岑素艷

［摘 要］化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)真正落地的關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)化學(xué)學(xué)科知識(shí)功能化、內(nèi)容結(jié)構(gòu)化。教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)要整合重組教學(xué)內(nèi)容，基于核心素養(yǎng)搭建教學(xué)模塊，構(gòu)建發(fā)展載體，從真實(shí)情境中所蘊(yùn)含的化學(xué)本源性問題出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生探尋解決本源性問題的基本方法和思維模型，提高學(xué)生解決真實(shí)情境下陌生問題的能力，使化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培育真正落地。

［關(guān)鍵詞］核心素養(yǎng)；真實(shí)情境；教學(xué)設(shè)計(jì)；高中化學(xué)

［中圖分類號(hào)］? ? G633.8? ? ? ? ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］? ? A? ? ? ? ［文章編號(hào)］? ? 1674-6058（2024）11-0072-04

一、問題提出

隨著世界科技的飛速發(fā)展，知識(shí)更新與淘汰的速度加快，學(xué)校對(duì)學(xué)生的教育越來越不能滿足學(xué)生終身發(fā)展的需求。學(xué)生需要學(xué)會(huì)終身學(xué)習(xí)，全面提升綜合能力，以便將來能夠更好地融入社會(huì)并實(shí)現(xiàn)自身價(jià)值。因此，我國新一輪基礎(chǔ)教育課程改革將學(xué)科核心素養(yǎng)作為課程目標(biāo)，如何讓學(xué)科核心素養(yǎng)在課堂教學(xué)中真正落地成為新課程改革的重點(diǎn)和難點(diǎn)。從教師的角度看，大多數(shù)一線化學(xué)教師還是將教學(xué)設(shè)計(jì)的重心放在基于知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)評(píng)一體化設(shè)計(jì)上，并沒有基于發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)難以真正落地。從學(xué)生的角度看，學(xué)生還是注重機(jī)械記憶和對(duì)單個(gè)知識(shí)點(diǎn)的理解，沒有將所學(xué)知識(shí)加以整合，導(dǎo)致解決真實(shí)情境中的問題的能力較弱，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)難以得到真正發(fā)展。

筆者認(rèn)為，要使得化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)真正落地，關(guān)鍵在于實(shí)現(xiàn)化學(xué)學(xué)科知識(shí)功能化、內(nèi)容結(jié)構(gòu)化。教學(xué)設(shè)計(jì)要從化學(xué)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和真實(shí)情境中所蘊(yùn)含的化學(xué)本源性問題出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生探尋解決本源性問題的基本方法和思維模型，提高學(xué)生解決真實(shí)情境下陌生問題的能力，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)際問題的解決過程中構(gòu)建具有廣泛遷移價(jià)值的思維模型，使認(rèn)識(shí)思路結(jié)構(gòu)化，實(shí)現(xiàn)思維進(jìn)階，使化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培育真正落地。

二、理論研究及概念界定

核心素養(yǎng)是指學(xué)生在接受教育的過程中應(yīng)具備的，能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是高中學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分，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)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”五個(gè)方面，將對(duì)學(xué)生多方面的要求（如知識(shí)、技能、能力、觀念、態(tài)度、責(zé)任等的形成）融為一體。核心素養(yǎng)不是學(xué)生先天就有的，而是學(xué)生在與生活環(huán)境和教育環(huán)境的互動(dòng)活動(dòng)中逐步形成的。要實(shí)現(xiàn)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展，必須以學(xué)科知識(shí)為載體，創(chuàng)設(shè)貼近學(xué)生生活的真實(shí)情境，并以本源性問題為切入點(diǎn)激發(fā)學(xué)生的思維。真實(shí)情境是核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要載體。教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)如將核心素養(yǎng)融入具體的情境和問題中，可以讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)和應(yīng)用知識(shí)，形成具有學(xué)科特點(diǎn)的思維品質(zhì)和能力，促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)和理解，使學(xué)生在解決問題的過程中形成和發(fā)展核心素養(yǎng)。

