（沙縣金沙高級(jí)中學(xué)，福建沙縣365500）

基于首要教學(xué)原理培育化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

邱德瑞

（沙縣金沙高級(jí)中學(xué)，福建沙縣365500）

在首要教學(xué)原理指導(dǎo)下，聚焦基于真實(shí)情境的問(wèn)題解決或完成中心任務(wù)，實(shí)施單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)和課時(shí)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)與實(shí)施，引導(dǎo)學(xué)生在化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)化的自主建構(gòu)中理解化學(xué)學(xué)科核心觀念，是實(shí)現(xiàn)高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培育目標(biāo)的有效手段。

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)；首要教學(xué)原理；單元整體教學(xué)；課時(shí)教學(xué)活動(dòng)

正在修訂中的高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)提出了高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是基于化學(xué)的學(xué)科特質(zhì)與學(xué)科任務(wù)，為培育全面發(fā)展、社會(huì)需要的人而提出的關(guān)鍵素養(yǎng)。它包括：“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)識(shí)”“實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)”“科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任”等五個(gè)維度。［1］

“首要教學(xué)原理”是美國(guó)當(dāng)代著名教育技術(shù)與設(shè)計(jì)理論家梅瑞爾在考查了認(rèn)知主義、建構(gòu)主義等現(xiàn)代先進(jìn)教育理論后，博采眾長(zhǎng)，汲取它們的共通成分而提出的一種設(shè)計(jì)取向原理。首要教學(xué)原理具有一套明確的操作策略。創(chuàng)造性地應(yīng)用首要教學(xué)原理進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)，能很好地助力化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培育。

一、首要教學(xué)原理概述

首要教學(xué)原理的核心主張是：在“聚焦解決問(wèn)題”的教學(xué)宗旨下，教學(xué)應(yīng)該由不斷重復(fù)的四階段循環(huán)圈——“激活相關(guān)舊知”“展示論證新知”“嘗試應(yīng)用練習(xí)”和“融會(huì)貫通掌握”等構(gòu)成（簡(jiǎn)稱“一中心四環(huán)節(jié)”），并提出了提高教學(xué)效率的15個(gè)指導(dǎo)要素。還明確指出在實(shí)施這一模式時(shí)，應(yīng)輔以“指引方向”“動(dòng)機(jī)激發(fā)”“協(xié)同合作”和“多向互動(dòng)”四個(gè)教學(xué)環(huán)境因素的配合。其“一中心四環(huán)節(jié)”教學(xué)模式操作上簡(jiǎn)便易行，具備“處方性”優(yōu)勢(shì)，并可借助任何教學(xué)傳遞方式或任何教學(xué)模式來(lái)實(shí)施。為方便開(kāi)發(fā)教學(xué)設(shè)計(jì)產(chǎn)品，梅瑞爾還提供了一套“波紋狀教學(xué)開(kāi)發(fā)模式”。［2］

首要教學(xué)原理特別適用于單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)，也適用于課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)。其中“單元”含義可以是指教材中的“章”或“單元”，也可以是教師在對(duì)課標(biāo)、教材進(jìn)行深入的解讀、剖析后，根據(jù)自己對(duì)教學(xué)內(nèi)容的理解，以及學(xué)生的情況和特點(diǎn)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行分析、整合、重組，形成相對(duì)完整的，具備明確的學(xué)習(xí)任務(wù)的教學(xué)主題，即“學(xué)習(xí)單元”，它相當(dāng)于教材中的“節(jié)”。文章下述之“單元”，為“學(xué)習(xí)單元”。

