基于化學核心素養的教師巡課

盧天宇

（深圳中學龍崗初級中學，廣東 深圳 518172）

一、引言

近幾年，教師巡課已然成為美國新興的一種課堂觀察模式，不少美國的學者和中小學校致力于這一新概念的探究。教師巡課是一種以教師自身的課堂實踐為基礎，并充分利用教師合作學習的力量，著眼于發展教師的洞見、實踐能力和專長的專業發展形式。[1]前期研究，我們綜合特倫、普雷特等人對教師巡課過程的見解，將聽評方式簡化為“三步九要點”（見圖1），優化了教師巡課的操作細節。[2]

從維度上看，高中化學學科核心素養主要包括“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”和“科學精神與社會責任”五個維度。[3]考慮到初中化學較少涉及化學平衡等知識，更注重質量守恒定律的應用，將維度二的“變化觀念與平衡思想”改成了“變化觀念與守恒思想”。從內容上看，化學核心素養可分為化學核心認知與關鍵能力。

初中化學課堂是否有效落實化學核心素養，又如何進行觀測評價？借力于教師巡課聚焦問題的課堂觀察范式，把巡課主題擬定為“如何有效落實化學核心素養”，在人教版九年級上冊第六單元課題1 第2 課時“單質碳的化學性質”展開多次巡課實踐。

二、巡課觀測表的初步設計

“教、學、評”一體化的是一種以“過程評價模式”與“發展評價模式”相結合的價值取向來構建框架的教學模式。[4]“教、學、評”一體化的化學教學應當重視課堂提問的設計，將課堂提問與教學目標的落實和評價目標的達成有機結合起來，發揮課堂提問對學生化學學科核心素養發展水平的診斷功能。[5]基于化學核心素養，立足于“教、學、評”一體化教學模式，將“碳的化學性質”這一課的課時學習目標以問題形式描述：（1）單質碳的化學性質有哪些？如何從結構與性質的關系理解碳的穩定性？怎樣理解碳與氧氣的反應？（2）探究碳與氧化銅反應的實驗裝置，選擇依據是什么，如何預測生成物并進行檢驗？實驗操作要點有哪些，你能記錄實驗現象并得出結論嗎？你能優化設計實驗方案并進行探究嗎？（3）如何建立模型更好地理解氧化還原反應等概念？

圖1 教師巡課“三步九要點”示意圖

在課時目標的導向下，從“核心認知、巡課觀測要點與評價等級、預期達成化學核心素養、實際達成的化學核心素養及水平等級”四個方面設計了核心素養巡課觀測表（見表1）。觀測要點落在教師教學與學生學習的行動上，對學生構建核心認知，習得關鍵能力的過程進行觀察，既可描述記錄，也便于巡課后的對比分析。按照“認識記憶、理解掌握、模仿應用、分析評價及創新創造”幾個方面分層梳理，以此確定學生實際達成的化學核心素養水平等級。

表1 “單質碳的化學性質”課時核心素養巡課觀測表

三、巡課分工及巡課記錄

1.巡課分工

四位巡課組成員（記為教師甲、教師乙、教師丙、教師丁）制定了巡課觀測表之后，依次逐個接受巡課。從觀測表可見，觀課過程集中在兩個核心認知：探究碳與某些氧化物的反應和理解還原反應等概念。巡課分工見表2，要求受巡教師所提交的教學設計，著重介紹這兩部分內容的教學環節與設計意圖。觀課時，每位巡課教師都關注、記錄這兩部分內容的教師、學生行為，及時評價教與學的效果，初步對達成的核心素養維度及水平做出判斷。

2.巡課記錄

教師乙對教師甲、教師丙、教師丁的課堂均進行觀測，表3是觀測教師甲授課的記錄。教師乙不僅以巡課觀測表的觀測要點為標準，還要捕捉教師甲個性的設計行為。記錄語言主要描述師生行為，例如教師運用的媒介，設計的提問或引導；學生的回答頻次、回答效果等。基于行為事實，即時做出效果評價。在課堂上，教師乙如果來不及分析學生實際達成的化學核心素養及水平等級，可在交流反思之前抽空完成。同時，寫出個人建議或疑問。

四、巡課交流反思，優化設計形成標準

前三次的巡課交流反思，旨在匯總記錄，發現問題，尋找并嘗試最優設計方案。最后的交流反思，巡課小組需要結合四次的巡課事實展開討論，提出最優設計建議，確定課時化學核心素養觀測維度及水平等級，形成科學的課時教學標準指導意見。

表2 “單質碳的化學性質”巡課分工

表3 教師乙對教師甲巡課的記錄表（部分內容）

1.由宏入微，宏微結合

在講授碳在常溫下化學性質穩定性時，教師們一致認可情境導入。

[教師乙]展示圖片，引出新聞：2016年曾鞏的《局事帖》共124 字，拍賣2.07 億，可謂“一字千金”。提問，古字畫都已保存幾百甚至上千年，為何墨跡不褪色？

[學生]因為常溫下，碳的化學性質比較穩定。

[教師乙]追問，單質碳是由碳原子直接構成的，請從碳原子的結構分析，為什么碳在常溫下化學性質不活潑？

[學生]碳原子最外層有4個電子，它要成為最穩定的結構，得或失4個電子都不容易。

大家認為教師乙的素材鮮活，教師丙認為教師乙應該乘勝追擊，繼續發問：“這說明結構、性質有什么關系？”強化學生對“結構決定性質，性質體現結構”的認識。教師丁注重知識的關聯，還強調了原子的化學性質是由原子最外層電子數目決定的。

