基于學(xué)科核心素養(yǎng)的化學(xué)習(xí)題設(shè)計(jì)與編制

摘 要：在實(shí)施化學(xué)新課標(biāo)的背景下，教師設(shè)計(jì)與編制化學(xué)習(xí)題應(yīng)凸顯化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)宗旨，聚焦思維，構(gòu)建問題解決的思維模型結(jié)構(gòu);達(dá)到評(píng)價(jià)學(xué)業(yè)質(zhì)量要求，體現(xiàn)診斷教學(xué)效果和反思改進(jìn)教學(xué)方法。

關(guān)鍵詞：學(xué)科核心素養(yǎng);問題;情境;知識(shí);普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)

在《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的實(shí)施過程中，習(xí)題教學(xué)及解題訓(xùn)練依然是化學(xué)教學(xué)的重要組成部分。習(xí)題教學(xué)中，習(xí)題的編制是化學(xué)教師的一項(xiàng)經(jīng)常性工作，習(xí)題質(zhì)量的高低不僅直接影響學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也對(duì)教學(xué)中落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)起促進(jìn)和引領(lǐng)作用。本文結(jié)合對(duì)新課標(biāo)的理解，談?wù)勛约夯趯W(xué)科核心素養(yǎng)的習(xí)題編制作相關(guān)嘗試。

一、 要明晰編制習(xí)題框架

習(xí)題的編制必須堅(jiān)持以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，準(zhǔn)確把握“素養(yǎng)”“問題”“情境”和“知識(shí)”四個(gè)要素在編制中的定位及其相互聯(lián)系，建構(gòu)以化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的編制框架。如圖所示。

以上構(gòu)架表明，情境和知識(shí)同時(shí)服務(wù)于實(shí)際的問題，問題、情境、知識(shí)三者之間存在密切的聯(lián)系。情境的設(shè)計(jì)、知識(shí)的運(yùn)用、問題的提出與解決均應(yīng)有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。

編制本習(xí)題宗旨是凸顯學(xué)科核心素養(yǎng)。從化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的角度分析，本題主要涉及“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”維度的“能運(yùn)用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律”;“宏觀辨識(shí)與微觀探析”維度的“能運(yùn)用化學(xué)符號(hào)對(duì)物質(zhì)及其變化進(jìn)行表征”。水平上符合“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”維度的水平2“運(yùn)用理論模型解釋實(shí)際問題”和“宏觀辨識(shí)與微觀探析”水平1要求。對(duì)照學(xué)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，與等級(jí)3中“3-1能采用模型、符號(hào)等多種方式對(duì)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及其變化進(jìn)行綜合表征”吻合。

三、 要以真實(shí)情境為編制載體

情境是習(xí)題的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)立意的材料和介質(zhì)，它關(guān)系著立意表達(dá)的程度。真實(shí)而富有價(jià)值的習(xí)題情境是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的載體和路徑。根據(jù)化學(xué)的特點(diǎn)，習(xí)題素材的選擇和情境的創(chuàng)設(shè)類型，可以分為化學(xué)與生活情境、化學(xué)史情境、傳統(tǒng)文化情境、社會(huì)主義核心價(jià)值觀情境、化學(xué)工藝情境、科技成就情境、實(shí)驗(yàn)情境等，這些情境不同程度地表現(xiàn)了習(xí)題的立意。編制這些情境有利于引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注與化學(xué)有關(guān)的科學(xué)技術(shù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展，充分發(fā)揮習(xí)題情境的教育價(jià)值導(dǎo)向，通過建構(gòu)相關(guān)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用背景和問題的學(xué)科價(jià)值，體現(xiàn)“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”的內(nèi)涵，落實(shí)“立德樹人”的根本任務(wù)。如：

