高中化學課堂教學邏輯線索的設計及應用

藺海莉 曾春梅 王松濤

一、課堂教學邏輯線索的內涵

課堂教學邏輯包括兩個方面：一是學科內容本身的內在邏輯，二是實際的教學推進符合學科內容順序、結構和學生接受知識思維規律的程度。換言之，教學邏輯在課堂中是隱形的，需要通過教師的教學行為呈現出來，學科內容與教師的教學行為決定了課堂教學的邏輯性，從而決定了課堂教學有效性。

“線索”是指貫穿一堂課的思想、理念或教學發展關系，體現教師授課縱向推進的思路。課堂教學中的邏輯線索是為了提高教師的教學邏輯和幫助學生建構知識體系而設置的貫穿于課堂教學過程中、推進教學流程的思路，反映了教學過程中的各部分的內在聯系。邏輯線索是構建課堂的思想靈魂，是教師教學的核心思路，是學生學習的思維法寶。

二、高中化學課堂教學邏輯的建構

高中化學知識相對零散龐雜，知識是散的、不連貫的，這就要求教師在教學過程中將知識串聯起來，建構教學內容、教師、學生三者間的邏輯關系。

1.梳理線索，突出課堂完整性連貫性

以發展化學學科核心素養為主旨設計邏輯線索，每條線索的設計都要保證教學的連貫性和完整性，包含“問題線”“情境線…‘活動線”“知識線”“素養線”。

知識線：教師在課堂教學中呈現的知識順序和學生所要掌握的知識體系，是課堂教學中的基石。

情境線：多個情境在課堂教學中呈現順序，一般在講授新課前和教學轉換時，是課堂教學中的載體。

問題線：推動課堂教學進程的環環相扣的問題鏈，是課堂教學中的內在驅動力。

活動線：在教師組織引導下開展的學習活動順序，是課堂教學中的外在推動力。

素養線：在課堂教學過程發展起來不同維度的素養，具有重要育人價值。

2.整合線索，構建課堂教學邏輯結構

邏輯的鏈接實際上是教學邏輯前提與結論之間的關系建立，即在教師頭腦中所采用確信的手段實現教學目標。高中化學課堂可以通過這樣五條邏輯線索的鏈接實現教學目標，五條線索合而為一隱藏于教學過程。

清晰的教學過程還要注意各線索之間的邏輯。將知識置于特定情境中，不僅能引發后續的教學情感，還能讓學生理解所學的知識，了解問題產生的前因后果，促使學生建構學習任務與其已有知識經驗的聯系，所以情境設置在第一個。課堂教學的有效性具體體現在問題解決的有效性，活動開展在問題提出之后，以提高問題解決的有效性。基于建構主義理論，知識的獲得是在特定情境下，學習者利用必要的學習資料進行有意義建構，所以知識是在情境、問題、活動中建構出來的。化學學科核心素養是學生在化學認知活動中發展起來并在解決與化學相關問題中表現出來的關鍵素養，應該設置在最后。情境線、問題線、活動線、知識線、素養線的有序鏈接構建了“五線合一”課堂教學邏輯結構（見圖1）。

“五線合一”課堂教學邏輯結構可表述為：通過創設情境，提出系列問題，開展活動探究，使學生產生認知矛盾，在不斷追問和補充的過程中，進行有意義的建構，使學生獲得新知識，在知識層面逐步上升，并能夠遞進入思想層面，進而提高學生的核心素養。在實際的教學中并不是一個線索對一個線索的關系，可能是多對多的關系，各線索之間在不斷交替進行。

三、“五線合一”課堂教學邏輯結構在教學中的應用

以人教版選擇性必修1“金屬的腐蝕與防護”為例，從五條邏輯線索視角下設計教學。

1.教學思路

整理教學內容，梳理五條邏輯線索，構建金屬的腐蝕與防護的課堂教學邏輯結構（見圖2）。

2.教學過程

環節一：創設情境，激發學習興趣

情境：

產品名稱：暖身貼（一次性發熱貼）

規格型號：130mm×95mm

產品成分：鐵粉，水，活性炭，蛭石，吸水性樹

脂，食鹽

問題：請同學們根據暖貼的成分和已有的知識去推測暖貼的發熱原理？

活動：分析討論成分中有鐵和碳，還有電解質溶液，可以構成原電池。

知識：復習原電池形成的條件，推測暖貼發熱是鐵被氧化會放出熱，成分中的鐵和碳及食鹽水構成原電池，加快反應速度，放出大量的熱，其中的蛭石有著保溫的作用，暖貼的放熱過程就是鐵的電化學腐蝕生銹的過程。

素養：宏觀辨識與微觀探析。

設計意圖暖貼是我們常見的產品，以暖貼真實情境導人，調動學生已有的知識，激發學習興趣，通過提問暖貼發熱原因，復習原電池知識，以宏觀的暖貼導入，結合舊知識，轉入微觀視角，引導學生從宏觀與微觀的角度分析問題。

