核心素養下信息化的單元教學實踐
——以初中化學“物質構成的奧秘”為例

福建省廈門市逸夫中學 黃 歡

初中化學以“提高學生的科學素養，激發學生學習化學的興趣，幫助學生了解科學探究的過程和方法，發展科學探究能力”為課程目標。而學生在學習過程中，常感覺到初中化學知識零散、雜亂、規律性不強，很難內化為自身的知識網絡體系，不利于核心素養的發展。單元教學通過整合和統一，能幫助學生建構化學知識體系，形成科學探究思維。而合理利用現代信息資源和技術手段，能更好地支持學生的自主探究，提高學生的學習質能，最終實現教學目標的優化，從而實現知識的素養功能。下面，以人教版初中化學“物質構成的奧秘”單元為例，闡述結合信息技術的單元教學實踐過程。

一、對單元功能進行價值分析

在設計單元教學時，不同于以往注重課時教學中知識和技能的習得，著眼于教學手段和策略的選擇去突破一些顯性的知識難點，而是需要參照課標對整個單元的內容進行整體分析，重新梳理單元目標，找出單元核心概念，明確單元在學科知識中的定位，才能更好地發揮本單元的育人價值。例如“物質構成的奧秘”是《義務教育化學課程標準（2011年版）》“物質構成的奧秘”（一級主題）下的“微粒構成物質和認識化學元素”（二級主題）的重要內容，是學生通往微觀世界的大門。在初中化學中，本單元是一個既相對獨立又為后續學習建立基礎的部分，是學生開始從分子、原子層面認知到世界是物質的，物質是微粒的，從而探索世界的本質。通過學習，讓學生建立起“微粒觀”，初步形成“元素觀”等學科觀念。初步了解結構決定性質，性質決定用途。提高學生的創新力和想象力，幫助學生初步認識辯證唯物主義的一些觀點，同時為后期化學用語的學習打下基礎。

二、確定單元素養目標

隱藏在學科知識和技能之下的學科觀念、學科思維、科學探究和人文精神等，是新時代教育背景下想通過課堂這個載體傳達的必備品格和關鍵能力。這些內容通常在課本中沒有明確的文字體現，這就需要教師在備課過程中充分挖掘教材，結合當下時事熱點在課堂活動中進行滲透。如“宏觀辨識與微觀探析”素養作為化學學科特有的思維方法，應貫穿于整個化學學科的學習過程中，既需要從宏觀層面認識物質及其變化規律，也要從微觀層面認識物質世界及其變化規律。而“物質構成的奧秘”是學生對微觀世界認識的開始，使得學生開啟新的視角看世界，從微觀世界解釋宏觀的現象，通過宏觀現象去想象微觀世界的特征。“宏觀辨識與微觀探析”是本單元核心的素養目標。除此之外，還可以通過探究實驗培養學生“證據推理與模型認知”能力。如，探究實驗濃氨水中氨分子的運動時，通過觀察酚酞變紅的現象，分析得出分子在不斷運動。接下來質疑“同樣是分子在運動，為何酚酞分子不會使氨水變紅”，從而深入認知分子運動速率的不同。再如，通過了解原子結構的化學史和我國科學家張青蓮在相對原子質量測定取得的成就來培養學生“科學態度和社會責任”的學科素養。

三、多元化信息技術合理利用

信息技術的發展，促進了課堂教學手段多元化，在教學中恰當地運用信息技術，教師的教學設計指向學科核心素養養成，讓課堂更加開放，讓學生的學習更主動。本單元的學習內容較為抽象，內容跨度大，學生存在理解的困難。教學中應根據教學內容以及學生的認知特點，充分應用信息技術手段，使抽象內容具象化，引導學生有效達成素養目標。

