素養(yǎng)為本的教學(xué)思考和設(shè)計

徐文菊 李勝永

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)生具有的化學(xué)學(xué)科特質(zhì)的關(guān)鍵能力和必備品格，是學(xué)生適應(yīng)自身、未來社會發(fā)展所需要的科學(xué)素養(yǎng).發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是高中化學(xué)教學(xué)中落實“立德樹人”根本任務(wù)的著力點.這就要求化學(xué)課堂教學(xué)要與培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)相融合，及時轉(zhuǎn)變教與學(xué)的理念和方式，從原來“知識為本”的教學(xué)轉(zhuǎn)向基于核心素養(yǎng)導(dǎo)向，實施“素養(yǎng)為本”的化學(xué)教學(xué).筆者以蘇教版必修2專題三第一單元“石油的煉制 乙烯”為例，進(jìn)行教學(xué)思考和設(shè)計.

一、素養(yǎng)視角，制定教學(xué)目標(biāo)

教學(xué)目標(biāo)是教學(xué)過程的靈魂所在.教學(xué)目標(biāo)要與化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展相匹配，教學(xué)目標(biāo)應(yīng)是通過一定的教學(xué)程序后學(xué)生獲得的“素養(yǎng)”或“能力”狀態(tài)的描述，是指教學(xué)活動實施的方向和預(yù)期達(dá)到的結(jié)果.基于對教材本體知識和學(xué)生認(rèn)知起點的分析，從核心素養(yǎng)視角制定本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)如下：（1）宏觀辨識與微觀探析：通過實驗探究，從宏觀角度認(rèn)識乙烯的化學(xué)性質(zhì)，并能聯(lián)系微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行解釋，能書寫相關(guān)化學(xué)方程式.（2）變化觀念與平衡思想：通過對具體反應(yīng)的分析和對比，初步學(xué)會從元素組成、結(jié)構(gòu)變化角度區(qū)分和判斷氧化、取代和加成三種重要有機(jī)反應(yīng)類型.（3）證據(jù)推理與模型認(rèn)知：借助模型搭建，以能量觀為指導(dǎo)，認(rèn)識有機(jī)物分子有不同的空間構(gòu)型;以乙烯和乙烷為典型，通過對比分析、歸納總結(jié)等方法，找到官能團(tuán)與性質(zhì)之間的關(guān)聯(lián)，構(gòu)建認(rèn)知模型，用以推測乙炔的化學(xué)性質(zhì). （4）科學(xué)探究與創(chuàng)新認(rèn)識：在拆拼分子模型時，勤于思考，勇于創(chuàng)新，搭建出合理的分子空間結(jié)構(gòu); 基于生活情境展開實驗探究，提高科學(xué)探究和實驗設(shè)計能力.（5）科學(xué)精神與社會責(zé)任：知道乙烯是一種重要的有機(jī)原料，認(rèn)識到有機(jī)物及有機(jī)反應(yīng)的重要意義，贊賞石油化工人對人類的貢獻(xiàn).

二、素養(yǎng)引領(lǐng)，優(yōu)化教學(xué)策略

1.問題情境化，學(xué)習(xí)活動化.

新課程理念倡導(dǎo)的是創(chuàng)設(shè)真實、具體的問題情境，這樣的情境是學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要平臺，能為學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提供真實的表現(xiàn)機(jī)會.教師要盡可能設(shè)計多樣化的學(xué)習(xí)任務(wù)，結(jié)合具體的化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的特點和學(xué)生的實際，引導(dǎo)學(xué)生開展具有學(xué)科特質(zhì)的學(xué)習(xí)活動，解決不同復(fù)雜和陌生程度的問題，實現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，促進(jìn)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的提升.

本節(jié)課以石油的煉制生產(chǎn)乙烯為大情境，將“乙烯的組成與結(jié)構(gòu)→乙烯的性質(zhì)與應(yīng)用→乙烷、乙烯的鑒別和乙炔性質(zhì)預(yù)測”作為教學(xué)主線，融入問題情境中，以各種活動群的形式展開學(xué)習(xí)任務(wù)，以此激發(fā)和維持學(xué)生積極主動地參與活動.

