基于學(xué)科素養(yǎng)下高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)

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摘要：高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)中要注意以下三點(diǎn)：情境教學(xué)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、建模教學(xué)。創(chuàng)設(shè)真實(shí)的、接地氣的情境背景,創(chuàng)設(shè)環(huán)環(huán)緊扣的問題境脈。教學(xué)設(shè)計(jì)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織形式多樣化、內(nèi)容創(chuàng)新化，培養(yǎng)了他們“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”的化學(xué)核心素養(yǎng)，從實(shí)踐層面激勵(lì)學(xué)生勇于創(chuàng)新。建立模型的教學(xué)方法不僅適用于新授課也適用于復(fù)習(xí)課，通過證據(jù)推理與模型認(rèn)知，幫助學(xué)生形成化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的思想和方法。

關(guān)鍵詞：學(xué)科素養(yǎng)；情境；創(chuàng)新；實(shí)驗(yàn)；建模；教學(xué)設(shè)計(jì)

一、教學(xué)設(shè)計(jì)中情境教學(xué)的創(chuàng)設(shè)

（一）創(chuàng)設(shè)真實(shí)的接地氣的情境背景

利用實(shí)物模型、化學(xué)史，聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際，讓學(xué)生感知化學(xué)與生活的密切關(guān)系。在去年江蘇省高中化學(xué)優(yōu)質(zhì)課評(píng)比中A組課題“鐵及其化合物”中，老師們分別創(chuàng)設(shè)綠蘿缺鐵生病、鵝卵石中的鐵元素、月餅包裝盒里的脫氧劑成分的研究、激光打印機(jī)墨粉中的鐵元素等真實(shí)的情境背景，通過不同的情境學(xué)習(xí)相同的知識(shí)點(diǎn)。老師在教學(xué)設(shè)計(jì)中把握情境問題的切入點(diǎn)，要難度適當(dāng)，起點(diǎn)高，落點(diǎn)低，深入淺出，有層次感，要有現(xiàn)實(shí)意義，要學(xué)生感興趣。如與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)問題、環(huán)境污染、自然災(zāi)害、前言科技、航天航空等方面，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到環(huán)境保護(hù)和資源合理開發(fā)的重要性，讓綠色化學(xué)觀念和可持續(xù)發(fā)展的意識(shí)根植于腦海中，深刻認(rèn)識(shí)到化學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境之間的相互關(guān)系及化學(xué)對人類社會(huì)發(fā)展的重要性，強(qiáng)化社會(huì)責(zé)任感，通過這些情境問題映射出學(xué)習(xí)化學(xué)的更高層次的價(jià)值追求。

（二）創(chuàng)設(shè)環(huán)環(huán)緊扣的問題境脈

利用創(chuàng)設(shè)的情境素材設(shè)計(jì)一條問題主線，串聯(lián)起各個(gè)知識(shí)點(diǎn)，情境問題是載體，通過問題的層層遞進(jìn)，不斷激發(fā)學(xué)生的思維。印象深刻的是李增坤老師的優(yōu)課，他圍繞家里一盆黃化病的綠蘿講授了“鐵及其化合物“的相關(guān)知識(shí)。他設(shè)計(jì)以下問題展開討論：①為什么家里的綠蘿葉子變黃了？上網(wǎng)查閱原因，知道因?yàn)槿辫F引起的黃化?。虎诘骄W(wǎng)上購花肥治療黃化病，研究化肥的成分是什么？學(xué)習(xí)了Fe2+、Fe3+的鑒定方法；③為什么施化肥效果不明顯？通過找原因，學(xué)習(xí)了Fe2+的還原性，容易被氧化成Fe3+；④如何處理變質(zhì)的化肥？學(xué)習(xí)Fe3+轉(zhuǎn)化成Fe2+的方法，知道Fe3+的氧化性。他設(shè)計(jì)的一個(gè)個(gè)問題過渡自然，無縫銜接，老師娓娓道來，學(xué)生學(xué)的津津有味。依托情境問題讓學(xué)生在學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的過程中解決問題，充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性、積極性，成為學(xué)習(xí)的主體。我們可以從問題和假設(shè)出發(fā)，讓學(xué)生敢于質(zhì)疑，勇于探索。情境教學(xué)緊扣教學(xué)主題，貫穿一節(jié)課的教學(xué)始終，體現(xiàn)正面的價(jià)值導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。