[習(xí)題2]我國(guó)科學(xué)家屠呦呦因成功提取青蒿素而獲得2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。青蒿素是治療瘧疾的有效藥物，它的使用在全世界“拯救了幾百萬(wàn)人的生命”?？茖W(xué)家研究確認(rèn)青蒿素分子結(jié)構(gòu)如圖所示，請(qǐng)同學(xué)們?cè)谧屑?xì)觀察、分析的基礎(chǔ)上，回答下列問題。

（1） 青蒿素屬于內(nèi)酯化合物（在同一分子中既有羧基，又含有羥基，二者脫水而結(jié)合成的產(chǎn)物），請(qǐng)用筆在圖中將青蒿素分子中的內(nèi)酯基標(biāo)示出來;根據(jù)酯的性質(zhì)判斷青蒿素可能具有的某種化學(xué)性質(zhì)和反應(yīng)條件，并給予解釋。

（2） 屠呦呦教授率領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)先后經(jīng)歷了用水、乙醇、乙醚提取青蒿素的探究過程，最終確認(rèn)只有采取低溫、乙醚冷浸等方法才能成功提取青蒿素;研究發(fā)現(xiàn)這是因?yàn)榍噍锼胤肿又械哪硞€(gè)基團(tuán)在提取過程中對(duì)熱不穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)證明，該基團(tuán)還能與碘化鈉作用生成碘單質(zhì)。試對(duì)圖中的各種基團(tuán)進(jìn)行分析，推測(cè)寫出該基團(tuán)的結(jié)構(gòu)式，并說明理由。

（3） 科學(xué)家在對(duì)青蒿素的研究中進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)，一定條件下硼氫化鈉（NaBH4）能將青蒿素選擇性地還原生成雙氫青蒿素，分子結(jié)構(gòu)如圖。因雙氫青蒿素比青蒿素水溶性好，所以治療瘧疾的效果更好。試從分子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)關(guān)系的角度推測(cè)雙氫青蒿素水溶性增強(qiáng)、療效更好的主要原因。

習(xí)題2載體（真實(shí)情境）：習(xí)題編制以屠呦呦教授成功提取青蒿素獲得2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)為背景，結(jié)合高中化學(xué)教學(xué)實(shí)際，圍繞青蒿素、雙氫青蒿素研制和分子結(jié)構(gòu)確認(rèn)過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，創(chuàng)設(shè)了真實(shí)、有意義的測(cè)試情境，不僅有利于促進(jìn)學(xué)生思考、推理和判斷，也有利于激發(fā)學(xué)生的科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任。

四、 要以化學(xué)知識(shí)為解決問題的工具

化學(xué)知識(shí)是解決實(shí)際問題、完成習(xí)題教學(xué)任務(wù)不可或缺的工具;應(yīng)結(jié)合習(xí)題教學(xué)宗旨和目標(biāo)，根據(jù)教學(xué)任務(wù)的需要，系統(tǒng)梳理解決問題所要運(yùn)用的化學(xué)知識(shí)與方法，注重培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用結(jié)構(gòu)化知識(shí)解決問題的能力。

習(xí)題2解決問題的工具（化學(xué)知識(shí)）：本習(xí)題要求學(xué)生運(yùn)用已有的知識(shí)以及從習(xí)題中領(lǐng)悟的相關(guān)知識(shí)來解決問題，這些知識(shí)包括：對(duì)青蒿素分子結(jié)構(gòu)中內(nèi)酯基的辨識(shí)及酯的主要性質(zhì)與變化條件（習(xí)題第1問）;過氧基的熱穩(wěn)定性與氧化性（習(xí)題第2問）;分子中羰基轉(zhuǎn)變成羥基，分子的極性增強(qiáng)，導(dǎo)致物質(zhì)性質(zhì)和應(yīng)用價(jià)值的變化（習(xí)題第3問）等。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉四方.基于化學(xué)核心素養(yǎng)的探究試題的命制、評(píng)價(jià)與思考[J].中小學(xué)教材教學(xué)，2017（7）：68-71.

作者簡(jiǎn)介：

江勝，陜西省西安市，西安市西光中學(xué)。