核心素養視域下高中化學元素化合物生活化教學的創新實踐

摘要：本文針對元素化合物教學中存在的知識碎片化、認知表層化問題，以2017版化學課程標準為指導，構建\"生活情境-科學探究-價值建構\"三位一體的教學模式。通過開發系列生活化課程資源、設計梯度探究任務、實施多元評價機制，有效促進學生宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知等核心素養的發展。兩年教學實踐表明，實驗班學生在科學探究能力、知識遷移水平等方面顯著提升，為元素化合物教學改革提供可操作性范式。

關鍵詞：核心素養" 元素化合物" 生活化教學" 教學策略" 高中化學

一、問題緣起與研究定位

（1）現實困境分析。①知識掌握維度：某市2022年學業質量監測顯示，學生在“金屬腐蝕原理”“鹽類水解應用”等生活關聯性試題上的得分率僅為54.3%，顯著低于理論計算題（72.8%），暴露\"學用脫節\"問題。②教學實施現狀：對6所高中32節元素化合物課堂觀察發現：78%的課堂以教材實驗為主，缺乏生活化改造，64%的情境創設停留在\"導入環節\"，未貫穿教學全程，僅9%的課堂設置社會實踐類作業。③學生認知障礙：談發現，學生普遍存在\"三難\"現象：難以將Fe2+/Fe3+轉化與補鐵劑服用關聯（概念遷移難），無法解釋鋁制易拉罐回收價值（性質應用難），不理解NaHCO?在烘焙中的具體作用機制（微觀表征難）。

（2）理論依據。①建構主義學習理論：強調在真實情境中主動構建知識體系。②STSE教育理念：注重科學、技術、社會與環境的相互作用。③深度學習理論：追求概念理解、批判思維與復雜問題解決。

二、教學模型構建與實施路徑

（一）“三階九步”生活化教學模式。

（1）情境浸潤階段：生活現象聚焦（如暖貼發熱原理探究），社會問題溯源（如重金屬污染事件分析），認知沖突激發。（如“鋁鍋致癌”真偽辯論）。

（2）深度探究階段：實驗方案設計（對比不同條件下鐵釘銹蝕速率），" 微觀機理闡釋（Fe→Fe2+→Fe3+的電子轉移可視化），模型構建應用（繪制金屬防腐方法思維導圖）。

（3）價值內化階段：知識遷移創新（設計陽臺小菜園防銹支架），社會決策參與（撰寫社區廢電池回收提案），反思評價提升（編制《我的金屬知識手冊》）。

（二）課程資源開發策略

（1）生活素材庫建設。元素：Fe、Al、Cu；生活素材：暖貼、菠菜、鐵鍋 ；易拉罐、鋁箔藥板、明礬；銅火鍋、青銅器、電路板。教學關聯點：氧化放熱、Fe2+吸收、鈍化；合金性能、延展性、凈水原理;導熱性、腐蝕防護、導電性。

（2）家庭實驗包設計。①基礎型：食醋除水垢（CaCO?+CH?COOH）；②探究型：不同金屬導線制作水果電池；③創新型：利用鐵粉測定食品干燥劑有效性

（三）課堂教學實踐案例

課例：探秘補鐵劑中的化學智慧——鐵及其化合物復習課

（1）情境任務。某品牌補鐵劑說明書顯示。①主要成分：琥珀酸亞鐵（FeC?H?O?）；②注意事項：與維生素C同服可促進吸收，忌與濃茶同服。

（2）問題鏈設計。如何驗證藥片中Fe2+的存在？（性質檢驗實驗設計） ；維生素C在此過程中起什么作用？（氧化還原原理分析）；為何不能用茶水送服？（配合物形成對吸收的影響）。

（3）探究活動。任務1：分組設計Fe2+檢驗方案（試劑選擇、操作優化）；任務2：通過電位傳感器測定VC對Fe2+穩定性的影響；任務3：模擬胃液環境，探究pH對鐵元素吸收率的影響。

（4）素養達成。宏觀辨識：觀察溶液顏色變化判斷價態轉變。證據推理：通過電位變化曲線推導抗氧化機理。社會責任：為缺鐵性貧血患者撰寫用藥指南。

三、教學評價體系創新

（1）三維評價框架。①知識理解度：通過概念圖繪制檢測知識結構化水平；②實踐創新力：依據家庭實驗報告評估探究能力發展；③價值認同感：采用量表測量STSE觀念形成程度。

（2）典型案例追蹤。對比實驗班（n=45）與對照班（n=43）在\"金屬材料\"單元的表現：

（3）質性評價摘錄。①學生A：“現在看到食品包裝袋上的添加劑，會主動分析Na、Fe等成分的作用”②家長反饋：“孩子主動檢測家中水質硬度，用化學知識解決實際問題的能力明顯提升”。

四、實踐成效與反思

（1）階段性成果。①開發校本課程《生活化學探秘》（獲省級精品課程）；②形成典型課例集（12個教學案例被市級教研平臺收錄）；③學生研究成果3項生活化課題獲全國青少年創新大賽獎項）。

（2）待改進問題。①城鄉學生家庭實驗資源獲取存在差異；②部分生活化實驗的安全把控需要加強；③跨學科整合能力有待進一步提升。

（3）未來發展路徑。①構建“家校社”協同育人機制（如與環保部門合作開展重金屬檢測）；②開發AR化學實驗室（虛擬還原金屬冶煉場景）；③建立生活化教學資源云平臺（實現區域資源共享）

結語：當化學教學真正扎根生活土壤，元素化合物知識便不再是枯燥的方程式記憶。通過持續優化生活化教學模式，我們期待學生不僅能理解Fe3+的檢驗方法，更能洞察社會生活中的化學智慧；不僅會書寫鋁熱反應方程式，更能體會科技發展中的學科價值。這或許就是化學教育最美的樣態——讓知識回歸生活，讓素養照亮未來。

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（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[2]王磊.學科能力發展評學教系統的建設與應用[J].課程·教材·教法，2021（5）.

[3]鄭長龍.化學實驗教學論[M].北京：高等教育出版社，2018.