學(xué)及學(xué)生記憶為主，簡單機(jī)械的傳授、乏味的記憶容易使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣，缺乏學(xué)生關(guān)鍵能力的培養(yǎng)，不符合學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展要求。依據(jù)《課程標(biāo)準(zhǔn)》的素養(yǎng)要求本節(jié)課教師必須進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，體現(xiàn)創(chuàng)新意識(shí)。

基于學(xué)生掌握知識(shí)的邏輯起點(diǎn)和思維習(xí)慣，依據(jù)維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)”理論和“素養(yǎng)為本”的教學(xué)理念，本人在這節(jié)課設(shè)計(jì)了探究活動(dòng)、融入科學(xué)史、類比音樂音符等來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、化學(xué)邏輯思維能力、運(yùn)用化學(xué)方法的能力、化學(xué)宏觀微觀符號(hào)三重表征能力等。

二、搭建學(xué)生發(fā)展支架，巧設(shè)“關(guān)鍵能力培養(yǎng)”起點(diǎn)

維果斯基將學(xué)生的實(shí)際發(fā)展水平與潛在發(fā)展水平相交疊的區(qū)域稱為“最近發(fā)展區(qū)”，他認(rèn)為“如果兒童在最近發(fā)展區(qū)接受新的學(xué)習(xí)，其發(fā)展會(huì)更有成果”依據(jù)維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)”理論，整合七年級(jí)和八年級(jí)學(xué)生所學(xué)的化學(xué)知識(shí)和技能作為學(xué)生的預(yù)測(cè)實(shí)際發(fā)展水平，并利用課前作業(yè)“認(rèn)知呈現(xiàn)”學(xué)生的實(shí)際發(fā)展水平和分析學(xué)生潛在發(fā)展水平，為學(xué)生搭建處于“最近發(fā)展區(qū)”的有效支架【4】(如圖1 所示)。依據(jù)學(xué)情分析確立教學(xué)設(shè)計(jì)的起點(diǎn)，具體分析如下。

學(xué)生的實(shí)際發(fā)展水平：學(xué)生宏微符三重表征發(fā)展層次如圖2，宏觀微觀知識(shí)整合成下表1，

學(xué)生潛在發(fā)展水平：學(xué)生潛在發(fā)展水平是建立“符號(hào)的思維和方法”，用符號(hào)簡單明了的表示大千世界，表示大千世界的物質(zhì)組成、物質(zhì)變化、變化過程，即化學(xué)學(xué)科基本素養(yǎng)之一宏觀變化微觀本質(zhì)轉(zhuǎn)換為符號(hào)表達(dá)，逐步形成宏微符三重表征能力。

學(xué)生最近發(fā)展水平：學(xué)生最近發(fā)展區(qū)是如何簡單明了地表達(dá)元素，教師需要搭建應(yīng)用符號(hào)表示宏觀現(xiàn)象和微觀本質(zhì)的支架，從而實(shí)現(xiàn)在學(xué)生“最近發(fā)展區(qū)”構(gòu)思教學(xué)設(shè)計(jì)起點(diǎn)。

三、錘煉教學(xué)目標(biāo)，凸顯“關(guān)鍵能力培養(yǎng)”意識(shí)

由下圖可見，可以通過錘煉教學(xué)目標(biāo)，培養(yǎng)和提升學(xué)生的關(guān)鍵能力和核心素養(yǎng)。

下表是教參教學(xué)目標(biāo)和錘煉后的教學(xué)目標(biāo)對(duì)比表

四、開展探究活動(dòng)，創(chuàng)設(shè)科學(xué)史教學(xué)，提升學(xué)生“關(guān)鍵能力”

（一）新課引入

1.展示課前學(xué)生預(yù)習(xí)作業(yè)答案，課前作業(yè)（1）查閱資料，列舉5 種常見物質(zhì)的元素組成；（2）列舉這5 種物質(zhì)的微粒構(gòu)成；（3）列舉生活中常見的物理變化2 個(gè)，化學(xué)變化1 個(gè)。

