構建微課設計開發新模型 助力學生全面發展

江西 張瑛美

一、問題的提出

《普通高中化學課程標準(2017年版2020年修訂)》中指出化學學科核心素養是學生必備的科學素養，新課程應該以發展化學學科核心素養為主旨，使每個學生的化學學科核心素養得到不同程度的發展；近年來隨著移動學習設備不斷普及，微課的數量急劇上升，微課作為信息技術時代發展的新產物對于發展學生核心素養方面發揮著巨大的價值，但是在教學實踐中發現許多教師在微課的設計制作過程中，往往以內容和形式為中心，忽視了微課在提升學生核心素養方面的潛在教學價值，當前設計制作的很多微課難以滿足新時代下對學生素養培養的要求，為此筆者在查閱大量相關文獻并結合自身多年微課設計開發經驗的基礎上，基于化學核心素養，構建了一套全新的設計開發新模型，并以“離子反應”為例，基于新模型設計開發了5個微課，闡述了如何設計開發微課才能更好地落實培養學生的化學核心素養，以期對同領域的研究者提供一個參考和借鑒。

二、核心素養視域下高中化學微課的設計開發新模型的構建

為了更好地解決以上提到的問題，筆者根據需要培養的化學核心素養目標，設計了如下微課類型模型圖，首次將微課劃分為五大核心素養型微課，如圖1所示：

圖1

筆者基于《普通高中化學課程標準(2017年版2020年修訂)》中對教學內容、教學目標的要求及學生學情分析，結合微課設計開發的一般思路，設計了如圖2所示的微課開發新模型，根據教學內容確定通過該部分內容能夠培養學生需具備的核心素養，即明確微課類型；根據學情及教學內容確定微課應用時段，為課前、課中和課后微課；根據確定的微課類型及應用時段進行教學思路設計，制作課件，然后錄制微課；根據應用時段應用微課；最后通過與學生訪談，問卷調查等進行總結與反思，對模型中的各個環節中的內容進行優化和改進。

圖2

教學內容的分析除了重點分析教學中的重難點外，由于微課時長較短，因此還需分析如何將重難點進行分解，錄制成幾個短小完整的微課才能更好地突破重難點。教學目標的分析著重于通過微課使學生達到怎樣的知識與技能目標，通過該部分內容能夠培養到學生的哪些核心素養目標，在設計教學思路時怎樣設計才能達到這些目標。學生學情的分析著重于分析學生的知識水平和學習環境，根據知識水平確定微課的導入、內容的選取、微課的詳盡等；對于學生學習環境的最大關注點在于寄宿制和非寄宿制，例如對于寄宿制學校的學生由于學生手中無移動學習設備，微課將更多地應用于課中；課前、課后微課的應用只能利用學生自主學習的時間在教室使用多媒體統一進行播放，例如筆者所在學校下午最后一節40分鐘為學生自主學習時間，筆者就在此時應用了大量的課前、課后微課。

三、例析基于新模型思維下高中化學微課的設計與開發

以下筆者以“離子反應”為例，例析基于新模型思維下高中化學微課的設計與開發，通過對教材內容、課程標準和學生學情的分析，把該節內容分為兩個課時并分解出每個課時的重難點，思考并設計每課時的新課導入，挖掘出5個可通過微課培養的核心素養，基于微課開發新模型，設計了如圖3所示的開發思路：

圖3

根據重難點內容確定可培養的化學核心素養目標，即定微課類型時往往可能出現一個重難點內容能夠確定出兩個或兩個以上的微課類型，為使培養目標更為清晰和精準，對于能夠確定出兩個或兩個以上的微課類型的內容，通過教學思路設計能夠較好培養的核心素養定為最終的微課類型。

結合教學內容，基于微課開發新模型，將圖3中確定的5個微課的應用時段設定為如圖4所示：

圖4

筆者根據所要開發的微課內容及其應用的時段進行教學設計，然后制作課件，由課件錄制了課時1和課時2中的5個微課，微課內容如下：

微課1：電解質與非電解質(課前)。首先通過一個物質導電性實驗，探究物質導電性的原因，引導學生從物質導電性的角度將物質分為兩類，一類是在水溶液中或者在熔融狀態下能導電的化合物，另一類是在水溶液中和在熔融狀態下都不能導電的化合物，從而給學生建立起電解質與非電解質的概念并歸納總結常見的電解質與非電解質，然后總結概念使用的注意事項，例如一定要自身能導電的化合物才是電解質，例如NH3、CO2、SO2等均為非電解質，而NH3·H2O、H2CO3、H2SO3等為電解質；再如電解質與溶解性無關等；最后通過一道題目讓學生自我檢查掌握情況。

設計開發意圖：通過一個物質導電性實驗，探究物質導電的微觀原因，引導學生從微觀結構出發探究其宏觀性質，從而使學生建立宏觀辨識與微觀探析的思維模型，使學生間接地獲得感性認識，發展學生的宏觀辨識與微觀探析的學科核心素養，同時調動了學生探究微觀世界的熱情。

微課2：電解質的電離(課中)。通過NaCl在水溶液中的溶解和電離的微觀動態過程幫助學生理解電解質電離的過程，進而建立起電解質電離的概念，并以NaCl、H2SO4、HNO3為例，介紹電離方程式的書寫，在書寫過程中應滿足原子守恒和電荷守恒。

設計開發意圖：通過NaCl在水溶液中逐漸溶解和電離并最終達到一個平衡狀態的過程，使學生能用對立統一、聯系發展和動態平衡的觀點去考察、分析物質的變化，從而構建起物質變化與平衡的思想，培養并發展了學生的變化觀念與平衡思想的學科核心素養。

