素養為本的初中化學“五步法”教學模式實踐

張連煌 張賢金 施鳳鶴

摘 要 初中化學“五步法”教學模式是基于情境、問題導向、深度思維、高度參與的教育教學模式。應用“五步法”教學模式進行初三化學試卷講評，可促進學生高度參與、深度思維，提高試卷講評的有效性，有效發揮試卷的診斷、激勵和發展作用，提升學生的學科核心素養，為教師進一步探索初中化學試卷講評的新模式提供借鑒。

關鍵詞 初中化學 “五步法”教學模式 試卷講評

一、問題的提出

隨著教學方式的不斷變革，課堂教學模式隨之更新，教學模式中學生的主體地位越來越突出。《義務教育化學課程標準（2011年版）》（以下簡稱《課標》）提出，初中化學教學應以提高學生的科學素養為主旨，重視創設情境，激發興趣，提倡運用自主學習等方式提升學生的科學素養[1]。2019年教育部《關于加強初中學業水平考試命題工作的意見》（以下簡稱《意見》）提出，應積極探索基于情境、問題導向、深度思維、高度參與的教育教學模式，引導學生自主、合作、探究學習[2]9。我們以《課標》和《意見》作為理論依據，嘗試構建了初中化學“五步法”教學模式，并進行實踐探索，以提升學生的科學素養。

二、“五步法”教學模式內涵與教學環節解析

（一）內涵

根據《意見》精神，我們認為，初中化學“五步法”教學模式是指教師充分發揮主導作用，學生充分發揮主體作用，在具體教學情境的教與學的過程中，基于問題導向，關注深度思維，教師與學生高度參與、深度融合的教育教學模式。“五步法”教學模式主要包括情境式導入、思辨式授課、合作式探究、導圖式建構、拓展式運用等五個教學環節，五個教學環節按照“情境式導入→思辨式授課→合作式探究→導圖式建構→拓展式運用”的順序層級推進。在具體使用過程中，五個教學環節可以根據教學內容、課程形式及學情的需要靈活設計，有的課可能會整節課采用一輪次的“五步法”，有的課可能會在一個知識點的學習中采用一輪次的“五步法”，而整節課采用多輪次的“五步法”。情境式導入與思辨式授課一般在課堂內開展，合作式探究、導圖式建構、拓展式運用可以根據實際需要延伸至課后進行。后文所舉的初中化學試卷講評課“五步法”教學模式實踐案例，涵蓋了“五步法”全部環節，并根據實際教學的需要，在課前增加了學生合作探究環節。

（二）教學環節解析

“情境式導入”即教師根據教學內容和學情，在引入新課或知識過渡時藝術性地創設真實、生動、富有啟發性的教學情境，喚醒學生的求知欲望，激發學生主動學習，盡快進入學習境界的教學環節[3]。新授課與復習課可用新聞時政、科技史實、詩詞歌賦、科學故事、趣味實驗、謎語游戲等作為情境，突出化學與社會、生活和環境的關系，體現學科價值;講評課可用數據分析、問題統計等作為情境，激發學生的探究欲望，推進課堂項目學習。

“思辨式授課”是“五步法”教學模式的核心，指在課堂教學中精心設計具有思維價值、思維效度的思辨性問題鏈，以問題為中心，引發理性的思考、智慧的申辯，在課堂的思辨活動中激活思維，在解決問題過程中發展思維的教學環節[2]10。思辨使課堂更有生機、更富有哲學韻味，有助于培養學生敢于批判質疑的科學精神;思辨要基于學生的學、為了學生的學[4]。因此，要求教師具有專業的自信和判斷力、善于追問和反思的能力、處理預設與生成的機智。在教學中，教師可用“問題鏈”形式啟疑引思，使學生在師生之辯、生生之辯中，增強對知識的理解，以培養學生的高階認知能力，促進學生化學學科核心素養的發展。