教學(xué)意圖：用課前預(yù)習(xí)了解學(xué)生的前概念，找到學(xué)生的實(shí)際發(fā)展水平，展現(xiàn)學(xué)生的思維過程。

2.問題引入：除了用文字表述以上作業(yè)答案，有無更加簡單明了的表示方法？

（二）教學(xué)環(huán)節(jié)

1.環(huán)節(jié)一：模型建構(gòu)符號(hào)表達(dá)，提升學(xué)生宏觀微觀模型轉(zhuǎn)換能力和科學(xué)探究能力

（1）小組探究活動(dòng)：尋找和探究設(shè)計(jì)用更加簡單明了的方法表示物質(zhì)組成、微粒構(gòu)成、物質(zhì)變化過程；（2）展示部分小組的設(shè)計(jì)；（3）視頻動(dòng)畫播放電解水的微觀過程；（4）討論并選擇最佳方案。

教學(xué)意圖：元素符號(hào)是化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的難點(diǎn)與重點(diǎn)，直白的告知元素符號(hào)及意義，學(xué)生難以理解化學(xué)符號(hào)的重要?dú)v史作用和建立符號(hào)意義的正確認(rèn)識(shí)，不利于后續(xù)化學(xué)式、化學(xué)方程式等知識(shí)的學(xué)習(xí)。通過設(shè)計(jì)活動(dòng)，有些學(xué)生會(huì)依據(jù)所學(xué)知識(shí)主動(dòng)畫出圖示性模型，有些學(xué)生會(huì)用橡皮泥做出球棒模型，有些學(xué)生因知識(shí)面較廣或預(yù)習(xí)會(huì)用符號(hào)表示。再讓學(xué)生討論并選擇最簡單明了的方法，能夠讓學(xué)生對(duì)化學(xué)符號(hào)作用產(chǎn)生深刻的體驗(yàn)；通過物質(zhì)、微粒、模型、符號(hào)的活動(dòng)實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)宏觀與微觀的轉(zhuǎn)換、模型和符號(hào)的統(tǒng)一，讓學(xué)生能夠深刻認(rèn)識(shí)符號(hào)的意義；同時(shí)在活動(dòng)中提升學(xué)生的科學(xué)探究能力，形成變化觀念，在協(xié)作、交流過程中提升合作能力，在選擇中提升決策能力。

2.環(huán)節(jié)二：滲透科學(xué)史，培養(yǎng)學(xué)生宏觀微觀符號(hào)的化學(xué)科思維和運(yùn)用學(xué)科方法的能力

（1）展示學(xué)生的元素符號(hào)；（2）PPT 分別展示煉金術(shù)、道爾頓、拉瓦錫、貝采里烏斯的化學(xué)符號(hào)；（3）教師闡述化學(xué)符號(hào)發(fā)展歷史及化學(xué)符號(hào)對(duì)化學(xué)科學(xué)發(fā)展的重大影響；（4）元素符號(hào)與音樂音符類比，化學(xué)世界與音樂世界類比。

教學(xué)意圖：通過了解元素符號(hào)發(fā)展的過程，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到表示同一種事物的符號(hào)不是一成不變的，化學(xué)符號(hào)的發(fā)展過程，越來越簡單明了的表示事物，還避免了物質(zhì)不同、變化不同、表達(dá)的文字語言不同而引起的混亂，感悟使用元素符號(hào)的意義，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科思維的發(fā)展和學(xué)科思想方法的運(yùn)用了解；同時(shí)也發(fā)展學(xué)生的辯證思維：麻煩、繁瑣、不統(tǒng)一的符號(hào)是科學(xué)家在不同歷史階段不斷努力的成果，對(duì)元素符號(hào)的發(fā)展都曾經(jīng)有一定推動(dòng)作用。通過元素符號(hào)變遷史的學(xué)習(xí)，使學(xué)生感受科學(xué)家在解決問題時(shí)的創(chuàng)造力，認(rèn)識(shí)科學(xué)是不斷發(fā)展和完善的。通過元素符號(hào)與音樂音符類比，知道元素符號(hào)在化學(xué)世界的重要性及學(xué)習(xí)中的重要性

