基于真實(shí)情境的高中化學(xué)項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計(jì)案例的開(kāi)發(fā)

摘 要：文章以“金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用”為例，開(kāi)發(fā)基于真實(shí)情境的教學(xué)案例，開(kāi)展“素養(yǎng)為本”的課堂教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施.將學(xué)習(xí)項(xiàng)目分三個(gè)主題任務(wù)進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，教學(xué)活動(dòng)過(guò)程中注重化學(xué)史的教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生利用核心知識(shí)視角展開(kāi)科學(xué)探究，解決實(shí)際問(wèn)題，發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng).

關(guān)鍵詞：真實(shí)情境；核心素養(yǎng)；項(xiàng)目式教學(xué)；金屬冶煉；高中化學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-0333（2023）30-0116-03

收稿日期：2023-07-25

作者簡(jiǎn)介：楊金才（1993.2-），男，貴州省畢節(jié)人，本科，中學(xué)二級(jí)教師，從事教材解讀與教學(xué)理論研究；

劉茜茜（1995.5-），女，江西省吉安人，本科，中學(xué)二級(jí)教師，從事教學(xué)理論與解題研究.

開(kāi)展“素養(yǎng)為本”的化學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施，對(duì)教師來(lái)說(shuō)是一個(gè)新的、富有挑戰(zhàn)性的研究課題，這就要求教師在教學(xué)活動(dòng)中要注重真實(shí)情景的創(chuàng)設(shè)，在行動(dòng)研究中總結(jié)和提煉發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的有效途徑、方法和策略，提升自身開(kāi)展“素養(yǎng)為本”的課堂教學(xué)能力.筆者以“金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用”為例，采用項(xiàng)目式教學(xué)的觀(guān)點(diǎn)，開(kāi)發(fā)基于真實(shí)情境開(kāi)展素養(yǎng)為本的教學(xué)案例.

1 基于真實(shí)情境的“金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用”項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計(jì)思路

根據(jù)汪合佩等人的觀(guān)點(diǎn)^[1]，教學(xué)任務(wù)項(xiàng)目式設(shè)計(jì)采用項(xiàng)目、學(xué)科模塊及核心認(rèn)知視角三條線(xiàn)并列共進(jìn)、相互融合的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行.

1.1“金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用”項(xiàng)目主題任務(wù)分析

對(duì)項(xiàng)目任務(wù)“金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用”主題分析見(jiàn)表1.

1.2 基于真實(shí)情境的項(xiàng)目主題任務(wù)設(shè)計(jì)思路

設(shè)計(jì)思路如圖1所示.

2 基于真實(shí)情境的“金屬礦物的開(kāi)發(fā)利用”項(xiàng)目式教學(xué)設(shè)計(jì)

2.1 教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)

素養(yǎng)取向的教學(xué)重點(diǎn)在于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生解決陌生的、綜合性問(wèn)題的能力，這就要求教學(xué)設(shè)計(jì)中要注意素養(yǎng)化教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)^[2].在“素養(yǎng)為本”的教學(xué)設(shè)計(jì)理念下，設(shè)計(jì)本課時(shí)的教學(xué)目標(biāo)如下：

（1）通過(guò)鋁的冶煉的探究方案設(shè)計(jì)，初步體驗(yàn)流程圖在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用，逐步發(fā)展證據(jù)推理的

關(guān)鍵能力；

（2）掌握鋁熱反應(yīng)的原理，能正確書(shū)寫(xiě)相應(yīng)的化學(xué)方程式，感受鋁熱反應(yīng)在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用價(jià)值；

（3）了解金屬冶煉的原理，知道冶煉金屬的幾種常用方法，感受氧化還原反應(yīng)原理在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用；

（4）通過(guò)學(xué)習(xí)金屬資源的開(kāi)發(fā)利用，能自發(fā)地欣賞和贊揚(yáng)化學(xué)對(duì)生產(chǎn)和生活的貢獻(xiàn)與作用.

2.2 教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)

總體教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)見(jiàn)表2.

（1）項(xiàng)目主題任務(wù)一：從“鋁的前世今生”學(xué)習(xí)金屬鋁的冶煉過(guò)程——發(fā)展證據(jù)推理與模型認(rèn)知核心素養(yǎng)

基于真實(shí)素材，從“拿破侖的碗”談起，激發(fā)學(xué)生思考“鋁在古代為什么會(huì)成為身份的象征？” 揭示了少數(shù)不活潑金屬在自然界中能以游離態(tài)存在，而活潑金屬在自然界中主要以化合態(tài)的形式存在的普遍規(guī)律，發(fā)展學(xué)生依據(jù)金屬活潑性預(yù)測(cè)金屬存在形態(tài)的合理性.通過(guò)探究“鋁的冶煉”，完成“從鋁土礦到鋁”的工藝流程設(shè)計(jì)方案，能從具體流程圖中收集證據(jù)，找到突破口，定性分析解決相關(guān)問(wèn)題，突出“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng).