“合作式探究”指以學生為主體，針對問題開展自主學習、合作探究的合作型課堂教學環節，它能夠使學生高度參與學習活動，提升創新能力、實踐能力和高階思維能力。成就結構理論認為，合作型課堂結構能最大限度地調動學習的積極性。合作式探究目的在于突破難點，同時提高學生的參與度。教師在新授課中，通過課堂思辨的思維碰撞及合作探究突破學生認知障礙，培養學生的創新意識;在復習課時，通過合作探究解決實際問題，促進知識的應用;在講評課前，發揮小組合作的力量，培養學生的自主學習習慣以及交流能力;課后，研究性學習則更有助于培養學生的科學探究精神。

“導圖式建構”指通過關鍵詞與核心內容的提煉，用思維導圖的形式將知識進行整體的、系統的建構，使學生加深對所學知識的深入理解，幫助學生提高學習效率，培養學生的發散性思維。將課堂板書以思維導圖的形式呈現，脈絡清晰;將教材知識點以思維導圖形式重構，化繁為簡;將解題思路以思維導圖的形式體現，邏輯分明。

“拓展式運用”即教師引導學生把所學知識拓展運用到具體生活生產實際中，體會學有所用，學以致用，以提升學生的分析解決能力、遷移運用能力的教學環節[2]10。深度學習理論認為，教師應該幫助學生從淺層學習走向深度學習。而深度學習的一個重要特征就是學生具有能夠將學習到的知識批判性地遷移應用到陌生情境中的能力。通過拓展式運用，有助于進一步培養和評價學生的知識遷移能力。

三、“五步法”教學模式在初中化學試卷講評課中的應用

試卷講評課是初三化學的重點課型之一。初中學業質量檢查試卷與中考試卷比較相似，綜合性強，試題涵蓋面廣，較全面考查學生的綜合素養，為此，我們選取了晉江市2021年初中學業質量檢查化學試卷（以下簡稱為質檢卷）作為試卷講評課的內容來進行初中化學“五步法”教學模式的實踐研究。

（一）課前診斷，合作探究，小組交流互成長

基于試卷講評課的特殊性，為了提高課堂效率，培養學生的自主學習與合作交流能力，發揮小組互助作用，課前按能力互補原則，讓學生組成互助小組。教師結合質檢卷結構特點，擬定自我診斷卡（見表1）和小組交流反饋卡（見表2）模板，讓學生在課前先進行自我診斷與反思，再進行小組交流，以解決盲點、攻克易錯點、找出難點。

教師結合智學網數據，對質檢卷全面分析;根據學生小組反饋，進行問題梳理。

（二）“五步法”講評，培養思維，提升素養

結合學生課前的交流反饋與質檢卷的題型特征，基于培養學生的學科思維，建構了全新的“五步法”試卷講評模式（見圖1），并進行了實踐研究。

1.情境式導入。以智學網小題分析大數據為情境，通過“班—校”對比雷達圖，歸納失分相對集中的題型及對應知識點（見圖2）。引導學生結合課前自我診斷與小組交流反饋，進行“個人—小組—班—校”對比，在個體與整體的對比中，發現自己的優勢與不足，進一步認識自我，明確學習目標。培養學生的自主學習、自我反思能力。

2.思辨式授課。針對質檢卷答題中暴露的典型問題，精選題目進行變式檢測，根據問題的難易程度，分類檢測和分析。各小組推薦相應學生代表發言，并進行組內補充與組間評價，檢測學生的小組合作學習效果。教師與學生共同歸納解題要領，引導學生走出思維誤區。同時，挖掘題目的潛在信息，以問題鏈的形式逐層解剖，培養學生的學科思維，提升學科核心素養。

本次質檢學生反饋答題時的盲點有：材料的分類、能源的類型、銨態氮肥的檢驗等，易錯點有：微觀反應示意圖、溶液的配制等。為了檢測學生課前的合作學習效果，精選變式檢測1和變式檢測2進行當堂檢測。（1）盲點檢測——材料的分類：（變式檢測1）下列廚房用品的主要材料屬于合成材料的是（? ）

A.不銹鋼刀? ?B.塑料菜盆? ? C.木質砧板? ? D.陶瓷湯匙

教師引導學生通過以下流程層層辨析：選項甄別→疑點思辨→完善化學與材料知識導圖。當C選項中出現熟悉的生活用詞卻引發疑問時，再與學生共同完善化學與材料的知識導圖，借此情境培養學生的科學態度與社會責任素養。

