核心素養視域下“金屬鈉的性質與應用”創新教學設計

許麗永 劉翠

[摘? ?要]化學課堂作為學生學習化學的主陣地，理所當然應該成為滲透學科核心素養的主要場所。在化學課堂教學中最重要的是引導學生自己學習，學會學習，同時實現教學相長。結合“金屬鈉的性質與應用”的課堂教學，創建新型“三步走”教學模式，可實現學生核心素養的培養，同時提升課堂教學效率。

[關鍵詞]核心素養;“三步走”教學模式;金屬鈉的性質與應用

[中圖分類號]? ?G633.8? ? ? ? [文獻標識碼]? ?A? ? ? ? [文章編號]? ?1674-6058（2019）02-0060-03

素養是人在特定情境中綜合運用知識、技能和態度解決問題的能力。核心素養亦稱“21世紀素養”，是人適應信息時代和知識社會的需要，是解決復雜問題和適應不可預測情境的能力。2014年，教育部印發的《關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》中提出“核心素養體系”，其體現在化學學科中，可概括為“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”“科學探究與創新意識”“科學精神與社會責任”等五個維度。從“三維目標”到“核心素養”的轉變，促使化學課程評價由結果走向過程，促使學生從掌握學科事實轉向發展學科理解?；瘜W課堂作為學生學習化學的主陣地，理所當然應該成為滲透學科核心素養的主要場所。而結合實際課堂教學，創建新型“三步走”教學模式，可實現核心素養的培養，同時提升課堂教學效率。

一、新型“三步走”教學模式

核心素養的提出，引發了化學教學領域新的改革。核心素養的五個維度作為教學目標及評量標準，促使我們不斷思考：什么樣的教學模式能夠促進學生核心素養的發展？新型“三步走”教學模式應運而生，具體內容如下。

1.課前預設——自主閱讀

學生自主預習時，教師可通過導學案的形式預設問題，引導學生自主閱讀，由學生在課前或剛開始上課的時間段內自主學習，進而發現問題、提出問題，繼而帶著思考和質疑進入討論，最終達到提高課堂教學針對性的目的;同時，給予一定限度的學習時間和空間安排的自主性，保證不同程度的學生學習機會均等。教師通過對學生導學預設結果的分析，既可以診斷學生已有的認知水平，又可以為后續教學活動的開展提供參考。

2. 課堂探究——自主探究并提出問題

化學是一門以實驗為基礎的學科，若學生沒有參與科學探究，就很難體現其學習主體地位，更別談對創新能力的培養了，這就使得化學教學失去了意義?？茖W探究與創新意識、科學精神與社會責任的培養才是化學教學的重中之重。蘇教版高中化學教材中，化學探究實驗設置豐富。在教學過程中，教師要充分利用和開發教材資源，盡可能讓學生參與其中，嘗試科學探究，體悟探究之美。

3.課后練習——嘗試解決問題

學科核心素養是學生通過學科學習而逐步形成的正確的價值觀念、必備的品格和關鍵能力。而學生的關鍵能力是獲取知識的能力以及解決問題的能力。對新知識的理解是必要的，但是理解之后必須能夠運用。將“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”等滲透到課堂教學中，可使學生形成積極深刻的思維。通過探究練習，讓學生不僅能夠“知其然”，還能夠“知其所以然”，進而達到遷移應用、自主創新的目標。因此在課后練習環節，教師應設置開放性問題，引導學生嘗試解決，以提升學生解決問題的能力。

二、課堂教學案例

現筆者以蘇教版高中化學教材必修一的“金屬鈉的性質與應用”教學為例對“三步走”教學模式的應用進行說明。

1.課前預習

課前預設預習學案，既可以用來診斷學生已有認知水平，又可以滲透證據推理意識。要求學生能結合現有的知識，洞察和發掘信息;依據物質的分類觀、物質的通性觀對物質的性質進行預見;通過宏觀辨識物質的外在表征，進而走進物質的微觀世界。在該課中，讓學生分析金屬鈉的原子結構，并對預測的信息進行證偽或證實，培養學生的化學學科思維。具體內容如下：

[預習學案

自主學習1：從物質的分類角度來看，金屬鈉屬于哪一類物質？

答：金屬單質。

自主學習2：結合已有知識，請預測金屬鈉可能具有哪些性質。你預測的依據是什么？

答：導電、導熱、有金屬光澤;可與酸反應放出氫氣;具有金屬通性。

自主學習3：如何設計實驗來驗證你的預測？

答：從試劑瓶中取出金屬鈉，近距離觀察;讓金屬鈉與酸反應，檢驗是否有氫氣產生。 ]

金屬鈉與酸反應，由于反應劇烈，在開放性的課堂上很難完成該實驗探究。沒有經過科學探究，略顯證據不足。此時，將金屬活動性順序表引入教學，讓學生比較金屬鐵與金屬鈉的金屬活動性。通過類比分析，既可以呈現證據推理的思想，又可以滲透變化的觀念，使學生在“潤物細無聲”中養成化學學科素養。

2.課堂探究

科學探究指的是在未知結果的前提下，通過實驗探究、證據收集、宏觀辨識等得出結論。整個過程包括預測、實驗、交流、解釋等因素。在高中化學實驗教學中，“預測”“猜想”“探究”是研究物質性質的一般方法?；诳茖W的探究學生可形成對物質性質的認識，并對實驗的過程進行反思和評估，最終上升為學科能力與素養。

教師借助探究學案，引導學生課上分組探究，并深入思考，大膽創新。

[探究學案]