（一）多媒體素材的運用

圖像、文字、聲音、動畫、微課等不同的信息呈現方式，能幫助創設學習情境，豐富課堂內容，拓寬課堂的深度和廣度，提高課堂的效率。如通過展示掃描隧道顯微鏡看到的分子、原子圖像和“原子操縱”技術讓學生感受微粒真實存在，增強民族自豪感。觀看探索原子結構的化學史視頻，播放α粒子轟擊金箔實驗動畫，體驗科學探索的歷程，啟發學生想象，大膽猜想，敢于質疑，讓學生用發展的眼光看待原子結構模型，了解科學家嚴謹求實的科學態度。

（二）通過實驗獲取信息

化學學科的特色就是利用實驗來獲取信息，引導學生結合信息發展認知。微觀世界很難直接觀測到，這就需要通過實驗來感受微觀世界，如利用酒精與水混合實驗類比黃豆和綠豆混合實驗來說明分子間是存在間隔的。通過引導學生觀察實驗過程，分析相關現象，使學生由宏觀現象逐步深入微觀本質，讓學生充分通過實驗感受微粒的性質。

（三）同屏技術

同屏和直播技術的運用，能使課堂的交流分享更具時效性、真實性、參與性，能更好地捕捉課堂的生成性資源，解決學生暴露的問題。運用同屏或直播技術將教師演示實驗在一體機上同步展示，便于所有學生觀察實驗細節，進行推論。也可將不同小組的分組實驗過程進行展示，便于小組之間的互相學習，評價交流。

（四）建立模型

幫助學生認識模型，發揮模型作用。如展示原子的內部結構模型和分子的3D模型等，展現微觀世界的立體性和結構性，體現各微粒之間的關系。利用希沃課件播放時的“克隆”功能，復制和挪動分子、原子，演繹雙氧水分子分成氫原子和氧原子、原子又重組成新分子的微觀過程，認識化學變化和物理變化的本質區別，建立“微粒觀”。

四、單元教學實踐的反思

（一）關注學情分析

本主題內容抽象，大多內容靠探究實驗、模型分析、實驗分析來達成目標。這使得學生在課堂上產生的疑問較多。這就需要教師在準備教學內容時，充分把握學情，根據學生已有的知識和經驗，預測學生在學習本節內容時可能會遇到的障礙，并預設教學方法，精確設問，巧妙利用信息化技術來幫助學生突破障礙。同時要提高自身知識儲備和把控課堂的能力，善用課堂的生成性資源來進行教學。經過充分的準備做到心中有數，才能在課堂上高效地引導學生探索微觀的世界。

（二）運用信息技術

信息技術能幫助教師把控課堂節奏，突出重點。如借助白板的計時功能、書寫標記功能等。但是信息技術的過多應用，也會分散學生的注意力。多媒體的充分利用，雖然豐富了課堂內容，但繁雜的訊息也使得部分學生眼花繚亂，抓不住核心內容和關鍵。這需要教師備課時精挑素材，注意用言語或者問題引導學生關注的方向。再如對微觀世界過于具體的展現，少了一些神秘感，容易使學生對分子原子的模型形成刻板印象，不利于用發展的眼光看待原子結構模型。

（三）注重以學為本

本主題的內容中，雖然分子在初二物理中有初步的介紹，但認知很不全面，所以在教學中需要充分利用好學生的基礎，適當增補實驗，保持學生的探究熱情。尤其是學習內容的抽象化與先期判斷的具體化會產生沖突，學生若不能扭轉認知，這種沖突極易導致部分學生丟失對化學的興趣。因此教師對此要有明確的教學預期，并預設適切的教學方法和教學手段，保持并激發學生的學習興趣，防止該單元內容后兩極分化的現象出現。

基于核心素養的單元教學要以一定主題的教學內容單元作為教學設計的基本單位，基于學科核心素養來安排和設計課堂教學，在信息化理念導引下，形成結構化的教學單元。單元整體教學可促使教師對學生有更深層的思考，對學生核心素養的培養有更新的認識，單元教學設計必將引導教師的發展和學生的成長，對促進教師的專業發展有積極作用。