（2）易錯點檢測——微觀反應示意圖：（變式檢測2）2017年福建省中考化學卷第8題：煉鐵爐中某反應的微觀示意圖（不同的球代表不同原子）如圖3所示。下列說法正確的是（? ）

A.該反應屬于化合反應

B.反應前后原子數目發生變化

C.反應前后各元素化合價均不變

D.反應前后元素種類發生變化

教師引導學生通過以下流程層層辨析：剖析模型→選項甄別→書寫反應化學方程式→解構高爐煉鐵原理。在模型認知中培養學生的宏觀辨識與微觀探析的學科核心素養。

3.合作式探究。本次質檢反饋的難點：坐標曲線、物質推斷和實驗探究，這三類題也是考查學生綜合素養的重點題型。基于問題的難度和初三學生認知有限的學情，我們在講評過程中通過合作式探究進行突破。

（1）坐標曲線題

坐標曲線題利用坐標軸及其關鍵“點”體現化學反應的變化過程，是數形結合思想的巧妙應用，也是近年來中考命題的熱點題型。質檢卷第10題：將稀鹽酸慢慢滴入氫氧化鈉溶液中，溶液的溫度隨加入稀鹽酸質量發生如圖4所示的變化。

教師根據題目情境，創設問題鏈：M點時的溶質？→P點時的溶質？→N點溶液酸堿性？如何檢驗？→溫度的變化說明什么？→MP段的坡度與什么有關？→PN段溫度降低的原因？→MN段溶液的pH如何改變？引導學生小組合作討論，并進行匯報交流。小組間合作氛圍濃厚，從各抒己見到統一意見，在問題解決過程中提升學科思維品質。

（2）物質推斷題

質檢卷第15題將物質推斷融合在價類圖中，考查了初高中銜接的學科思維。題目如下：同學們依據物質類別和物質中某元素的化合價建構了初中化學常見物質間的轉化關系坐標圖（見圖5，“→”表示物質間的轉化）。A常用作食品干燥劑，D溶液能使酚酞試液變紅色，F由兩種元素組成，H為當今世界上年產量最高的金屬。請回答下列問題：（Ⅰ）B俗稱為_______。（Ⅱ）D→C的化學方程式為_________。（Ⅲ）A→M物質中能與F溶液反應的有_____種，其中H與F溶液反應的化學方程式為_________。

合作探究過程中，師生一起讀題，一起析圖，共同研究知識點。交流匯報中，有的表達，有的傾聽，有的糾正。在教師的綜合引導下，學生對物質的分類概念更加清晰，應用化合價書寫化學式更加熟練，進一步理解了物質間的轉化關系，并在推斷訓練中培養了學生的證據推理素養。

（3）實驗探究題

實驗探究題的情境素材往往較豐富，并以實驗為載體考查學生的科學探究能力。如質檢卷第17題：[查閱資料]暖寶寶的主要成分有鐵粉、水、活性炭和食鹽（氯化鈉）等。

[實驗1]按圖6所示裝置進行實驗。撕開外袋取出一片暖寶寶，粘貼在溫度計下端，打開K后塞進瓶塞。溫度計示數持續升高，導管中液面上升。據此，甲同學得出“暖寶寶工作時消耗氧氣并放出熱量”。（Ⅰ）瓶內溫度持續升高，但導管中液面上升原因是_______。（Ⅱ）有同學提出該實驗不足以證明“氧氣參加了反應”，理由是______。