環節1：學生分組實驗。

實驗1：用鑷子從試劑瓶中取出金屬鈉，放在玻璃片上，用濾紙吸干表面的煤油，用小刀切去一端的表皮，觀察切面的顏色及其在空氣中的變化情況。

實驗2：將金屬鈉放在石棉網上加熱，觀察現象。

實驗3：向一只盛有水的燒杯中滴加幾滴酚酞溶液，然后投入一小塊金屬鈉，觀察實驗現象。

環節2：嘗試解決問題。

完成思考題：

1.金屬鈉表面的顏色會迅速變暗，據此，你能分析為什么要將金屬鈉保存在煤油中嗎？

答案：避免金屬鈉與空氣中的某些物質反應。

2.金屬鈉在石棉網上受熱很快融化成光亮的小球，說明金屬鈉有怎樣的性質？

答案：金屬鈉熔點不高。

3.實驗3的現象有哪些？這些現象說明了金屬鈉有怎樣的性質？

答案：金屬鈉的密度比水小，反應放熱，與水反應產生氣體，反應后溶液呈堿性。

環節3：小組合作，提出問題。

問題1：將金屬鈉從煤油中取出后，放在玻璃片上，用濾紙吸干表面的煤油，用小刀切去一端的表皮，金屬鈉表面迅速從光亮的銀白色變暗，如何延緩變暗時間？

解決方案：將注射器引入金屬鈉性質探究實驗中。將金屬鈉封在注射器管中，能長時間看到金屬鈉呈銀白色。同時在鉆取的過程中，能感受到金屬鈉的“質軟”。鉆取的長度約為3 cm，在隨后的實驗中，只需要每次用注射器的活塞推出1 cm進行實驗（如圖1）。

結論：金屬鈉質地較軟，呈光亮銀白色，能迅速與空氣中的某些物質反應。

問題2：如果直接將金屬鈉放在石棉網上加熱，觀察產物過氧化鈉的顏色，現象不明顯。分組實驗時，還會對教室內的空氣造成一定的污染。若是在封閉環境中，又很難保證充足的氧氣。實驗如何改進才能彌補以上不足？

師生合作，提出解決方案，改進實驗裝置（如圖2）。

具體做法為：取內直徑為2.5 cm的兩端開口的硬質玻璃直管，在其右端連上配輸液管的①號和②號注射器，將金屬鈉放在左端距管口大約1/3處，加熱，待金屬鈉融化后緩緩拉動①號注射器的活塞，保證反應所需的氧氣。金屬鈉燃燒后，撤離酒精燈，讓金屬鈉處于陰燃狀態。反應結束后停止抽氣。由于學生所取用的金屬鈉大小不一，若①號注射器抽滿后金屬鈉沒有燃盡，啟用②號注射器。這樣可以把產生的煙氣吸入注射器中。在該改進實驗中，可以清楚地觀察到淡黃色的過氧化鈉。

結論：金屬鈉在玻璃直管中安靜地燃燒，焰色為黃色，產物為淡黃色固體。

3.課后練習

開放性問題能夠促進學生鞏固知識，鍛煉學生解決問題的能力，提升學生的學科素養。課后練習環節中，教師提出開放性問題，以引發學生進一步思考。具體問題如下：

（1）若將金屬鈉投入煤油、水的混合液中，你預測會有什么現象？

（2）儲存有金屬鈉的倉庫起火了，假如你是消防員，你能制定合理的滅火方案嗎？

（3）中科院研究成果表明，利用金屬鈉、鉀實現腫瘤高溫消融的治療新方法可用于殺死癌細胞。這一用途體現了金屬鈉有哪些與其他金屬與眾不同的性質？針對這些性質，你能提出合理使用金屬鈉的建議嗎？

開放性問題能夠激發學生進一步探究的熱情。基于問題的探究，能讓學生更深入思考問題解決的方法與策略。

三、教學反思

課堂是教師培養和滲透學生學科素養的主陣地，在課堂教學過程中，教師自身要深入了解化學、技術、社會、環境等之間的相互關系;利用本學科的特點，充分發掘教材資源，贊賞化學對社會的貢獻;抓住合適的時機，滲透科學精神與社會責任意識，真正將學科素養落到實處;致力于培養學生適合個人終身發展和未來社會發展所需要的必備品格和關鍵能力。

1.精準預設，激發思維

通過課前預習環節，教師可以了解學生的知識掌握情況。因此課前問題的設計要突出重點，要適應不同學生的學科能力和個體差異。教師通過對課前預設問題的診斷分析，能夠為接下來所要開展的“課堂探究”提供參考。

2.課堂探究，滲透素養

課堂探究環節，教師將真實情景下的問題轉化為有效的教學活動，引導學生在探究中提出問題，并針對問題開展實驗創新活動。而學生在創新實驗中尋求證據，深入理解知識，提升學科能力和素養。

3.知識遷移，提升能力

學科素養是學生經過學科學習逐漸形成的，面對陌生的、不確定的問題情境所表現出的關鍵能力和必備品質，以及對知識經驗的遷移創新能力。課后練習環節中，教師應以培育正確的價值觀、必備品格和關鍵能力為出發點，創設真實、開放的問題情境，提出開放性問題，促進學生深入思考解決問題，提升學科核心素養。

[? 參? ?考? ?文? ?獻? ]

王磊. 基于學生核心素養的化學學科能力的研究[M]. 北京：北京師范大學出版社，2017.

注：劉翠為本文通信作者。

（責任編輯 羅 艷）