以化學學科核心素養為導向的教學改進研究

趙揚

【內容摘要】以初三某次紙筆測試為例，基于教學痛點給出了三點解決策略，旨在促進學生化學學科核心素養的生成。（1）情境化教學促進學生的知識的理解，為核心素養的養成提供載體;（2）單元教學促進學生核心概念持續理解，初步建構核心素養;（3）基于課程標準，實現對實驗內容的深度學習，深化核心素養。應用以上教學策略，在2個月的教學實踐中取得了較好的教學效果。上述教學策略為中學化學核心素養的教學改革提供借鑒。

【關鍵詞】教學評價教學改進教學策略核心素養

發展學生核心素養是當今的教育理念。2017年版《普通高中化學課程標準》（以下簡稱“標準”），提出了化學學科的5大核心素養：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;實驗探究與創新意識;科學精神與社會責任。同時，標準指出了實現核心素養的有效途徑之一是實現教學評一體化的設計與實踐[1]。教學與評價以標準為指導方向，以發展核心素養為最終目的，教學和評價都應該體現核心素養的特點。教學評價不僅是基于經驗的價值判斷的過程，更是基于證據的推理過程。對于教學評價，重要的不是給出一個等級和分數，而是依據證據診斷出教學的優點和問題[2]。評價的形式包括紙筆測試、口頭評價、活動評價等多種形式，本文對評價的概念界定為一次紙筆測試。

在一次區級部門的紙筆測試中，發現了3個教學痛點。分別是：實驗分析能力不強、核心概念的持續理解能力較弱、相似情境的遷移能力有待提高。從發展學生核心素養的角度，開展了為期2個月的教學改進行動研究。選取了3個化學教學班做持續跟蹤，結合教師觀察、課后問卷、訪談交流及試題診斷的效果，發現采用了以下3種教學策略，能有效地解決上述教學痛點。

一、情境化教學，為核心素養的生成提供載體

在教學中創設豐富的情境，幫助學生提高將核心知識遷移到相似情境的能力。在教學改進研究中，教師構建了4種教學情境資源庫。分別是教材情境、診斷情境、生活情境和視頻情境。在具體使用時采用了3種策略。第一，在教學引入環節，以情境激發興趣。利用課前10分鐘，播放“化學大師”的相關視頻，該視頻將初中化學知識與實際生活情境緊密關聯，激發學生的興趣（“化學大師”為優酷視頻網站上的介紹初中化學知識微視頻，每期5分鐘，約50期左右，其特點是將學科知識與生活實際相關聯，能激發學生學習興趣。）。本校學生為選課走班，在課前播放“化學大師”視頻后，通過教師觀察，有超過75%的學生能夠做到課前5分鐘進入教室，觀看視頻，并展露出喜悅。說明視頻激發了學生的學習興趣。此外，學生在課堂中學習相關知識的應用時，教師會引導學生解釋“化學大師”中出現的情境，以培養學生將化學知識遷移到相似情境的能力。第二，在知識應用環節，情境教學實現了學習意義。通常，初中化學教學分為以下幾個環節：情境引入明確學習目標;實驗探究研究物質的性質;以化學方程式表達物質的性質;列舉實際應用理解物質的性質。在最后一個環節中，可以采用教材提供的情境引導學生分析其中的化學原理，也可以創設豐富的生活情境，再次引導學生理解化學在實際生活中的應用。例如：在學習“燃料的合理利用與開發”時，學習目標之一是理解化學反應伴隨著能量的變化。教材引入了一個實驗情境“生石灰與水”反應，幫助學生通過實驗理解有些反應是放熱反應。在實際教學中，不僅運用了教材情境，同時教師現場打開了一份“自熱火鍋”（其原理之一為生石灰與水反應放熱，提供溫度以加熱飯菜），直觀地展示了化學原理在生活中的實際應用，激發了學生的學習興趣，拉近了知識與情境的距離，再次引導學生用化學方程式表達出反應原理，并邀請一名同學根據反應原理講解使用注意事項。第三，在單元復習課中，以解決真實問題出發，整合單元核心知識，提高應用實踐能力。例如，在《溶液》單元復習課中，學生通過“自制碳酸飲料”的學習，在課堂上不僅產生了學科作品，激發了學生的學習熱情，同時將溶液的形成、溶解度的意義與數據分析、溶質質量分數的計算的核心知識之間的關系建立關聯，并且將《碳及其化合物》單元中的相關知識（二氧化碳與水反應）進行了跨單元整合，以幫助學生提高綜合調用所學知識解決實際問題的能力。此外，“自制碳酸飲料”的過程中也培養了學生“配制一定濃度的溶液”的實驗能力。其具體教學環節如下：①飲料實際成分分析，②配制蔗糖溶液（碳酸飲料里都含有糖分，配制蔗糖溶液是配制碳酸飲料的基礎），③在溶液里引入二氧化碳（干冰與水反應;或檸檬酸與小蘇打反應），④理解產生二氧化碳的原理。在2個月后進行了一次從情境出發的“化學方程式挑戰賽”試題診斷。診斷后，有90%的學生錯誤率在3個題目之內。這說明日常教學的情境化策略，有效提高了學生的應用實踐能力。