[實驗2]用氧氣替代空氣重復上述實驗，測得右側導管中液面的變化數據如表3。（Ⅲ）分析表3數據，證明“氧氣一定參與反應”，理由是_________。

針對學生交流反饋提出的疑問：①導管中的液面真的會上升嗎？②為什么實驗過程中有放熱而裝置內壓強還會減小？我們設計了如下探究：

首先，針對問題①，即講評前學生對題目中“溫度計示數持續升高”和“導管中液面上升”這對描述產生的困惑，引導學生組裝圖6中裝置，進行合作探究，同時記錄溫度計最終溫度。學生親眼見證了溫度的上升和倒吸現象，但是實驗組倒吸的水量卻有較大差別，有的現象是水順著導管進入錐形瓶，有的現象是只在導管末端形成一小段水柱。教師借機引導學生進行反思，再次探究，發現各組實驗裝置氣密性存在差異。針對問題②，通過手持技術，利用溫度傳感器和壓強傳感器，分別檢測裝置內不放鐵粉（無銹蝕過程）溫度的升高引起的壓強變化（見圖7）和鐵粉銹蝕（耗氧、放熱）引起的壓強變化（見圖8），實時獲取數字圖像。通過圖像的生成和對比分析，了解實驗中引起壓強變化的主導因素，理解水倒吸的原因，培養了嚴謹的科學態度，使學生在真實情境中感悟實驗原理，在問題解決中感受學科價值，在合作探究中培養實驗探究與創新意識，促進了學科核心素養的提升。

4.導圖式建構。基于課堂思辨與合作探究，師生共同建構重點題型的解題思維模型（見圖9），并在“拓展式運用”環節中進行實踐。

5.拓展式運用。為檢測試卷講評的效果，我們通過變式檢測對重點題型進行了拓展式運用。如在物質推斷題的變式檢測3（2020年泉州質檢化學試卷第15題）中，90%的學生能在1分鐘內快速讀取題目的關鍵信息，答題正確率突破85%，表達更加準確，思路更加清晰。對實驗探究題最后一個問題“證明氧氣參加了反應”進行拓展：是否有更簡便的證明方式？學生提出了“伸入燃著的木條”“觀察鎂條能否在里面燃燒”……并進行了實驗驗證，觀察到了預期的現象，證實了氧氣濃度減小。可見，拓展式運用提升了學生的科學素養。

四、實踐反思

我們在兩個平行班開展對照實驗研究，實驗班采用“五步法”教學模式進行試卷講評，對照班采用傳統的教學方法進行試卷講評。課后，對實驗班的學生進行問卷調查和個別訪談，調查結果顯示，實驗班的學生普遍認為“五步法”教學模式雖然比較耗時，但是形式很新穎，學生們對試卷講評中真實的情境、合作探究、深度參與等印象深刻，普遍認為“五步法”教學模式對于提升自己的解題能力具有積極作用。通過實驗班學生的問卷調查和個別訪談，我們還發現“五步法”講評模式使試卷的多重功能得以充分發揮，能夠體現學生的主體性，凸顯評價的診斷、激勵和發展功能，有效提高學生的學習自信心，促進學習的有效性。同時，通過運用自編拓展式變式練習測試題對實驗班和對照班學生進行測試，測試結果顯示，實驗班的學生在解決同類試題的時候，獲取試題關鍵信息的速度更快、能力更強，答題的整體正確率也比對照班學生要高。

初中化學“五步法”教學模式響應教育部提出的“積極探索基于情境、問題導向、深度思維、高度參與的教育教學模式”。在這種模式的驅動下，教師主動創設情境，引發學生由境生情、因疑激思，充分利用各種教學資源和手段調動學生的積極性，使學生在自主、合作的氛圍中高度參與學習活動，更有利于培養學生的化學學科素養。

[參 考 文 獻]

[1]中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準（2011年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2012：4.

[2]莊麗萍，洪永健，張連煌.基于學科哲學的“1245”課堂教學模式的實踐研究：以“金屬的化學性質”為例[J].中小學教學研究，2020（6）.

[3]沈旭東.從“為情而境”到“由境生情”：化學教學中真實情境創設概論[J].化學教學，2019（7）：25-29.

[4]陳燎原.建一所有哲學追求的學校[M].上海：華東師范大學出版社，2021：8-12.

（責任編輯：趙曉梅）

作者簡介：張連煌（1980—），女，福建晉江人，晉江市華僑中學一級教師，大學本科，研究方向：中學化學教育教學研究;張賢金（1985—），男，福建南安人，福建教育學院理科研修部副教授、教研員，碩士，研究方向：中學化學教學研究;施鳳鶴（1979—），女，福建晉江人，晉江市教師進修學校一級教師，大學本科，研究方向：中學化學教育教學研究。

基金項目：本文系福建省教育科學“十三五”規劃2020年度常規課題“初中化學‘五步法’教學模式的實踐研究”（課題編號：FJJKXB20-1118）的階段性研究成果。

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