基于化學核心素養的教學設計

戴維 趙雷洪

摘要： 基于2017新課程標準理念，參照其中的教學案例設計，在教學實踐中，通過一種“手掌”模型的創新表達方式，以“SO2的性質和作用”教學內容為例進行闡述，以期幫助化學教師對高中化學學科核心素養形成更為生動、直觀的認識，從而指導學生在學習化學的過程中化學核心素養得到更好的落實和發展。

關鍵詞： 化學核心素養; “手掌”模型; SO2的性質

文章編號： 10056629（2019）1004606 ? ? ?中圖分類號： G633.8 ? ? ?文獻標識碼： B

高中化學學科核心素養（以下簡稱化學核心素養）立足于學生的化學學習過程，各有側重，相輔相成。新課程標準中也對五個方面的側重點做了明確說明：“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”要求學生形成化學學科的思想和方法;“科學探究與創新意識”從實踐層面激勵學生勇于創新;“科學態度與社會責任”進一步揭示了化學學習更高層次的價值追求[1]。

1 構建“手掌”模型，開發三種圖式

化學核心素養的五個方面是扎根于化學核心素養延伸出來的五個宏觀指標，從不同層面讓我們直觀地認識到化學核心素養的內涵。目前的相關文獻中，建立起來的模型圖式大體可用兩類模型加以概括（見圖1、圖2）。

兩種模型的創作思路都基于且符合新課程標準中關于化學核心素養的描述，在參考上述文獻內容以及充分尊重以上觀點的基礎上，本文進行了歸納和梳理，重新建立了另外一種模型——“手掌”模型（見圖3）。

在教學實踐中，化學核心素養的五個方面更是落實化學核心素養的重要“抓手”，本文將“手掌”模型的三種手勢變化結合教學案例中的教學與評價目標，每種變式對應化學核心素養的一個層次，讓讀者體會到化學核心素養五個方面、三個層次的不同意味，從而在教學實踐中更直觀地認識到化學核心素養對于學生思維、能力、價值觀發展的重要意義（詳見表1）。

2 結合教學案例，體味圖式內涵

“SO2的性質和作用”是高中化學“常見的無機物及其應用”主題中的內容，是高中一年級全體學生都要學習的重點知識，學時為1個課時。該課時的教學重點是： 了解SO2的主要物理、化學性質，認識其在生產中的應用和對生態環境的影響，并能對與酸雨有關的社會熱點問題作出正確的價值判斷，自覺形成保護環境的可持續發展意識。

2.1 教學與評價目標

2.2 教學流程

2.2.1 創設情境，問題啟發

[學習任務1]解析SO2，討論SO2的“功”與“過”（見圖4）。

設計意圖： 利用角色扮演法，使學生在情境互動中產生學習興趣，引發問題探究。

2.2.2 微觀探析，理論預測

[學習任務2]揭示SO2性質的本質，分析SO2中S元素的化合價（見圖5）。

設計意圖： ①緊扣學習任務1，開始啟發學生通過解決SO2是什么（性質）、SO2從哪來（來源）、SO2到哪去（應用）等經典哲學問題串來學習有關SO2的知識;②“結構決定性質”，引導學生從微觀角度，探析SO2可能存在的物理、化學性質。

2.2.3 宏觀辨識，實驗印證

[學習任務3]提供實驗器材，實驗探究SO2的物理性質（見圖6）。

設計意圖： 發現問題，提出探究任務，培育科學探究品質。

[學習任務4]繼續利用塑料瓶中已得的溶液，設計三種實驗，觀察三個現象，直觀認識SO2的三個化學性質;最后，根據已習得的SO2的性質，選擇合適試劑，處理回收瓶內殘留SO2氣體以及多余的H2SO3溶液（見表2）。

設計意圖： ①通過證據推理，從微觀探析到宏觀辨識，在科學探究中獲得新知。

②結合評價與教學目標，發展學生思維和能力層次化學核心素養。

2.2.4 問題解決，學以致用

[學習任務5]結合SO2的性質，了解酸雨的形成過程，討論并設計酸雨的防治途徑（見圖7）。

設計意圖： ①及時應用，針對酸雨問題提出創新、實用的解決方案;②體現綠色化學中的源頭治理、提高原子經濟性等原則;③引導學生用綠色化學視角看待身邊的實際問題，樹立綠色化學思想。

2.2.5 揭示價值，情感升華

[學習任務6]通過聯系生活實際，體會SO2在日常生活、工業生產中的廣泛應用;通過以回復SO2消息的形式，對本節課知識點進行回顧;通過SO2客觀、積極的自我評價揭示本節課情感價值追求（見圖8）。

設計意圖： ①回顧課堂，鞏固新知;②在思維、能力層面的基礎上追求學科素養最高階目標的進階，體現本節課的情感態度價值觀，揭示核心追求。

2.3 案例說明

“SO2的性質和作用”是高中化學必修課程中“常見無機物及其應用”主題內容的重要組成部分，SO2在生產、生活等各個方面具有廣泛的應用，是一種十分重要的元素化合物。關于如何評價SO2的利與弊這一話題，本課時的內容就具有重要的學科價值和社會價值。另外，元素與化合物的知識與日常生活息息相關，本課時內容亦是貼近社會與生活、落實和發展學生化學核心素養的重要知識載體。