學(xué)科本源性問題是指向?qū)W科本質(zhì)的最根本和最核心的問題。這些問題無法僅通過記憶知識(shí)點(diǎn)來有效回答，而是需要高階的思維能力，如分析能力、推理能力等。本源性問題具有挑戰(zhàn)性和創(chuàng)造性，處理這些問題時(shí)，我們會(huì)不斷挖掘問題的深度，豐富問題的內(nèi)容，從而激發(fā)學(xué)生的深度思考。這些問題的解決有助于學(xué)生有效地實(shí)現(xiàn)主要學(xué)習(xí)目標(biāo)。本源性問題通常以“為什么”“怎么樣”“哪種方法”作為提問的開始。這樣的提問，不僅深化了學(xué)生對(duì)化學(xué)本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，還促進(jìn)了學(xué)生科學(xué)探究與實(shí)踐素養(yǎng)的發(fā)展。

認(rèn)識(shí)思路的結(jié)構(gòu)化是一種獨(dú)特的思維方式。它以事物的結(jié)構(gòu)為思考對(duì)象，通過積極構(gòu)建事物的結(jié)構(gòu)來思維。這種思維方式旨在揭示事物的客觀規(guī)律。結(jié)構(gòu)化思維的核心是有序思維，它涵蓋了信息的接收、加工、整合、儲(chǔ)備和表達(dá)等過程。在這個(gè)過程中，我們逐漸形成一套分析和解決某個(gè)問題的一般思路和方法，即形成一般的思維模型結(jié)構(gòu)。學(xué)科知識(shí)認(rèn)識(shí)思路的結(jié)構(gòu)化是從學(xué)科本源對(duì)物質(zhì)及其變化的認(rèn)識(shí)過程的一種概括，它是在具體的知識(shí)學(xué)習(xí)中抽象出來的。通過清晰地認(rèn)識(shí)問題的結(jié)構(gòu)，我們可以降低信息的陌生度，使信息更好地傳達(dá)并內(nèi)化為知識(shí)。這有助于我們真正做到舉一反三、觸類旁通、悟法開竅。教師在教學(xué)中應(yīng)幫助學(xué)生建立分析問題的模型結(jié)構(gòu)，逐步建立解決一般問題的思維框架。通過認(rèn)識(shí)思路的結(jié)構(gòu)化，可以提高學(xué)生的思維能力和問題解決能力，進(jìn)而發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

三、教學(xué)實(shí)踐過程

（一）整合重組教學(xué)內(nèi)容，基于核心素養(yǎng)搭建教學(xué)模塊

深入挖掘教學(xué)素材，針對(duì)不同的內(nèi)容重點(diǎn)承載不同維度的學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展。我們可將高中化學(xué)教學(xué)內(nèi)容整合劃分為六個(gè)模塊，并針對(duì)各模塊特點(diǎn)創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，引導(dǎo)學(xué)生從真實(shí)情境中凝練不同方向的本源性問題，形成認(rèn)識(shí)思路，發(fā)展相應(yīng)維度的核心素養(yǎng)。具體如圖1所示。

（二）根據(jù)教學(xué)模塊特點(diǎn)，構(gòu)建基于真實(shí)情境發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)模型

1.元素化合物POE教學(xué)設(shè)計(jì)模型

POE是Predict（預(yù)測）、Observe（觀察）、Explain（解釋）這三個(gè)英文首字母的組合。POE教學(xué)策略可以強(qiáng)化證據(jù)推理與模型認(rèn)知核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。因此，在化學(xué)課堂上，可以通過創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，凝練出真實(shí)情境中所蘊(yùn)含的化學(xué)本源性問題，然后讓學(xué)生以已有的知識(shí)作為基礎(chǔ)，搜集各種證據(jù)，用比較的思維方法，對(duì)涉及的具體物質(zhì)的性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測，對(duì)物質(zhì)的變化提出猜想，從而帶著問題有目的地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。在實(shí)驗(yàn)操作過程中體會(huì)現(xiàn)象和變化，對(duì)實(shí)驗(yàn)信息進(jìn)行加工，結(jié)合已有的理論知識(shí)來推斷并得出結(jié)論。如在“硫及其化合物”的教學(xué)中基于以上模型進(jìn)行如圖2所示的教學(xué)設(shè)計(jì)。