二、教學(xué)設(shè)計(jì)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化

（一）實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織形式多樣化

1.教學(xué)設(shè)計(jì)中根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的難易程度，分為以下四類：①老師獨(dú)立完成的演示實(shí)驗(yàn)；②老師演示實(shí)驗(yàn)中邀請學(xué)生共同完成（老師為主，學(xué)生為副）；③學(xué)生的演示實(shí)驗(yàn)（老師扮演好打下手的角色)；④學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。教學(xué)設(shè)計(jì)中寫好基于學(xué)科素養(yǎng)下的高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)陸瑾瑾(江蘇省啟東市匯龍中學(xué)江蘇啟東226200)切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案，預(yù)測好實(shí)驗(yàn)可能的突發(fā)狀況和應(yīng)急措施，做好預(yù)備實(shí)驗(yàn)。指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)既要事無巨細(xì)，又要注意不能代替包辦，充分發(fā)揮教師的引導(dǎo)作用，讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)中來，能對觀察記錄的實(shí)驗(yàn)信息進(jìn)行加工，并獲得結(jié)論。這樣不僅培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，更培養(yǎng)了學(xué)生觀察能力、分析能力和動(dòng)手能力。2.教學(xué)設(shè)計(jì)中根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)內(nèi)容的需要，實(shí)驗(yàn)分不同時(shí)間段呈現(xiàn)。通常有以下四種：①課的開始，通過實(shí)驗(yàn)情境引入課題，設(shè)置懸念，增強(qiáng)學(xué)生探究物質(zhì)組成、性質(zhì)、變化的興趣；②課的中途，通過實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生形成概念、理解原理，能依據(jù)探究目的設(shè)計(jì)并優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，發(fā)現(xiàn)并提出有探究價(jià)值的化學(xué)問題；③課的尾聲，它能鞏固化學(xué)知識(shí)，讓學(xué)生懂得尊重客觀事實(shí)和證據(jù)，反對偽科學(xué)；④課后實(shí)驗(yàn)，它拓展了學(xué)生的視野、思維，強(qiáng)化探索研究科學(xué)的精神，養(yǎng)成獨(dú)立思考、敢于質(zhì)疑的精神，鍛煉了學(xué)生的實(shí)踐能力。

（二）實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容敢于創(chuàng)新化

1.實(shí)驗(yàn)儀器、方法的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

實(shí)驗(yàn)儀器不拘泥于常規(guī)儀器，可以用醫(yī)用注射器、塑料瓶、吸管等生活中常見的物品來代替滴管、集氣瓶、導(dǎo)管、錐形瓶等常見的化學(xué)儀器，拉近了學(xué)生與化學(xué)的距離，更容易理解實(shí)驗(yàn)原理。例如：氨氣的噴泉實(shí)驗(yàn)，如果燒瓶中氨氣不干燥，裝置漏氣，很容易失敗，我們可以將盛放水的膠頭滴管換成醫(yī)用注射器注水，細(xì)長的針尖穿過橡皮塞不易漏氣且能較長時(shí)間保證氨氣干燥，操作簡單，提高了實(shí)驗(yàn)的成功率。還有氨氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，用兩根玻璃棒分別蘸取濃鹽酸、濃氨水，靠近玻璃棒，觀察中間的白煙。兩種物質(zhì)揮發(fā)出的刺激性氣味的氣體污染了空氣，我們不妨用直玻璃管代替玻璃棒，在玻璃管兩端分別塞上蘸有濃氨水和濃鹽酸的棉花球，再在兩端塞上橡皮塞，可以很明顯地觀察到玻璃管中間的白煙，又解決了污染問題。