微課3：第二課時新課導入(課前微課)。通過圖片展示工業和生活中的水污染現象，然后提出問題：現有一瓶被鹽酸污染了的純凈水，可以通過加入什么物質處理才能符合飲用的標準，請書寫出相關的化學方程式(已知生活飲用水的pH要求控制在6.5～8.5)。

2005年中國共產黨十六屆五中全會提出建設社會主義新農村，其中就包括要大力發展農村公共事業。從此，學者們對農村公共服務的研究內容擴展，研究成果相比以前明顯增多。相關研究主要有農村公共服務制度存在的問題及對策［4－7］、農村公共服務供給創新［8，9］、新農村建設中的農村公共服務供給問題［10，11］。此階段的研究對中國農村公共服務供給進行了全面反思，并開啟了面向農村發展的農村公共服務供給研究。

設計開發意圖：創設情境，導入新課，利用所學知識解決實際問題，告誡學生要將資源進行合理的利用，保護好人類賴以生存的環境，從而培養并發展了學生的科學態度與社會責任的學科核心素養。

微課4：離子方程式的書寫及離子反應發生的條件(課中微課)。用pH傳感器探究等濃度鹽酸、硝酸和氫氧化鈉溶液反應的實質。取50 mL的鹽酸溶液于潔凈的燒杯中，在磁力攪拌器攪拌下，用滴數傳感器將氫氧化鈉溶液緩慢滴入鹽酸溶液中，溶液的pH隨時間的變化關系曲線如圖5所示，采用同樣的實驗步驟探究硝酸和氫氧化鈉溶液反應，結果得到與如圖5相類似的曲線，引導學生從鹽酸、硝酸和氫氧化鈉在溶液中的電離情況的角度出發思考曲線變化原因，等濃度鹽酸、硝酸和氫氧化鈉溶液反應過程中溶液的pH隨時間的變化關系曲線基本相同的原因？

圖5 鹽酸溶液中滴入NaOH溶液過程中溶液pH的變化

設計開發意圖：通過圖5中pH的變化證據，推理出強酸和強堿反應生成可溶性鹽的反應的本質就是H+和OH-反應生成H2O；培養學生證據推理與模型認知的學科核心素養。

微課5：離子反應的應用(課前微課)。通過問題式探究以下問題：

1.溶液中，不能與H+共存的離子有哪些？不能與OH-共存的離子有哪些？

2.無色溶液中，哪些離子不能存在？

設計開發意圖：學生在課前通過微課明白探究的問題并在課前通過查找資料，與同學討論等，最終找到并形成自己的答案，使學生的學習從知識學習層面上升到方法學習與理論學習層面，從而能夠實現終身自主學習的目標；培養了學生科學探究與創新意識的化學核心素養。

四、核心素養視域下高中化學微課的應用研究

在對“離子反應”中5個微課設計開發完成之后，筆者選取筆者所在學校的8個同層次班級的學生進行了應用研究，4個為實驗班，根據應用時段進行應用。另4個為對照班，按以往授課方式進行。為了更為深入和準確地了解設計開發的微課的實際應用效果，應用后，筆者采用問卷調查的方式對實驗班的224位同學就是否對該種授課方式的接受程度進行了統計和分析如圖6所示：

圖6

通過對學生接受程度問卷調查數據的統計分析，不接受和非常不接受的占比合計為16.07%(36人)，說明大多數同學對新的教學方式比較認可，研究所取的結論具有一定的參考價值。

離子反應的教學內容完成后，筆者又設計了一份有關離子反應中重難點知識自我掌握程度評估測評表，表中包含電解質與非電解質、電解質的電離方程式的書寫、常見離子方程式的書寫、離子共存，共計5個重難點，對實驗班和平行班共計448位同學同時進行問卷調查，通過對問卷反饋信息結果的統計，得到結果如圖7所示：

圖7

從圖7的掌握程度自我評價的結果統計中可以看出，對于不太掌握和沒有掌握的學生的比例對照班(8人)明顯高于實驗班(0人)，說明從學生自我評價的層面來說，對于這種突然改變的教學方式并沒有對學生造成影響，反而促進了學生的學習。

為了能更加準確了解學生對知識掌握和能力的提升情況，筆者基于核心素養設計制作了一套離子反應的專題檢測題，對實驗班和平行班的學生同時進行測試，通過對測試結果的統計分析，結果如圖8所示：

圖8

從圖8學生核心素養的評估測試中明顯發現采用微課輔助教學，提升學生核心素養的目標與教師預期相同，核心素養視域下設計的微課對學生的化學核心素養確實起到了一定的效果，筆者認為這主要是由于這些微課都是精心設計并制作的，且在課前均已完成，避免在課堂上如直接采用演示等由于一些偶然因素導致的課堂效果不好的問題，其二是化學中的一些抽象問題，微觀的現象使用口頭表達的效果往往并沒有經過微課表達出來的那么直觀、形象和生動。

五、結束語

在化學教學中培養并發展學生的化學核心素養是時代的要求，而多媒體技術與學科教學的結合也已成必然趨勢；將“微課”與具體學科結合開發，推動學科“微課”研究，為“微課”開發研究提供一個新的思路。挖掘微課在培養學生化學核心素養方面的潛在教學價值需要廣大教育工作者在今后的教學中不斷地探索和研究。筆者相信在不久的將來，微課在培養學生化學核心素養方面將發揮著越來越重要的作用，也將更加廣泛地應用于現代教育，更好地服務于教學。