2.知識結(jié)構(gòu)化，認(rèn)知模型化.

化學(xué)教學(xué)內(nèi)容的組織，應(yīng)有利于促進(jìn)學(xué)生學(xué)科知識向化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的轉(zhuǎn)化，而內(nèi)容結(jié)構(gòu)化是實現(xiàn)這種轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵，包括基于知識關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)化、基于認(rèn)知思路的結(jié)構(gòu)化、基于核心觀念的結(jié)構(gòu)化.三種形式的層次水平逐級遞增，前者是后者實現(xiàn)的前提和根基，后者是前者的進(jìn)一步概括和抽象，更具有學(xué)科統(tǒng)攝性.

基于知識關(guān)聯(lián)的結(jié)構(gòu)化一般可采用外顯的方式，如表格的形式、思維導(dǎo)圖等，通過知識之間的內(nèi)在邏輯構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)或關(guān)系，有助于學(xué)生整理、對比和歸納，有利于認(rèn)知思路和核心觀念的結(jié)構(gòu)化.基于認(rèn)知思路的結(jié)構(gòu)化滲透于教學(xué)過程中，學(xué)生對乙烯組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)與應(yīng)用的學(xué)習(xí)過程即是人們對有機(jī)物的一般認(rèn)識思路，以此構(gòu)建起“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的認(rèn)知模型又可推測乙炔的性質(zhì)，可為未來的有機(jī)物學(xué)習(xí)留下指導(dǎo)意義.

3.教學(xué)互動化，評價過程化.

教學(xué)活動是一種教師的“教”與學(xué)生的“學(xué)”的雙邊互動過程，“素養(yǎng)為本”的化學(xué)學(xué)習(xí)評價觀既要注重結(jié)果性評價，更要重視過程性評價.崔允漷教授建議教、學(xué)、評可“依據(jù)清晰的目標(biāo)處理教材、選擇方法，結(jié)合情境創(chuàng)設(shè)引導(dǎo)主動的、反思式的知識建構(gòu)，依托學(xué)習(xí)過程開展參與式、嵌入式的即時評價，為學(xué)科核心素養(yǎng)的課程目標(biāo)達(dá)成指明清晰的實施路徑”.參與式、嵌入式即時性評價可以通過精心設(shè)計的課堂提問、學(xué)習(xí)活動進(jìn)行診斷，評價的落腳點應(yīng)有意識地關(guān)注化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)達(dá)成情況.

三、素養(yǎng)為本，實施課堂教學(xué)

1.環(huán)節(jié)一 導(dǎo)入新課

介紹鎮(zhèn)海煉化是中國石油化工股份有限公司的鎮(zhèn)海煉化分公司，是中國最大的具有國際規(guī)模的煉油公司，為亞太十大煉油廠之一.鎮(zhèn)海煉化擴(kuò)建1500噸煉油、120萬噸年乙烯項目.（展示鎮(zhèn)海煉化壯觀的石油煉化廠區(qū)裝置）設(shè)問：為什么要擴(kuò)大年乙烯產(chǎn)量？乙烯與烷烴有何區(qū)別呢？

設(shè)計意圖：以寧波當(dāng)?shù)鼗て髽I(yè)的生產(chǎn)裝置建設(shè)為情境，引發(fā)國家自豪感和對化工企業(yè)的親切感，培養(yǎng)學(xué)生主動學(xué)好化學(xué)建設(shè)社會的意識.

2.環(huán)節(jié)二 探究乙烯的組成與結(jié)構(gòu)

【活動群】

活動1 符號表征：根據(jù)分子式，寫出乙烯C2H4、乙烷C2H6的電子式、結(jié)構(gòu)式、結(jié)構(gòu)簡式.

活動2 模型探究：用小土豆、蠶豆代替原子，牙簽代表共價鍵，搭建乙烯、乙烷的球棍模型，觀察并描述空間結(jié)構(gòu)

活動3 問題評價：將乙烯分子中再拿走兩個氫原子，分子的結(jié)構(gòu)和空間結(jié)構(gòu)如何變化？乙烯是平面型，那么丙烯C3H6也是平面型分子嗎？

設(shè)計意圖：從符號表征到球棍模型探究，層層遞進(jìn)的發(fā)展學(xué)生微觀探析和模型認(rèn)知的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng).以小土豆代替碳原子模型，能充分調(diào)動學(xué)生動手和動腦的能力，避免簡單的拼拆，可培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和發(fā)散思維，在排除和選擇過程中讓學(xué)生對乙烯、乙烷的空間結(jié)構(gòu)知其然且知其所以然.