上述教學(xué)設(shè)計(jì)從真實(shí)情境中凝練出3個(gè)本源性問題：（1）火山噴發(fā)時(shí)硫是如何形成的？（2）火山噴發(fā)時(shí)火焰為什么呈藍(lán)色？（3）火山噴發(fā)后周圍水域的pH為什么會(huì)變小？課堂教學(xué)從探尋本源性問題的科學(xué)思維方法出發(fā)，讓學(xué)生從價(jià)-類二維角度預(yù)測元素化合物的性質(zhì)，并通過實(shí)驗(yàn)探究從多角度構(gòu)建硫及其化合物的性質(zhì)，構(gòu)建硫元素的價(jià)-類二維圖（如圖3），進(jìn)而讓學(xué)生總結(jié)研究元素化合物性質(zhì)的一般思路（如圖4），并用于解決N、Cl、Fe等元素的物質(zhì)間的相互轉(zhuǎn)化，形成具有廣泛遷移應(yīng)用價(jià)值的思維和方法，進(jìn)行高階思維學(xué)習(xí)。

2.“宏微符”結(jié)合的基本理論教學(xué)設(shè)計(jì)模型

該部分的教學(xué)設(shè)計(jì)模型主要是創(chuàng)設(shè)基于生產(chǎn)生活實(shí)例或化學(xué)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)情境，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)宏觀現(xiàn)象從微觀角度分析化學(xué)反應(yīng)實(shí)質(zhì)，并用化學(xué)方程式或離子方程式等化學(xué)符號(hào)進(jìn)行表征，最后拓展應(yīng)用解決實(shí)際問題。如在“鹽類的水解”教學(xué)設(shè)計(jì)中，先讓學(xué)生進(jìn)行鹽類酸堿性探究實(shí)驗(yàn)，從微觀角度分析弱酸根（或弱堿）對(duì)水的電離平衡的影響，并用離子方程式表示，最后運(yùn)用鹽類的水解知識(shí)解決氯化鐵溶液的配制、明礬凈水等實(shí)際問題。這一過程運(yùn)用的是“宏觀辨識(shí)—微觀探析—符號(hào)表征—知識(shí)應(yīng)用”的化學(xué)學(xué)習(xí)思維方式。教學(xué)中，教師要注重引導(dǎo)學(xué)生回憶學(xué)習(xí)過程，歸納總結(jié)化學(xué)學(xué)習(xí)思維方法的步驟，進(jìn)行化學(xué)學(xué)習(xí)思維方法的強(qiáng)化。這樣學(xué)生在后面學(xué)習(xí)難溶電解質(zhì)的溶解平衡和電化學(xué)等內(nèi)容時(shí)，只要教師稍加引導(dǎo)，就能運(yùn)用宏微結(jié)合的思維方法去解決問題。該思維方法的核心在于用微觀本質(zhì)解釋宏觀現(xiàn)象，能從原子、離子、分子等微觀視角理解物質(zhì)的性質(zhì)，并用化學(xué)方程式、離子方程式等化學(xué)符號(hào)進(jìn)行表征，有助于“宏觀辨識(shí)與微觀探析”學(xué)科核心素養(yǎng)的培育。

3.化學(xué)反應(yīng)原理教學(xué)設(shè)計(jì)模型

如在“化學(xué)反應(yīng)限度”的教學(xué)中，可從工業(yè)合成氨對(duì)人類生產(chǎn)生活的影響的真實(shí)情境中凝練出3個(gè)本源性問題：（1）工業(yè)合成氨中如何選擇N2和H2的投料比？（2）為何要控制溫度和壓強(qiáng)？（3）催化劑在合成中的作用是什么？（教學(xué)設(shè)計(jì)模型如圖5所示）課堂教學(xué)從探尋本源性問題的科學(xué)思維方法出發(fā)，構(gòu)建投料比、溫度、壓強(qiáng)、催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率及限度的影響的認(rèn)知模型，診斷和發(fā)展學(xué)生的變化觀念與平衡思想以及模型認(rèn)知的能力，深層次發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，并以此總結(jié)分析化學(xué)平衡的一般思路（如圖6）以及工業(yè)投料比的選擇一般思路（如圖7），構(gòu)建具有廣泛遷移價(jià)值的認(rèn)知模型，從而實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

4.有機(jī)化學(xué)基礎(chǔ)教學(xué)設(shè)計(jì)模型

該模塊的教學(xué)設(shè)計(jì)模型主要以常見有機(jī)化合物在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用為情境，引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)情境中凝練本源性問題，師生在探尋解決問題的方法的過程中構(gòu)建有機(jī)化合物的性質(zhì)，并總結(jié)形成具有廣泛遷移價(jià)值的學(xué)科思維，構(gòu)建研究有機(jī)化合物的一般思路（如圖8），在解決真實(shí)情境下的化學(xué)問題的過程中發(fā)展學(xué)生的“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”以及“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”學(xué)科核心素養(yǎng)。