3.環(huán)節(jié)三：夯實(shí)知識(shí)和技能，初步培養(yǎng)學(xué)生宏觀微觀符號(hào)三重表征能力

（1）學(xué)生閱讀元素符號(hào)的書寫規(guī)則，認(rèn)識(shí)并記憶常見元素符號(hào)，學(xué)習(xí)正確書寫元素符號(hào)，說出N 和Cu 所表示的意義；（2）教學(xué)中學(xué)生按“Y”形圖示例，繪制N 和Cu 的三重表征“Y”形圖；（3）用“○”表示一個(gè)氧原子，請(qǐng)按要求填寫下表

教學(xué)意圖：（1）讓學(xué)生繪制三重表征“Y”形圖【5】，促使學(xué)生對(duì)宏微符三種表征進(jìn)行主動(dòng)、有效的轉(zhuǎn)換，在學(xué)生大腦中種下三重表征的種子。反饋學(xué)生對(duì)元素符號(hào)意義的掌握情況，指引教師調(diào)整具體的教學(xué)策略。加強(qiáng)三種表征之間的關(guān)聯(lián)，讓學(xué)生在宏觀表征、微觀表征、符號(hào)表征的理解之間架起一座越來越暢通的“橋梁”，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)根據(jù)化學(xué)式的計(jì)算、根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。（2）學(xué)生形成化學(xué)的宏觀微觀符號(hào)的三重表征能力不能依靠學(xué)生自己形成，需要教師的各個(gè)環(huán)節(jié)創(chuàng)造條件加以引導(dǎo)，在學(xué)習(xí)了元素符號(hào)、元素符號(hào)表達(dá)的意義、組成物質(zhì)的各種微粒之后，設(shè)計(jì)模型、符號(hào)、符號(hào)表達(dá)意義的課堂練習(xí)，有利于學(xué)生初步形成宏觀微觀符號(hào)三重表征相結(jié)合的思維方式。

4.環(huán)節(jié)四：課外作業(yè)布置（1）思考能否用符號(hào)表示物質(zhì)組成和化學(xué)變化過程？（2）查閱資料：元素如何有規(guī)律的排列起來？（3）用元素符號(hào)表示人體的主要組成物質(zhì)。（4）周末調(diào)查桐鄉(xiāng)土壤的主要元素組成和土壤污染。

教學(xué)意圖：通過課后作業(yè)及綜合性的拓展活動(dòng)，不斷養(yǎng)成可持續(xù)發(fā)展意識(shí)，提升責(zé)任意識(shí)，升華成學(xué)科及跨學(xué)科綜合應(yīng)用能力。

教學(xué)設(shè)計(jì)反思：“學(xué)生的學(xué)科能力必須以學(xué)科知識(shí)經(jīng)驗(yàn)為中介而實(shí)現(xiàn)”【6】，那么什么樣的學(xué)科知識(shí)最能轉(zhuǎn)化為學(xué)科關(guān)鍵能力呢？在具體教學(xué)中如何教學(xué)設(shè)計(jì)？如何在課堂教學(xué)中真正落實(shí)學(xué)生關(guān)鍵能力的培養(yǎng)？教師只有不斷提升自身核心素養(yǎng)和教學(xué)能力，才能具備較強(qiáng)的指導(dǎo)能力，教師要研究教學(xué)內(nèi)容、全面認(rèn)知學(xué)科結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等，將核心素養(yǎng)與實(shí)際教學(xué)進(jìn)行匹配和整合，設(shè)定合理的教學(xué)目標(biāo)，不斷優(yōu)化的教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)過程，以科學(xué)知識(shí)為載體，拓展學(xué)生學(xué)習(xí)領(lǐng)域，將核心素養(yǎng)有機(jī)地滲透在初中化學(xué)的教學(xué)中，并在實(shí)踐中不斷反思核心素養(yǎng)的達(dá)成。