3.環(huán)節(jié)三 探究乙烯的性質(zhì)

【探究活動】猜測性質(zhì)，實驗探究→理論分析，探究本質(zhì)→聯(lián)系實際，解決問題.

說明：向裝有氫氧化鈉固體中加入乙烯利溶液，如圖2裝置可以快速的產(chǎn)生乙烯氣體.排水法收集后依次進(jìn)行性質(zhì)實驗，觀察現(xiàn)象.

【教學(xué)片段】“氧化反應(yīng)”“加成反應(yīng)”的概念建構(gòu)

師：乙烯使酸性高錳酸鉀褪色的原理C2H4+H++MnO-4Mn2++CO2+H2O，該反應(yīng)與乙烯的燃燒反應(yīng)有什么共同特點？乙烯從元素組成生發(fā)生了什么變化？

生：乙烯被氧化，乙烯失去氫和得到了氧.

概念：有機(jī)反應(yīng)中，有機(jī)物得氧或失氫元素的反應(yīng)，稱為氧化反應(yīng);失氧或得氫的反應(yīng)稱為還原反應(yīng).

師：乙烯使溴水褪色生成產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)式為

CHBrHCHBrH

該反應(yīng)是氧化反應(yīng)嗎？

生：沒有發(fā)生得氧或失氫，不屬于乙烯的氧化反應(yīng).

師：請同學(xué)們用手中的乙烯分子與溴分子模型來演示該反應(yīng)的過程，用結(jié)構(gòu)式書寫該反應(yīng)的過程.

概念：有機(jī)反應(yīng)中，像這樣有機(jī)物分子中雙鍵（或叁鍵）兩端的原子與其他原子或原子團(tuán)直接結(jié)合生成新的化合物的反應(yīng)，稱為加成反應(yīng).

設(shè)計意圖：經(jīng)歷“提出猜想→實驗探究→收集證據(jù)→解釋與結(jié)論”的一系列活動，發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究的能力.

4.環(huán)節(jié)四 遷移應(yīng)用

【情境】展示兩瓶無色氣體，如何檢驗乙烯和乙烷氣體？

【活動群】

活動1 歸納總結(jié)乙烯、乙烷的性質(zhì)差異，設(shè)計實驗方案.

活動2 聯(lián)系結(jié)構(gòu)，揭示本質(zhì)，建構(gòu)官能團(tuán)概念，形成“官能團(tuán)決定性質(zhì)”的認(rèn)知模型.

活動3 根據(jù)乙炔的結(jié)構(gòu)，推測乙炔的化學(xué)性質(zhì)，并與乙烯進(jìn)行對比.

設(shè)計意圖：通過實物氣體的鑒別以激發(fā)學(xué)生運(yùn)用知識的興趣.活動1（性質(zhì)歸納）和2（結(jié)構(gòu)歸納）幫助學(xué)生在對比中構(gòu)建認(rèn)知模型，活動3利用模型解決相似問題，發(fā)展模型認(rèn)知和證據(jù)推理的素養(yǎng).該任務(wù)的完成是對整節(jié)課的總結(jié)和升華，具有診斷和評價功能.

隨著高中教育改革的不斷深入，“素養(yǎng)為本”化學(xué)課堂是新時代化學(xué)教師教學(xué)追求和實踐的方向.作為一線教師應(yīng)深入學(xué)習(xí)和理解化學(xué)學(xué)科特質(zhì)及化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)內(nèi)涵，以化學(xué)學(xué)科知識為載體做好教學(xué)設(shè)計，發(fā)揮化學(xué)課堂這一主要陣地的作用，在學(xué)習(xí)方式的變革中將核心素養(yǎng)發(fā)展落到實處.

參考文獻(xiàn)

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