基于拋錨式教學的導學案設計

張?zhí)K丹 張麗 閻建輝

摘?要：為促進學生學習方式的轉變，發(fā)展學生核心素養(yǎng)，文章分析了拋錨式與導學案教學結合的理論和實踐的可行性，并以“金屬鈉的化學性質”教學為例進行基于拋錨式教學的導學案設計。

關鍵詞：核心素養(yǎng)?拋錨式?導學案

導學案是教師根據學生的身心發(fā)展的規(guī)律及認知水平，為引導學生主動建構知識而編制的方案。隨著在教學中的運用，導學案逐漸暴露了許多問題，王輝等人通過研究得出目前學校的導學案忽視了“導”的本意，且導學案研發(fā)中內容選擇局限于教輔或教材內容，這不利于啟發(fā)學生思維及調動學習積極性，故在實際教學中導學案沒有起到應有的教學效果。

一、導學案與拋錨式教學結合的可行性

《普通高中化學課程標準》（2017年版）（以下簡稱《課標》）中提道：“真實、具體的問題情境是學生化學學科核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要平臺?！倍鴴佸^式教學是建構主義理論指導下的一種教學模式，要求教學內容建立在有感染力的真實事件或問題的基礎上，讓學生更有效地建構知識。邱瑞爍通過將拋錨式教學模式引入化學教學中，得出拋錨式教學可降低學生對化學知識的學習的畏懼情緒，且可激發(fā)學生學習興趣，這正好彌補導學案的不足。

導學案與拋錨式教學都強調引導學生開展自主學習、探究活動，強調在教學中學生的主體。拋錨式教學的“錨”（即創(chuàng)設情景或問題解決）可為導學案提供良好教學環(huán)境，避免教學無趣味，而導學案可為拋錨式教學提供教學方向，引導學生在自主學習過程中圍繞教學目標開展，有利于知識系統(tǒng)化，故兩者存在良好互補性，所以在理論上將導學案與拋錨教學相結合具有理論可行性。沈文炳將拋錨式與導學案相結合得出該模式可激發(fā)學生自主學習興趣，并能培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力，則將導學案與拋錨教學相結合具有實踐的可操作性。故本文章以“金屬鈉的化學性質”為例進行基于拋錨式教學的導學案設計。

二、基于拋錨式教學的導學案設計

1.學習目標

核心素養(yǎng)的五個教學目標

宏觀辨識與微觀探析，從鈉-空氣電池的微觀原理圖及鈉與氧氣在加熱條件下的宏觀實驗現象的兩個視角來深刻理解鈉與氧氣反應的實質。

證據推理與模型認知，根據鈉原子結構，推出鈉的化學性質，強化“結構決定性質”的認知模型;能從物質組成及氧化還原反應的角度，預測鈉與水反應的產物。

實驗探究與創(chuàng)新意識，觀察鈉與氧氣反應的實驗，客觀記錄實驗現象;完成鈉與水的實驗探究，能對實驗現象進行分析并得出結論。

變化觀念與創(chuàng)新意識，改變鈉與氧氣的反應條件，產物也隨之不同，認識到化學變化需要一定的條件，遵循一般規(guī)律，體現化學學科思想。

科學精神與社會責任，通過鈉的性質實驗，逐步形成嚴謹求實的科學態(tài)度;借助鈉-空氣電池的真實情景，充分認識到化學科學的價值，培養(yǎng)社會責任感。

2.內容分析

《活潑的金屬單質——鈉》是人教版高中化學必修第一冊（新版）第二章第一節(jié)的內容，是元素化合物知識的起始節(jié)。本節(jié)內容通過分析鈉原子結構推理出鈉的化學性質非?；顫?，讓學生形成結構決定性質的認知模型，再通過鈉在空氣中和水中的反應加以證實，通過對比鈉與氧氣反應條件不同，產物不同，讓學生初步形成化學變化是有條件的觀念。