如在“醛”的教學(xué)中基于以上模型可進(jìn)行如圖9所示的教學(xué)設(shè)計(jì)。

上述教學(xué)設(shè)計(jì)從真實(shí)情境中凝練出2個(gè)本源性問題：（1）甲醛中毒原理是什么？（2）我們?cè)撊绾蜗諝庵械募兹空n堂教學(xué)從探尋甲醛中毒原理以及消除甲醛的辦法等本源性問題出發(fā)，在解決真實(shí)情境下陌生問題的過程中引導(dǎo)學(xué)生從電負(fù)性的角度認(rèn)識(shí)極性碳氧雙鍵的特點(diǎn)，構(gòu)建極性碳氧雙鍵的性質(zhì)，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生基于極性碳氧雙鍵的特點(diǎn)及碳氧雙鍵對(duì)其他基團(tuán)的影響構(gòu)建醛的性質(zhì)，在解決真實(shí)情境下陌生問題的過程中診斷和發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，并在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生遷移應(yīng)用構(gòu)建有機(jī)化學(xué)學(xué)習(xí)的基本方法，構(gòu)建具有廣泛遷移應(yīng)用價(jià)值的思維和方法，從而實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。

5.化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)教學(xué)設(shè)計(jì)模型

實(shí)驗(yàn)探究的過程就是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的過程，基于此構(gòu)建符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)教學(xué)設(shè)計(jì)模型（如圖10）。

如在“弱電解質(zhì)電離”的教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生用相同濃度的鹽酸和醋酸分別與足量的鎂反應(yīng)，并觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，提出猜想：醋酸電離不完全，醋酸溶液中還含有醋酸分子。接著，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并進(jìn)行分析，得出醋酸存在電離平衡的結(jié)論。電離平衡的建立讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物質(zhì)變化過程中存在平衡，從而培養(yǎng)學(xué)生的“變化觀念與平衡思想”核心素養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)探究以學(xué)生為主體，問題解決和能力發(fā)展為中心，引導(dǎo)學(xué)生提出問題、猜想假設(shè)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最后得到結(jié)論。學(xué)生通過質(zhì)疑、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)、分析、論證、概括等多樣化的過程，把握從微觀視角分析物質(zhì)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)，形成微粒觀，培養(yǎng)“宏觀辨識(shí)與微觀探析”核心素養(yǎng)。在實(shí)驗(yàn)過程中不斷設(shè)疑探究，使學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神和求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。

四、教學(xué)效果與反思

基于真實(shí)情境發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐，可提高學(xué)生對(duì)化學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生積極參與教學(xué)活動(dòng)。學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性帶動(dòng)了教師教學(xué)的積極性，有助于教師教育理念的更新以及教師專業(yè)水平的持續(xù)發(fā)展。同時(shí)，還有效解決了單課時(shí)教學(xué)難以培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的弊端，解決了傳統(tǒng)教學(xué)中知識(shí)碎片化的弊端，提升了學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)化水平，有效發(fā)展了學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。但要注意的是，教師應(yīng)該根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際情況，創(chuàng)設(shè)真實(shí)且貼近生活的情境，以更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望。真實(shí)情境下的教學(xué)可能會(huì)受到學(xué)生個(gè)體差異、生活背景等因素的影響， 對(duì)此教師需要關(guān)注學(xué)生的個(gè)體差異，并采取針對(duì)性的教學(xué)策略?；谡鎸?shí)情境的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐還需要注重教學(xué)評(píng)價(jià)，通過評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成果和表現(xiàn)，及時(shí)調(diào)整教學(xué)策略以提高教學(xué)效果。

［? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?］

［1］? 中華人民共和國教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)：2017年版2020年修訂［M］.北京：人民教育出版社2020.

［2］? 林崇德.21世紀(jì)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)研究［M］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2016.

［3］? 曾德琨.化學(xué)學(xué)科溯源式質(zhì)疑教學(xué)模式探索［J］.基礎(chǔ)教育課程，2022（24）：53-58.

（責(zé)任編輯? ? 羅? ? 艷）