二、單元教學，建構核心素養

單元教學是根據特定結構的教學單元內容，以培養和發展學生化學學科核心素養為目標的教學[4]。實施單元教學，能促進學生對單元核心概念的持續理解，解決教學痛點。同時，以自學內容為起點的單元教學，有助于學生自主學習能力的養成。單元教學的基本程序如圖1所示。

單元教學有5個程序。其中，第1個程序“自學內容”部分為學生課下完成內容。第2-5個程序內容為課堂學習內容。每個單元教師布置自學任務，有意識的培養學生的自主學習能力，此能力正是學生核心素養的關鍵能力之一。課堂學習的起點是學生的自學基礎，教師與學生一同探討的是學生通過自學后仍然覺得不能夠理解的知識，而這部分知識往往是學科的核心概念。創設實驗學習、游戲化學習、數字化學習等學習方式，實現以學生為主體的課堂。在學習后測試中，創設相似情境、陌生情境的題目，考查學生對核心概念的遷移能力。最終引導學生完成單元思維導圖和錯題整理，形成自己的學習檔案。單元教學幫助學生建構核心素養。單元教學是“調研”后的教學改進方式之一，實施2個月后，對學生發放了調查問卷，測查學生在這種教學模式中對核心概念的理解情況。有83.3%的學生認為，單元教學能夠幫助自己提高自主學習的意識，而自主學習正是理解核心概念的起點。87.5%的學生認為單元教學幫助自己厘清單元概念之間的關系，能夠更好地理解核心概念。

三、實驗教學，深化核心素養

實驗教學是化學學科有別于其他學科的獨特學習方式，能深化學科核心素養?；瘜W學科五大核心素養的培育過程，離不開實驗探究的學習方式?！昂暧^辨識與微觀探析”的素養形成，需要學生需要在實驗中獲得宏觀現象，然后從微粒觀進行解釋。“變化觀念與平衡意識”的素養建構，正是引導學生在實驗中發現“不同的反應條件不同，化學變化伴隨著能量的變化”的思想?！澳Ｐ徒嬇c證據意識”的素養落實，要求學生在實驗中能通過多種實驗現象之間的關系抽象成一種理論模型，并以實驗現象為直觀證據，來預測和得到實驗結果?！皩嶒炋骄颗c創新意識”的素養發展，更是離不開實驗的學習方式，以培養學生的創新意識。“科學精神和社會責任”的素養提升，需要學生在實驗探究中形成對化學學科的熱愛，培養科學探究的熱情，形成用化學造福社會、保護環境的社會責任。調研前，教師能重視實驗教學的作用，創設豐富的實驗情境，讓學生在動手操作中提升實驗技能，但忽視了實驗目的、現象和結論之間的關系，導致學生在調研中不能準確地從實驗結論中找到證明的關鍵現象。調研后，除了重視學生實驗操作技能的培養，教師還重視在實驗操作前和實驗操作后的實驗探討。實驗操作前，通過追問每一步實驗操作的目的是什么，幫助學生理解實驗的價值和意義。實驗操作后，通過讓學生分享實驗獲得的現象及如何從現象推測到結論的過程，引導學生在實驗現象、實驗結論（或解釋）之間建立關聯。這樣的實驗學習過程，形成了實驗目的、實驗操作、實驗現象、實驗結論（或解釋）之間的完整的學習鏈條，深化核心素養。圖2是針對人教版教材第七單元“燃燒的條件”研發的學生實驗任務單，從只關注學生在實驗中“做了什么？”的動手操作能力到全面關注了“如何判斷實驗目的？如何分析關鍵現象？如何得到結論？”的實驗分析能力，能增加學生對實驗的理解。

四、小結

以解決教學痛點為目標的教學改進研究，教學中情境的創設能為學生化學核心素養的生成提供載體，以提高學生運用化學知識解決真實問題的能力。從傳統課時教學向單元教學的轉變，關注了學生對單元核心概念的持續理解，建構了化學核心素養。實驗學習是化學5大核心素養的培育途徑，從關注實驗操作部分到關注目的、操作、現象、結論之間的邏輯關系，提高了學生的實驗分析能力，深化學科核心素養。這3種教學改進方式能為中學化學教學改革提供借鑒。

【參考文獻】

[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準[S].北京：人民教育出版社，2018：2，74.

[2]何光峰，顧瑾玉，秦曉文.基于證據的課堂教學評價框架的構建與應用[J].教育理論與實踐.2018（14）：52-54.

（作者單位：北京市十一學校龍樾實驗中學）