2.巧設探究，啟發創新

在講授C還原CuO實驗時，教師甲、教師乙采取的均是教師演示實驗，雖然節約了大量的教學時間，但是學生對實驗操作及細節的體驗不到位，學習效果一般。教師丙、教師丁均把演示實驗改為學生探究實驗。

教師丙設計的學生實驗流程是：學生計算反應物的用量→選擇反應裝置和驗證裝置→開始實驗→記錄實驗現象并交流→寫出反應原理→教師投影學生實驗操作圖片，師生共議實驗細節。組員們一致認為教師丙的學生實驗時間把握不妥，學生在計算反應物環節耗時過多，部分小組由于反應物的比例偏差大，導致澄清石灰水未出現渾濁或黑色固體變紅的現象不顯著。

教師丁在教師丙的基礎上，重新設計的學生實驗流程效果更佳：教師課前按照一定比例混合了木炭與氧化銅，滴加無水乙醇，振蕩附著管壁，晾干備用→學生選擇驗證裝置、組裝儀器→開始實驗→記錄實驗現象并交流→寫出反應原理→教師啟發學生從“制氧氣”流程（“查、裝、定、點、收、離、熄”）尋找該實驗細節。

3.構建模型，應用模型

構建還原反應等概念模型和“碳三角”的物質轉化模型是深化本節知識體系的重要環節。

圖2 還原反應與氧化反應概念模型的兩種構圖

圖3 “碳三角”模型

參照高中化學使用“雙線橋或單線橋”示意氧化還原反應，教師甲指導學生通過比較C和CuO、H2和CuO、C 和Fe2O3這三組反應，構建了還原反應與氧化反應的概念模型（見圖2）。后續巡課均采用了這一模型，課后的學生訪談中，大多數學生表示更傾向使用“雙線橋”的模型。圖3的“碳三角”是經典的物質轉化模型，學生容易忘記CO2轉化成CO的方法。為此，教師丙有意識地引導學生在物質轉化之間標注上反應物和反應條件，這樣有利于初學者熟知模型的使用條件等。教師丁借此模型追問學生，“如何實現CO→CO2”？為后續碳的化合物學習埋下了伏筆。

4.定量計算，概念延伸

教師丁在主要教學任務完成之后，播放了個人配置反應物的視頻，引導學生運用化學反應方程式進行定量計算，算出碳與氧化銅的相對質量之比（等于質量之比）為3：40，查閱文獻資料，進而獲得反應物的最佳配比。定量計算的引入，一方面鞏固了學生在第五單元所學習的質量守恒定律和運用化學方程式進行計算等知識；另一方面，激活了學生從定量角度研究化學變化的思維。巡課組認為，在學情允許的情況下，可以引入定量計算。

同時，也可在反饋練習的提高題中適當延伸還原反應等概念。結合題目的信息情境，啟發學生從化合價升降或電子得失的角度去分析氧化還原反應、氧化劑和還原劑。

5.緊扣實際，嚴謹求實

教師在幫助學生構建單質碳化學性質的過程中，十分注重聯系單質碳在生活、生產中的實際用途。在探究實驗環節，要發展學生“反應現象→化學符號→反應本質”的三重表征化學思維。教師丁還啟發學生，在密閉的試管里進行C還原CuO實驗，生成物是否存在CO，如何改進裝置處理尾氣？學生打破思維定式，積極思考綠色化學工藝的設計，養成嚴謹求實的科學態度。

6.課時教學標準指導意見

綜上，形成“單質碳的化學性質”的課時教學標準指導意見（見表4），部分預設素養水平及目標、學業質量水平建議應當根據實際教學酌情選擇。

五、結語

教師巡課是聚焦式探究問題的有效課堂觀察模式，具有較強的突破力。確定巡課主題即巡課核心問題為“如何有效落實化學核心素養”之后，“觀測要點”與“化學核心素養內容”成為本次巡課的一對關鍵詞。梳理并聯合觀測主線和明確觀測內容，形成巡課觀測表，架構起觀測“如何有效落實化學核心素養”的路徑（見圖4）。

表4 “單質碳的化學性質”課時教學標準指導意見

圖4 教師巡課視角下觀測“如何有效落實化學核心素養”的路徑圖示

教師巡課打開了觀測化學核心素養的新思路。觀測主線牽引著觀測內容，觀測內容呼應了觀測主線，細化完善巡課的觀測要點。主線與內容之間相互關聯，交織推進，形成了操作性較強的觀測路徑。

在巡課過程中，教師們在觀察者與實踐者的角色之間切換，感悟到在初中化學課堂培養學生化學核心素養的重要性。集體研討巡課主題，群策群力，有利于科學、準確地把握住課時的教學尺寸；觀測他人課堂的化學核心素養落實，切磋了彼此的教學手法；基于巡課的交流反思，反復琢磨落實化學核心素養的路徑和方法，促成了有效落實化學核心素養的課堂?！?/p>