2.3.1 聯系生活，結合實事背景

本節課在“酸雨”社會熱點問題大背景下，通過聚焦話題“如何評價SO2的利與弊”，從學生情感態度、價值觀出發，將生活實際的問題與課堂相結合，以此驅動學生認知不斷發展，讓學生深刻認識化學如何在社會生產、生活中正確發揮作用，從而體會化學學科的魅力，實現在真實情境中學科知識的建構。

2.3.2 問題導向，激發探究潛能

本節課通過與SO2對話，設計“SO2是什么（性質）、SO2從哪來（來源）、SO2到哪去（應用）”等經典哲學問題串讓學生帶著疑問和興趣進入課堂學習，以SO2進行自我評價的形式展開教學活動，引導學生通過已有知識來解決發現的問題，并結合綠色化學理念著重滲透STSE教育思想中的環境教育。

2.3.3 層次遞進，體現思維本質

本節課圍繞“提出問題→分析問題→設計方案→解決問題→分析歸納”的研究步驟進行課堂探究活動。結構決定性質，通過宏微結合的方法，從微觀探析結構出發到宏觀實驗印證猜想;性質決定用途，一方面依據SO2性質提出可行的酸雨防治途徑，另一方面通過SO2在生活生產中的重要應用感受化學學科價值。

2.3.4 呼喚情感，揭示價值追求

本節課由具體問題情境產生，采用角色扮演教學法，以SO2化合物知識為例，希望針對目前社會對于化學學科的誤解和對化學科學的偏見，在新一代學生中培養他們用化學學科的眼光透過現象看本質的能力，形成綠色化學的強烈意識和社會責任擔當，這也是作為化學學科工作者的基本責任。

3 展望課堂教學，落實核心素養

一節完整、優質的化學課，應當是將學習興趣、學科知識、科學本質教育、化學基本觀念、化學研究方法、化學學科價值的理解和正確的價值觀的建立融合、統一起來的一節課[7]。

在化學核心素養的引領下，結合“手掌”模型及其三種變式，以上述教學設計為例，主要有以下三點啟示。

3.1 真實情境與探究活動并重，發生“化學反應”

高中化學課程的基本理念中就包括“倡導真實問題情境的創設，開展以化學實驗為主的多種探究活動”。創設的情境無論來自時事新聞、化學史實、生產生活等，其意義都應該在于讓知識與學生學習建立聯系，讓學生明白為什么學，同時激發學生的學習興趣;有了情境作為鋪墊，接下來設計探究活動也就更加順理成章，通過有目的、有計劃的實驗探究活動，讓學生在滿足求知欲的同時培養了學科能力。此時的課堂實踐中，化學學科知識、思維方法所蘊含的“宏觀辨識與微觀探析”“證據推理與模型認知”“變化觀念與平衡思想”素養作為化學學科所具有的專屬特質，其發展達到教學與評價目標最基本的要求，故手勢呈現“OK”形。

3.2 辯證定位化學學科角色，培養“化學視角”

化學在人類文明發展中發揮著重要的作用，其中元素及其化合物的知識更是貼近我們的生活，但在面對生態環境、能源資源問題日益嚴重的時候，化學以什么角色出現在社會的視野中？我們應該如何評價化學的利與弊？基于這樣兩個問題，本文教學設計以“SO2的性質和作用”為例，希望引導學生對事物客觀認識、對問題辯證看待，從綠色化學視角出發，樹立起對資源進行合理利用的可持續發展意識。在“宏觀辨識與微觀探析”“證據推理與模型認知”“變化觀念與平衡思想”化學核心素養的基礎上，指向化學學科能力的“科學探究與創新意識”素養則是通向化學核心素養最為關鍵的渠道，方向性與重要性并存，故手勢呈現“第一”形。

3.3 價值取向與思維能力齊行，達到“化學平衡”

化學核心素養是集思維方法、實踐能力、價值取向三位一體的完整體系： 化學核心素養三個思維層面的素養，是發展能力層面素養的重要前提和具體途徑;而價值層面素養是思維、能力層面素養的實踐意義所在。結合“手掌”模型，我們在教學實踐中可以更加直觀地認識到，化學學科價值的理解與正確價值觀的建立是化學課堂的最高階目標與生命力之所在。“教育應培養什么樣的人”是一個與時俱進的永恒話題，化學教育應該在完成前兩個教學與評價目標的基礎上，落腳于培養具有“科學態度與社會責任”的學生，故手勢呈現“點贊”形。

在教學實踐中，只有把握好各方面素養對人才培養的意義，利用好各方面素養間相輔相成的關系，謹防和杜絕孤立、分割地看待化學核心素養，才能保證在課堂教學中讓學生的化學核心素養培養構建起平衡體系。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部制定. 普通高中化學課程標準[S]. 北京： 人民教育出版社， 2018.

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[3]王后雄. 基于“素養為本”的高中化學學業水平考試命題研究[J]. 中國考試， 2018， （1）： 27～38.

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[7]王云生. 課堂轉型與學科核心素養培養[M]. 上海： 上海教育出版社， 2016： 39.