筆者在立足學(xué)科素養(yǎng)培育前提下，將首要教學(xué)原理的“一中心四環(huán)節(jié)教學(xué)模式”與“波紋狀教學(xué)開(kāi)發(fā)模式”結(jié)合起來(lái)，找到了能很好地兼顧單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)與課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)的程序。其具體步驟為：①前情分析（對(duì)應(yīng)首要教學(xué)原理的“任務(wù)分析”，含課標(biāo)分析、教學(xué)內(nèi)容分析、學(xué)情分析與素養(yǎng)培育要求分析）；②單元教學(xué)內(nèi)容分解及與首要教學(xué)原理對(duì)應(yīng)環(huán)節(jié)適配；③中心問(wèn)題（單元中心問(wèn)題）及次級(jí)中心問(wèn)題（課時(shí)中心問(wèn)題）設(shè)計(jì)；④主要學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)及引導(dǎo)、支持策略適配；⑤重點(diǎn)、核心環(huán)節(jié)細(xì)化與評(píng)價(jià)實(shí)施。其中，步驟①②③對(duì)應(yīng)單元整體設(shè)計(jì)，步驟④⑤主要對(duì)應(yīng)課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施。

二、首要教學(xué)原理指導(dǎo)下的單元整體教學(xué)設(shè)計(jì)

現(xiàn)以魯科版高中化學(xué)選修模塊《化學(xué)反應(yīng)原理》內(nèi)容“化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能—電池”的單元教學(xué)設(shè)計(jì)和第1課時(shí)活動(dòng)設(shè)計(jì)為例加以說(shuō)明。

1.前情分析（限于篇幅，文章只列出核心素養(yǎng)分析）

本單元核心素養(yǎng)培育任務(wù)為：（1）能采用模型、符號(hào)等多種方式對(duì)原電池結(jié)構(gòu)和原理進(jìn)行綜合表征；（2）能分析化學(xué)能與電能相互轉(zhuǎn)化的本質(zhì)規(guī)律及其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用；（3）能提出與化學(xué)電源相關(guān)的相應(yīng)探究課題，并設(shè)計(jì)探究方案，能基于現(xiàn)象與數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出合理結(jié)論；（4）能運(yùn)用原電池原理解釋或解決生產(chǎn)、生活中的實(shí)際問(wèn)題，能分析電池的生產(chǎn)和應(yīng)用過(guò)程對(duì)社會(huì)環(huán)境可能產(chǎn)生的影響并提出降低其負(fù)面影響的建議。

2.單元教學(xué)內(nèi)容分解及與首要教學(xué)原理對(duì)應(yīng)環(huán)節(jié)的適配（見(jiàn)表1）

表1 《電池》單元教學(xué)內(nèi)容與首要教學(xué)原理對(duì)應(yīng)環(huán)節(jié)適配表

3.中心問(wèn)題（組）（或單元中心問(wèn)題）及次級(jí)中心問(wèn)題（或課時(shí)中心問(wèn)題）設(shè)計(jì)

應(yīng)用首要教學(xué)原理時(shí)，“中心問(wèn)題”的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵。應(yīng)依據(jù)前情分析，特別是“學(xué)科核心素養(yǎng)培育任務(wù)”分析，做到讓“中心問(wèn)題”聚焦任務(wù)解決，符合學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，讓學(xué)生主動(dòng)介入問(wèn)題解決過(guò)程。相關(guān)研究表明，“中心問(wèn)題”可以來(lái)自于生活情景、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、化學(xué)事實(shí)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、化學(xué)史實(shí)等。［3］它可以只是一個(gè)問(wèn)題也可以是一個(gè)圍繞任務(wù)的問(wèn)題組。

本單元的“中心問(wèn)題（任務(wù)）”確定為：如何利用相關(guān)原理設(shè)計(jì)可實(shí)際應(yīng)用的電池？原電池原理還有哪些重要應(yīng)用？接著，引導(dǎo)學(xué)生分析該中心問(wèn)題，從而生成3個(gè)次級(jí)中心問(wèn)題。

[次級(jí)中心問(wèn)題1]原電池的工作原理是怎樣的？其構(gòu)成要素有哪些？（第1課時(shí)）

[次級(jí)中心問(wèn)題2]要設(shè)計(jì)能實(shí)際應(yīng)用的電池，可借鑒生活中常見(jiàn)電池設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)。這些常見(jiàn)的電池構(gòu)造如何？它們的工作原理、構(gòu)造和能量轉(zhuǎn)化方式、效率與鋅-銅原電池一樣嗎？