在進(jìn)行教學(xué)時(shí)，要求學(xué)生根據(jù)粗鹽的提純操作（如圖2所示），思考、討論用稀鹽酸從鋁土礦中制備金屬鋁流程圖（如圖3所示），完成流程圖中未標(biāo)明的物質(zhì)的化學(xué)式或操作名稱(chēng)（即將虛線(xiàn)矩形框內(nèi)填寫(xiě)完整），并寫(xiě)出涉及到的化學(xué)方程式.

學(xué)生完設(shè)計(jì)方案1后，教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生利用NaOH溶液設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的流程方案，完成從鋁土礦制備金屬鋁的探究活動(dòng)（設(shè)計(jì)流程如圖4所示），繼續(xù)發(fā)展 “證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng).

通過(guò)完成設(shè)計(jì)方案1和2，學(xué)生初步學(xué)會(huì)用流程圖解決生產(chǎn)生活中的實(shí)際問(wèn)題，教師進(jìn)一步提出鋁的前世今生，即鋁制品在古代只有帝王將相才能使用，而在當(dāng)今卻“飛入尋常百姓家”，是解決了什么樣的難題？ 感受化學(xué)學(xué)科改變?nèi)祟?lèi)生活的重要意義.

（2）主題任務(wù)二：鋁熱反應(yīng)原理的應(yīng)用——科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)

通過(guò)“鐵軌的焊接”真實(shí)情境，激發(fā)學(xué)生探究其中蘊(yùn)含的化學(xué)原理.“鋁熱反應(yīng)”從宏觀(guān)現(xiàn)象出發(fā)，蘊(yùn)含著化學(xué)反應(yīng)伴有能量轉(zhuǎn)換的思想，通過(guò)書(shū)寫(xiě)正確的化學(xué)方程式，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)“宏——微——符”的三重表征觀(guān).收集鋁熱反應(yīng)的應(yīng)用，用化學(xué)知識(shí)聯(lián)系社會(huì)生活，通過(guò)完成“鋁熱反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)探究，基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對(duì)化學(xué)問(wèn)題進(jìn)行解釋?zhuān)l(fā)展學(xué)生“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”核心素養(yǎng).

（3）主題任務(wù)三：金屬的冶煉——發(fā)展科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任

人類(lèi)使用金屬的歷史，必定蘊(yùn)含著金屬冶煉的歷史，通過(guò)了解我國(guó)古代文明的“青銅時(shí)代”“鐵器時(shí)代”，學(xué)習(xí)金屬冶煉的本質(zhì)是將化合態(tài)的金屬轉(zhuǎn)變成游離態(tài)的金屬.基于化學(xué)史素材學(xué)習(xí)金屬的冶煉方法，體驗(yàn)化學(xué)科學(xué)的發(fā)展對(duì)人類(lèi)生活的影響.基于真實(shí)情境素材開(kāi)發(fā)金屬資源的回收利用，學(xué)會(huì)辯證看待人類(lèi)發(fā)展過(guò)程中迫切需要解決的“可持續(xù)發(fā)展”的問(wèn)題，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”的核心素養(yǎng).

基于真實(shí)情境的化學(xué)教學(xué)，其“問(wèn)題”“情境”“知識(shí)”都是為發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)所服務(wù)的，關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，利用情境組織“知識(shí)”，發(fā)掘“知識(shí)”承載的“核心素養(yǎng)”，解決實(shí)際化學(xué)問(wèn)題.同樣的化學(xué)核心知識(shí)，其在不同情境中表現(xiàn)出的核心素養(yǎng)可能不盡相同，如金屬的冶煉教學(xué)活動(dòng)中，緊扣學(xué)科基本概念和理論基礎(chǔ)，將金屬的冶煉與氧化還原反應(yīng)的理論相互結(jié)合、不同金屬的冶煉方法與能量相結(jié)合，便可承載“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng).

參考文獻(xiàn)：

[1] 汪合佩.基于真實(shí)情境的項(xiàng)目式化學(xué)教學(xué)[M].濟(jì)南：山東科學(xué)技術(shù)出版社，2019.

[2] 廖思彬，鄒國(guó)華.化學(xué)核心素養(yǎng)為本的教學(xué)實(shí)踐與研究：以“化學(xué)反應(yīng)的限度”教學(xué)設(shè)計(jì)為例[J].中小學(xué)教學(xué)研究，2019（05）：79-83.

[責(zé)任編輯：季春陽(yáng)]