盧名遠

《義務教育化學課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）從教學角度指出“要進階規劃化學教學目標”，還指出“學生化學課程核心素養的發展是一個持續進步的過程，因此，教師應依據化學課程核心素養的內涵，結合學生的已有經驗和認知特點，對化學教學目標進行整體規劃，針對學生化學課程核心素養發展的不同階段，設計與之相適應的教學目標”。從中可以看出，新課標明確要求從整體與進階兩個維度設計與規劃教學。

一、當前教學中存在的問題

當前初中化學教學中，普遍存在欠缺整體分析與進階規劃的碎片化教學現狀。主要表現在：部分授課者常常孤立地講授每節課的知識點，不引導學生前后關聯建構;或面面俱到、淺層次地關聯一節課所涉及的所有的知識點。這種不能從整體與進階兩個維度設計與規劃的教學，不利于學生深度理解或結構化核心知識，學生習得的是簡單堆砌和碎片化的惰性知識，缺乏整合與遷移應用功能。

“變量控制法”是“科學探究”核心素養的構成要素，新課標明確要求“學習控制變量和對比實驗的實驗設計方法”。但新課標沒有指明該核心素養在教材中的落點，也沒有對“科學探究”及“變量控制法”劃分進階水平，因而不便于執行落實。并且初中化學教材中核心知識所承載的核心概念與核心素養是隱性的，其進階也是隱性的。因此需要執教者梳理核心知識和核心素養在教材中的呈現順序，然后規劃出外顯的、進階的、易實施的教學框架。

下面以初中化學“變量控制法”為例，闡述如何在整體分析教材基礎上構建進階的框架和路徑，及如何“合理地確定各階段學生的認知特點和能力起點以及進階學習目標，指導教師準確把握教學起點、教學目標與教學順序，來調整和優化教學”。

二、“變量控制法”進階框架的分析與建構

變量控制法是指“科學研究中，對于多因素（多變量）的問題，常常采用只改變其中的某一個因素，控制其他因素不變的研究方法，使多因素的問題變成幾個單因素的問題，分別加以研究，最后再將幾個單因素的問題的研究結果加以綜合。這種變量控制的方法是科學研究中常用的方法。”

控制變量能力幾乎是科學探究所有階段都需要的能力，它由變量識別、實驗假設與設計、操作與數據分析等多重維度構成。

1.“變量控制法”進階水平的劃分

建構進階框架的關鍵是劃分進階水平層次，包括進階起點、進階中間水平、進階終點等。有人參照《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》中“化學學科核心素養水平劃分”，將高中生控制變量能力劃分為四個水平層次：認識變量、單因素控制、多因素轉單因素控制、綜合控制。筆者梳理了初中化學教材中“變量控制法”全部內容，在初中生認知層次的基礎上，將初中化學控制變量能力也劃分為四個水平層次：辨認變量及分析總結，理解簡單控制變量方法，建構“變量控制法”模型，應用“變量控制法”模型設計實驗。

2.整體分析教材構建學習進階框架

只有在整體梳理教材的基礎上，才能構建科學的學習進階框架、確定合適的進階教學策略。筆者全面梳理了2012年版人教版初中化學教材中12個涉及“變量控制法”的實驗，并依據上述劃分的“變量控制法”進階水平，分析并統籌設定每個“變量控制法”實驗所處的水平。具體見下表1。

三、確定合適的進階教學策略

構建了進階框架，就可以依此框架進行教學。然而仍然會有部分老師，不能恰當地處理每個進階點的教學內容與方式，不能處理核心知識點、核心能力點、核心素養點之間的關系。

如以第七單元課題1《燃燒和滅火》中的“一、燃燒的條件”為例，該部分主要知識點“燃燒三條件”較簡單，新課標明確提出“能運用變量控制思想設計燃燒條件等實驗探究方案”，要求的能力層次較高。目前較多教師的教學流程大抵如下：先一次性播放完實驗視頻（或做完課本實驗），然后師生描述實驗現象，然后碎片提問與學生一起得出“燃燒三條件”結論，再要求學生記住結論，最后做幾道試題鞏固結論，15分鐘內就完成教學任務。此處本應是進階中間水平3分析并建構單因素“變量控制法”模型，但仍然有教師還在強調酒精燈的使用等。我們設計此處的教學策略如下：

1.進階分析

教材在“過氧化氫制氧氣”處已呈現了水平2“理解簡單控制變量方法”，在“二氧化碳與水反應”處進階到水平3“建構‘變量控制法模型”。至此，學生已具備基本的變量辨別分析能力，已有初步控制變量意識，初步理解控制變量的意義，已具備分析控制變量實驗并得出結論的能力。

此處仍設為水平3“分析并建構單因素‘變量控制法模型”，但比“二氧化碳與水反應”處的要求稍高。為后續第八單元課題3“鐵制品銹蝕條件”水平4“應用模型設計‘變量控制法實驗”打基礎。

2.教學目標

根據以上進階分析，結合本節課知識特點，及學生生活常識與能力，設定本內容的教學目標為：（1）通過分析“變量控制”策略和變量控制法，建構單因素“變量控制法”模型;（2）初步學會應用“變量控制法”思想設計方案;（3）通過分析實驗證據形成結論，深化對“燃燒三條件”的認識。

3.教學重點與難點

教學重點：1.引導學生分析與確定自變量、因變量和控制變量，2.運用“變量控制”策略設計實驗方案，并通過分析實驗現象和測得數據，得出正確結論。

教學難點：1.如何準確地確定自變量、因變量和控制變量;2.三因素實驗，如何控制兩個因素不變，只改變其中一個因素。

4.教學過程（見表2）

四、教學效果與反思

經過研究與實踐，我們發現學習的過程不可能只存在唯一的進階路線，甚至不一定總是呈現進階的狀態，并且核心素養的拆解與進階水平的科學設置，教材的梳理及進階框架與路徑的構建，要求骨干教師或專家有較高專業水平和大量時間。但欣慰的是，教師在經歷了“變量控制法”水平劃分、教材梳理、各實驗水平確定，進而建構基于全教材的“變量控制法”的進階框架與路徑，教師在面對其他核心知識與能力點時，已能有意識地自主建構“整體與進階規劃”的教學框架，有效地促進“核心素養”有序落地。

【本文系廣東省教育科研“十二五”規劃重點項目“初中化學有序教學與教師專業發展的實踐研究”（項目編號2014ZQJK026）的研究成果之一】

責任編輯 龍建剛204A1EA4-EA43-45A8-9B47-22D36E32C991