《課標》要求結合真實情景中的應用實例或實驗探究，了解鈉的主要性質，并認識其在生產中的應用，故本次教學先以真實情景——研發(fā)新型鈉——空氣電池的緣由激發(fā)學生求知欲，通過導學案的引導讓學生預測鈉的化學性質，然后提問鈉——空氣電池的工作原理引出鈉的性質及在不同條件下與氧氣的反應，緊接著提出鈉——空氣電池在使用時可能存在的隱患，進而引出鈉與水的反應，最后展望鈉——空氣電池的發(fā)展前景，讓學生具有探索未知、崇尚真理的意識。

3.教學過程

（1）課前預習

課前任務1：課前利用在線學習平臺觀看視頻，以“工作坊”為單位討論解決問題。

拋錨式教學設計：視頻情景：新型鈉-空氣電池的介紹。問題設錨：為什么科學家能從鋰-空氣電池聯(lián)想到鈉-空氣電池的開發(fā)？

導學案設計：

任務①從原子角度分析討論，并預測鈉的化學性質。

任務②根據金屬的物理通性，推測金屬單質鈉的物理性質有哪些？

學生活動：① 觀看視頻。② 以“工作坊”為單位討論問題。根據導學案的引導，從原子角度思考問題，得出鋰、鈉的原子結構最外層都是只有一個電子，鈉的化學性質非常活潑。③ 預測金屬單質鈉的物理性質：有銀白色金屬光澤，硬度小。

評價任務1：診斷并發(fā)展學生認識物質的思路水平（孤立水平、系統(tǒng)水平）。

素養(yǎng)意圖：通過介紹新型鈉——空氣電池，了解當前新能源電池的發(fā)展及金屬空氣電池的研究進展，讓學生能理解化學、技術、社會之間的相互關系，突出化學學科的價值。根據導學案的引導，推測鈉的化學性質、物理性質，可突出證據推理素養(yǎng)，并強化“結構決定性質，性質決定用途”的認知模型。

（2）問題討論與交流

學習任務1：基于化學三重表征——宏觀、微觀、符號，深刻地理解在鈉與氧氣加熱條件下的反應實質。

設計實驗方案并探究，觀察到鈉受熱后先熔化，然后劇烈反應發(fā)出黃。

拋錨式教學設計：圖片情景：鈉-空氣電池的工作原理，如圖1。問題設錨：鈉-空氣電池工作時發(fā)生什么化學反應？

導學案設計：任務①：觀察常溫下鈉與氧氣反應的實驗，總結鈉的物理性質及其保存方式，并用化學反應方程式解釋實驗現象。任務②：若條件改為加熱，鈉又會發(fā)生什么變化？以“工作坊”為單位，設計實驗方案并探究。教師引導：生成的淡黃色固體為過氧化鈉NaO，請通過鈉的化合價分析氧元素的化合價，并嘗試寫出其化學方程式，推出NaO的化學性質。教師講解：鈉-空氣電池工作時發(fā)生的反應為2Na+O=NaO，此反應是氧化還原反應，反應進行時電池外電路產生電子移動，內電路產生離子移動，整個裝置形成閉合回路，就產生電流了。

學生活動：（1）看圖片并思考問題。（2）觀察實驗并總結：鈉具有銀白色金屬光澤，能用小刀切開，說明質軟，硬度小;新切開的鈉的光亮表面很快變暗了，說明鈉不能存在空氣中，發(fā)生化學反應為：4Na+O2=2Na2O，所以鈉要保存在石蠟或煤油中。（3）設計實驗方案并探究，觀察到鈉受熱后先熔化，然后劇烈反應發(fā)出黃色火焰，最后生成一種淡黃色固體。（4）分析得氧的化合價為-1，討論得出NaO既有氧化性，又有還原性，其化學反應方程式為：2Na+O=NaO。（5）認真聽講。

