“素養為本”的教學設計

雷鈺娜

摘 要：提高化學學科核心素養是學科育人的基本要求，本文以“元素周期律”為例，從教學思路、教學與評價目標、教學過程、教學反思等四個方面，探討了“素養為本”的教學設計。

關鍵詞：核心素養；元素周期律；教學設計

一、教學思路設計

發展學生的化學學科核心素養，要求教師積極開展“素養為本”的課堂教學實踐，主動探索有效課堂教學模式和策略，注重引導學生在化學知識結構化的自主建構中理解化學核心觀念，設計基于真實情境的問題解決任務，使學生在解決問題的活動中逐步發展化學學科核心素養[1] 。

基于以上教學理念，本課時設計：試編元素表→尋找周期律→探究周期律→應用周期律四個教學環節，讓學生重溫元素周期表的發現過程，發現規律，探析規律，應用規律，體驗周期律的價值。

二、教學與評價目標

1.教學目標

（1）通過理論和相關數據分析，認識原子結構、主要化合價、原子半徑呈周期性變化。

（2）通過實驗探究元素性質的周期性變化，初步建立金屬性、非金屬性判斷的認識模型。

（3）通過推斷鍶、硒兩種元素的性質，感受元素周期律在學習物質性質與科學研究中的重要價值。

2.評價目標

（1）通過對原子半徑等相關數據和實驗事實的對比與分析，診斷學生基于證據進行推理分析的水平。

（2）通過對第三周期金屬性、非金屬性探究實驗方案的交流與點評，診斷并發展學生設計實驗探究物質性質的水平。

（3）通過鍶、硒兩種元素性質推斷的討論與點評，診斷并發展學生應用化學知識的能力及其對化學價值的認識水平。

三、教學過程

1.創設情境，試排元素表

[情境素材]元素周期表的發現，是近代化學史上的一個創舉，這一偉大成果是許多科學家共同努力的結果。1789年，安托萬-洛朗發表了人類歷史上第一張《元素表》，將當時已知的33種元素分四類。1829年，德貝萊納提出了“三元素組”規則，他發現每組元素都有三個化學性質相似的成員。1865年，紐蘭茲提出“八音律”，他發現隨著原子量的遞增，每隔8個元素，元素的性質就會重復出現。后來，門捷列夫將當時發現元素的主要性質和原子量寫在一張張小卡片上，進行反復排列比較，1869年發表了第一張元素周期表[2] 。

學生活動一：發給每小組1-18號元素的卡片，卡片上包含元素的原子結構示意圖、原子半徑、主要化合價等信息，參照科學家的思維，根據信息編排元素表，并解釋你的理由。

設計意圖：以元素周期表的發現史引入課題，讓學生了解到元素周期表的發現，科學家經歷了艱苦而又漫長的探索過程，科學的本質在于探究。學生思考周期表中分類的依據，提出疑問，初步感受元素周期律的存在。沿著科學家的思維脈絡，通過學生動手排列元素卡片，小組交流，得出核外電子排布的周期性變化，給學生創造一種體驗式的學習環境，感受科學研究的成功。

2.數據對比，尋找周期律

學生活動二：利用圖表，對比分析卡片上原子半徑等信息，尋找其中的規律。小組交流討論，總結規律。

設計意圖：高一學生已經初步具備數據處理的能力，通過讓學生對比卡片上的信息，作圖表，直觀地呈現變化規律，小組交流討論，得出原子半徑和主要化合價呈現周期性變化。這一環節培養學生閱讀信息、提取信息、圖表分析、歸納總結的能力，診斷學生基于證據進行推理分析的水平。

3.實驗設計，探究周期律

探究實驗一：搜集證據、預測金屬元素原子的性質，提出金屬性的概念。以11～17號元素中鈉、鎂和鋁的金屬性強弱探究為例，設計實驗方案，根據給出試劑確定實驗方案。以小組為單位，動手實驗，記錄實驗現象。

物質實驗 Na Mg Al

與水的反應 與冷水反應

與熱水反應

與鹽酸反應

設計意圖：通過搜集各種證據，對Na、Mg、Al金屬性的強弱提出可能的假設，基于證據進行分析推理，并依據探究目的設計實驗方案，完成實驗操作，對實驗現象分析獲得結論。這一環節充分體現了學生的主體地位，讓學生體會科學探究的一般過程和方法，建構嚴密的思維模式，發展學生的學科核心素養。

探究實驗二：聯系鹵素單質氧化性的判斷，設計S和Cl非金屬性比較的實驗方案。

（1）整理以上實驗結果，結合教材表1-4、1-5，分析11～17號元素金屬性非金屬性的變化規律。

（2）試用結構觀點解釋變化規律。

設計意圖：通過微觀探析，預測14～17號元素的非金屬性強弱，以硫、氯兩種元素為代表，設計實驗探究其非金屬性強弱，這一實驗設計對高一學生難度較大，通過新舊知識的遷移，啟發學生從氯、溴、碘單質氧化性的強弱思考，提出氧化性強置換氧化性弱的思路，從而得出實驗方案。通過類比舊知識，聯想新知識，以層層推進的方式得出規律，加深學生對知識的理解和掌握，診斷并發展了學生設計實驗探究物質性質的水平。

4.性質推斷，應用周期律

[情景素材] 鍶是一種非常重要的微量元素，為人體骨骼及牙齒的正常組成部分。它與血管的功能及構造也有關系，鍶在腸內與鈉競爭吸收部位，從而減少人體對鈉的吸收，增加鈉的排泄，有預防疾病的作用。

學生活動四：

（1）結合鍶在周期表中的位置，推斷單質鍶主要化合價，與水或氧氣等可能發生的化學反應。

（2）比較硫和硒的非金屬性強弱？有哪些事實和實驗能驗證你的預測？

設計意圖：這一環節讓學生應用元素周期律，通過鍶、硒兩種元素性質推斷的討論與點評，診斷并發展學生應用化學知識的能力及其對化學價值的認識水平。

四、教學反思

通過對元素原子核外電子排布、原子半徑的周期性變化的認識，鼓勵學生大膽預測性質的周期性變化，設計實驗探究來驗證規律猜想。對于非金屬性的周期性變化，給予信息，結合探究活動，讓學生分析處理信息，并得出結論。最后推測鍶和硒相關性質，將所找所證的規律加以應用。

通過微觀探析—預測性質—實驗探究—得出結論—微觀再探析—建立知識模型，不僅加深了學生對于知識的理解，更是對知識的一種提升，完善學生的知識體系。

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（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018：3

[2] 田琪.挖掘實踐活動內涵開展“素養為本”教學——以“元素周期律”的教學設計為例[J].高考，2018，（35），30-31

（作者單位：紹興市高級中學）