2.合理利用現(xiàn)代教學(xué)裝備

信息發(fā)展日新月異，緊跟時(shí)代的步伐。一些定量實(shí)驗(yàn)、無法直觀體現(xiàn)出來的數(shù)據(jù)可以借助于現(xiàn)代教學(xué)裝備，如PH傳感器（酸堿度的測定）、壓強(qiáng)傳感器（溶解氣體的測定）、數(shù)據(jù)采集器、手持技術(shù)的合理使用。大數(shù)據(jù)使上課節(jié)奏緊湊、高效，幫助學(xué)生從元素和原子，分子水平認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成，結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化，能從宏觀辨識(shí)和微觀探析相結(jié)合的視角分析與解決問題。創(chuàng)新能推動(dòng)發(fā)展，通過設(shè)計(jì)、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，對實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)預(yù)測，激發(fā)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)他們“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”的化學(xué)核心素養(yǎng)，從實(shí)踐層面激勵(lì)學(xué)生勇于創(chuàng)新，為將來積極參與有關(guān)化學(xué)問題的社會(huì)決策打下基礎(chǔ)。

三、教學(xué)設(shè)計(jì)中認(rèn)知模型的建立

（一）建模在新授課中的設(shè)計(jì)

通過分析、推理等方法認(rèn)識(shí)研究對象的本質(zhì)特征、構(gòu)成要素及其相互關(guān)系，建立認(rèn)知模型，并能應(yīng)用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象，揭示本質(zhì)規(guī)律。在去年江蘇省高中化學(xué)優(yōu)質(zhì)課評(píng)比中B組課題“元素周期律”中，老師們大部分通過建立認(rèn)知模型進(jìn)行教學(xué)。尤其突出的是瞿洋老師的優(yōu)課，她的教學(xué)設(shè)計(jì)分三個(gè)層次：①數(shù)據(jù)分析初建模型。通過數(shù)據(jù)分析與推理，發(fā)現(xiàn)元素的原子核外電子排布、元素主要化合價(jià)、原子半徑的周期性變化規(guī)律，認(rèn)識(shí)其發(fā)生周期性變化的本質(zhì)原因，形成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念。②科學(xué)探究建立模型。通過建立模型和科學(xué)探究，了解元素金屬性和非金屬性的周期性變化規(guī)律，培養(yǎng)證據(jù)推斷的能力和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。③運(yùn)用模型深化認(rèn)識(shí)。通過模型推測和解釋化學(xué)現(xiàn)象，體會(huì)元素周期表的重要指導(dǎo)意義。

（二）建模在復(fù)習(xí)課中的設(shè)計(jì)

這種建立模型的教學(xué)方法不僅適用于新授課，也適用于復(fù)習(xí)課。如化學(xué)高考中?？嫉膱D形題，占分比例較重，但得分率不高，要想突破這個(gè)重難點(diǎn)，教師不妨在平時(shí)的教學(xué)設(shè)計(jì)中多采用建模的方法。在高三復(fù)習(xí)課上，先通過對高考題目中圖形的觀察，獲取有關(guān)感性知識(shí)和印象，再運(yùn)用分析、比較、概括、歸納、推理、建模等方法對所獲取的信息進(jìn)行初步的加工和應(yīng)用。通過建立認(rèn)知模型，學(xué)生對陌生題目不再害怕，能夠進(jìn)行知識(shí)遷移，舉一反三，對復(fù)習(xí)起到事半功倍的效果。教師可通過證據(jù)推理與模型認(rèn)知，幫助學(xué)生形成化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的思想和方法，認(rèn)識(shí)化學(xué)現(xiàn)象和模型之間的關(guān)系，運(yùn)用多種認(rèn)知模型來描述和解釋物質(zhì)的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化，預(yù)測物質(zhì)及其變化的可能結(jié)果，依據(jù)物質(zhì)及其變化的信息建構(gòu)模型，建立解決復(fù)雜化學(xué)問題的思維框架。一份優(yōu)秀的教學(xué)設(shè)計(jì)除了以上幾點(diǎn)，還要考慮多方面的因素，要因地制宜、因材施教，將化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)融于教學(xué)設(shè)計(jì)中，幫助學(xué)生形成未來發(fā)展需要的正確價(jià)值觀念、必備品格和能力。

作者：陸瑾瑾 單位：江蘇省啟東市匯龍中學(xué)