環節二：實驗探究.建立認知模型

情境：暖貼實驗探究。

問題：暖貼中的鐵粉被氧化，是被什么物質氧化？

問題：以暖貼成分為反應物，設計實驗探究鐵粉被氧氣氧化？

活動：分組討論，設計實驗進行探究。

第一步：提出假設：鐵粉是被氧氣氧化。

第二步：設計反應裝置（見圖3）。

第三步：組裝實驗儀器，檢查氣密性，進行實驗。

第四步：記錄實驗現象：導管中的紅墨水倒吸一段水柱：得出結論：錐形瓶中的壓強減小，說明消耗了氧氣。

知識：從實驗中我們得出鐵粉是被氧氣氧化，像這樣在弱酸性或中性溶液里金屬被氧氣氧化而失去電子的過程叫吸氧腐蝕。

問題：既然是構成了原電池，鐵又是被氧氣氧化的，請同學們嘗試書寫一下正負極的方程式？

活動：書寫方程式：

知識：吸氧腐蝕的本質是在弱酸性或中性溶液里形成原電池，金屬在負極失電子，氧氣在正極得電子。

素養：宏觀辨識與微觀探析、科學探究與創新意識、證據推理與模型認知。

設計意圖 吸氧腐蝕實驗就地取材以暖貼為原料，反應快速現象明顯，更能體現化學的真實性與生活性，從宏觀的實驗現象到微觀的吸氧腐蝕的本質分析再到符號表征嘗試書寫方程式，各線索層層推進，揭示知識的形成過程，形成證據意識，構建吸氧腐蝕概念模型，認識吸氧腐蝕的本質。6EAFC2CB-6AB7-4B08-A229-FB812109167D

環節三：真實素材，感知本質特征

情境：酸雨加速對金屬腐蝕的圖片與資料。

問題：在以前的學習中就了解到酸雨會加快金屬的腐蝕，為什么酸雨會加快金屬的腐蝕？

活動：在酸性條件下也形成了原電池，加快了金屬的腐蝕，根據吸氧腐蝕的本質嘗試書寫在酸性條件下的正負極的方程式。

負極：Fe - 2e - =Fe2

正極：2H+ +2e -=H2 ↑

總反應：Fe +2H+=Fe2++H2↑

知識：負極的Fe失電子生成Fe2+，正極的H+得電子放出H2。像這樣在酸性環境引起的電化學腐蝕叫析氫腐蝕。

知識：金屬電化學腐蝕，包括吸氧腐蝕和析氫腐蝕。吸氧腐蝕與析氫腐蝕的區別是吸氧腐蝕的水溶液為中性或堿性，析氫腐蝕的水溶液為酸性。

知識：電化學腐蝕與化學腐蝕的區別是有無電子得失，并且在生活中化學腐蝕往往與電化學腐蝕同時發生。

素養：宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知。

設計意圖 根據酸雨會加快金屬的腐蝕，結合吸氧腐蝕認知模型分析析氫腐蝕，學會書寫析氫腐蝕的正負極方程式，認識到吸氧腐蝕與析氫腐蝕的本質區別，通過暖貼發熱與酸雨會加快金屬腐蝕情境，感受化學知識與生活密切聯系。

環節四：查閱資料，感受化學價值

情境：金屬腐蝕生銹對我們生活造成嚴重的損害資料。

問題：同樣是金屬腐蝕，可以帶來便利也可以帶來危害，怎樣防護呢？

活動：請同學們收集資料有哪些金屬防護的方法。

知識：可以把金屬制成合金，比如不銹鋼就可以耐腐蝕;也可以通過涂耐腐蝕的物質在金屬表面與空氣隔絕，比如涂油漆。還有電化學防護方法，下節課進一步學習電化學防護原理。

素養：科學態度與社會責任。

設計意圖通過有關金屬腐蝕的資料，認識金屬腐蝕帶來的危害，關注與化學有關的社會問題。通過認識暖貼發熱原理是金屬的電化學腐蝕，深刻體會化學知識的價值，同樣是鐵被腐蝕，可以利用其釋放出來的熱量來制造暖貼，帶來生活的便利，要正確認識化學并合理地利用化學。

3.教學效果

提升教師的教學邏輯：從散亂繁雜的化學知識中理清教學頭緒，在教師頭腦中呈現教學框架，教學內容更合理，教師思路更清晰，教學活動更豐富，言語表達更流暢。

促進學生學習方式的轉變：了解知識的前因后果來龍去脈，洞悉知識的本質與規律，積極建構知識，形成學科思維，實現化學知識到核心素養的轉變。

提高課堂效益：豐富的情境素材和多樣的教學活動營造生動的課堂氛圍，拉近教師與學生的距離，彰顯化學課堂獨特魅力。

（收稿日期：2022 - 03 - 05）6EAFC2CB-6AB7-4B08-A229-FB812109167D