設計實驗方案并探究，觀察到鈉受熱后先熔化，然后劇烈反應發(fā)出黃

評價任務2：發(fā)展學生認識物質及其轉化的思路水平（孤立水平、系統(tǒng)水平）

素養(yǎng)意圖：從鈉-空氣電池的微觀原理圖到鈉與氧氣的宏觀實驗現象，再到化學反應方程式，突出了化學三重表征，讓學生進一步掌鈉與氧氣的反應實質，并培養(yǎng)學生從宏觀和微觀相結合的視角分析問題，發(fā)展宏觀辨識與微觀探析的素養(yǎng)。通過鈉的化合價推出其化學反應方程式及NaO的化學性質，有利于發(fā)展學生從元素價態(tài)認識物質性質的結構化水平，突出證據推理的素養(yǎng)。

（3）實驗探究

學習任務3：實驗探究鈉與水的反應。

拋錨式教學設計：提問設錨：鈉電池的研究成果于2012年在《EC》雜志上發(fā)表了，但近幾年來鈉-空氣電池并沒有推廣使用，其在使用上可能有什么隱患？

導學案設計：任務①：探究鈉與水的反應，從物質組成及氧化還原反應的角度，預測鈉與水反應的產物是什么？任務②：完成鈉與水反應的實驗，從鈉在水中位置、鈉的形態(tài)變化、溶液顏色變化等方面觀察，并分析現象，寫出化學方程式。教師引導：所以鈉-空氣電池在使用時要注意些什么？

評價任務3：發(fā)展學生探究物質性質的能力水平（基于經驗水平、基于概念原理水平、系統(tǒng)設計水平）。

素養(yǎng)意圖：根據導學案的提示，引導學生從物質組成和氧化還原反應兩個視角來分析推理鈉與水的反應產物，突出證據推理的素養(yǎng)。通過鈉與水的反應，引導學生對觀察記錄的實驗信息進行加工并獲得結論，逐步培養(yǎng)學生獨立思考、勇于創(chuàng)新的精神，突出科學探究與創(chuàng)新意識的素養(yǎng)。

（4）拓寬視野

學習任務4：了解鈉-空氣電池的發(fā)展前景。

拋錨式教學設計：視頻情景：鈉-空氣電池發(fā)展前景。

導學案設計：課后探究：搜集資料，了解鈉-空氣電池具有什么優(yōu)勢？

學生活動：以“工作坊”為單位，搜集相關資料并進行組間匯報交流。

評價任務4：診斷并發(fā)展學生對化學價值的認識水平（學科價值視角、社會價值視角、學科和社會價值視角）。

素養(yǎng)意圖：基于真實情景鈉-空氣電池開展教學活動，不僅可促進學生學習方式的轉變，且能讓學生充分認識化學科學的價值，認識到化學能夠創(chuàng)造更多物質財富滿足人民日益增長的美好生活的需要，培養(yǎng)科學態(tài)度與社會責任的核心素養(yǎng)。最后留個問題讓學生課后思，設懸念，引導學生課后去思考，既能引起學生探究興趣，又能鞏固知識。

三、教學反思

通過對基于拋錨式教學的高中化學導學案的設計，充分發(fā)揮導學案“導學”的作用與拋錨式教學的“真實情景”作用，調動學生學習積極性，提高注意力，并引導學生學會課前預習，課中合作探究，課后歸納總結，學會如何聽課，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。本節(jié)課的設計只是教學藍圖，在真實課堂上具體效果如何，有待學者做進一步的實踐研究。

參考文獻

[1]王輝，滕明堂.導學案教學的困境及重建[J].教學與管理，2018（24）：14-16.

[2]中華人民共和國教育部制訂.普通高中化學課程標準[M].北京：人民教育出版社，2018：74;15.

[3]邱瑞爍.應用拋錨式教學突破高中化學教學中的難點——以人教版“化學能與電能”為例[J].中學化學教學參考，2017（06）：40-41.

[4]沈文炳.基于拋錨式的復習“導學案”模式——以“動量守恒定律”為例[J].湖南中學物理，2014，29（04）：8-10.

作者簡介

張?zhí)K丹（1994—），女，湖南理工學院化學化工學院學科教學（化學）專業(yè)18級碩士研究生，主要研究方向為中學教育。

通訊作者

閻建輝（1958—），男，博士，教授，