[次級(jí)中心問(wèn)題3]原電池的工作原理還有哪些重要應(yīng)用？

4.圍繞單元中心問(wèn)題和相應(yīng)核心素養(yǎng)培育任務(wù)設(shè)計(jì)補(bǔ)充關(guān)鍵學(xué)習(xí)活動(dòng)

第1課時(shí)：見(jiàn)文章第三部分

第2課時(shí)：

[補(bǔ)充活動(dòng)1]對(duì)日常生活中常見(jiàn)的化學(xué)電源的搜集、分類，通過(guò)課外活動(dòng)與電池剖面圖、模型的分析，了解實(shí)用電池的構(gòu)造、組成。分析討論電池生產(chǎn)、使用對(duì)社會(huì)、環(huán)境的影響，提出解決減少電池使用對(duì)環(huán)境造成的危害的措施。

[補(bǔ)充活動(dòng)2]分析、討論伏打電池原理、構(gòu)造，嘗試書寫電極反應(yīng)式，得出電極不一定要與電解質(zhì)本身反應(yīng)的結(jié)論，為燃料電池、吸氧腐蝕的學(xué)習(xí)埋下伏筆。

[補(bǔ)充活動(dòng)3]觀察演示實(shí)驗(yàn)：燃料電池，探討不同酸、堿性條件下的電極反應(yīng)式書寫。

第3課時(shí)：

[補(bǔ)充活動(dòng)1]鍍鋅鐵與鍍錫鐵破損后腐蝕快慢比較實(shí)驗(yàn)。

[補(bǔ)充活動(dòng)2]吸氧腐蝕與析氫腐蝕的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

[補(bǔ)充活動(dòng)3]討論總結(jié)“單元中心問(wèn)題”解決過(guò)程的方法性知識(shí)，總結(jié)本單元學(xué)習(xí)收獲，展示學(xué)習(xí)成果，比較原電池、電解池的異同等。

三、立足學(xué)科核心素養(yǎng)培育的課時(shí)教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)

立足學(xué)科核心素養(yǎng)培育，圍繞“中心問(wèn)題”設(shè)計(jì)學(xué)生主動(dòng)參與的學(xué)習(xí)活動(dòng)，是引導(dǎo)學(xué)生在化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)化的自主建構(gòu)中理解化學(xué)學(xué)科核心觀念的關(guān)鍵。

第1課時(shí)的主要學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)、引導(dǎo)及支持策略適配、具體學(xué)科核心素養(yǎng)對(duì)應(yīng)，見(jiàn)表2。

表2 主要學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)、引導(dǎo)及支持策略適配、學(xué)科核心素養(yǎng)對(duì)應(yīng)表

當(dāng)然，對(duì)教學(xué)的重點(diǎn)環(huán)節(jié)、核心環(huán)節(jié)進(jìn)行細(xì)化也是非常重要的。重點(diǎn)環(huán)節(jié)、核心環(huán)節(jié)是教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)突破的關(guān)鍵，應(yīng)當(dāng)圍繞“中心任務(wù)”和學(xué)科核心素養(yǎng)培育，設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膯?wèn)題序列，優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，加強(qiáng)指導(dǎo)，層層深入，展開(kāi)教學(xué)實(shí)施。

［1］楊梓生.對(duì)高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的認(rèn)識(shí)［J］.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2016（8）.

［2］劉潤(rùn)英.首要教學(xué)原理在課堂教學(xué)中的應(yīng)用研究［D］.上海：華東師范大學(xué)，2010.

［3］李玲螢.“中心問(wèn)題發(fā)散”教學(xué)模式在高中化學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用研究［D］.金華：浙江師范大學(xué)，2012.

（責(zé)任編輯：張賢金）

本文系福建省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2014年度課題“首要教學(xué)原理與生活化理念融合的高中化學(xué)教學(xué)模式研究”（項(xiàng)目編號(hào)：FJJK14-566）研究成果。