基于核心素養的化學教學范文

導語：如何才能寫好一篇基于核心素養的化學教學，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

【關鍵詞】化學核心素養；感悟式教學；流程；策略

核心素養是學生在接受相應學段的教育過程中，逐步形成的適應個人終生發展和社會發展需要的必備品格與關鍵能力。核心素養的形成不是一蹴而就的，具有終生發展性，也具有階段性，即一些核心素養在特定的教育階段可能更容易取得良好的培養效果?；瘜W核心素養包含宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認識、實驗探究與創新意識、科學精神和社會責任等五個要素。基于此，我在高中化學教學中積極嘗試感悟式教學，激發學生學習興趣，促進學生轉變學習方式，通過引導學生參與宏觀辨識與微觀探析，進行證據推理和實驗探究等活動，著力提升學生的化學核心素養。

一、化學“感悟式教學”的基本流程

“感悟式”教學強調學生的“自悟”，“悟”的主體是學生。在整個教學過程中，教師的作用是提供學生“悟”的平臺，引導學生確立“悟”的感受點，激活學生思維，再給予學生自我感悟的時間和空間去再探索、再發現、再創造。所以我所實施的化學感悟式教學的基本流程是“讀――疑――思――悟”。具體做法如下：

1.組織預習，讓學生讀而感之

首先是強調預習，即通過“讀書”，讓學生對所要學的內容有大概的宏觀辨識，為下一步“疑”打好基礎?！白x書”，用眼、用口、用耳，更要用心。心理學家實驗證實，人類獲取信息的83%來自視覺，11%來自聽覺，所以“讀”對于獲取基本知識是非常重要的。在化學新教材課本上，結論性的文字敘述少了，留白（包括實驗現象等等）多了，所以學生的預習難度加大。為了幫助學生學習，我采用了預習提綱的方式，有時也要求學生借助網絡等資源來完成預習。如對于電解質、非電解質的學習，我將預習提綱設計如下：

案例1：電解質、非電解質的預習

（1）閱讀教材關于電解質與非電解質的內容，了解定義，發現兩者的區別和注意要點。

（2）嘗試練習：下列物質中：①Cu ②液態氯化氫 ③氯氣 ④鹽酸 ⑤酒精 ⑥CO2 ⑦飽和食鹽水，屬于電解質的為 ；屬于非電解質的有 ； 既不是電解質、也不是非電解質的是 。（填物質的序號）

2.設計問題，讓學生疑而問之

這一環節是通過收集學生在自主預習過程中出現的問題，創設真實的問題情境并加以設計，為進一步深入探究確定目標。比如上面講到的有關電解質與非電解質的預習作業。當學生在反復閱讀了“電解質”與“非電解質”的定義后，對其中的關鍵詞如“化合物”，一部分仔細的學生會抓住，但還會有相當多的同學沒能注意，所以在做練習時，錯誤會不可避免地出現。有的同學在解題過程中可能就會產生如：銅能導電，那它為何不是電解質？二氧化碳的水溶液可以導電，那它為何是非電解質？等問題；還有些同學自主糾錯后，也會提出諸如：“為何XX是電解質？YY是非電解質？”等問題。

雖然提出的問題比較淺顯，但對我所任教的多數學生而言還是很有價值的。因為大多數學生習慣于被動地接受知識，缺乏質疑精神和問題意識，所以在教學中我積極創設寬松民主的課堂氣氛，培養學生勇于質疑、敢于提問的科學精神。

3.啟發引導，讓學生思而知之

課堂上，學生在教師的啟發引導下，把自己已有的知識、經驗與當前的學習活動結合起來，激發思維、動腦思考、解決疑問，從而獲取新知識、新方法。這里教師的啟發要注重層層引導，可借助遞進式、連環式提問技巧，幫助學生層層深入，直達核心。

案例2：電解質、非電解質的教學

思考1：Cu、鹽酸、飽和食鹽水能導電，其本質是什么？

思考2：Cu、鹽酸、飽和食鹽水為什么不是電解質？此組概念適用的物質類別是什么？

思考3：為什么液態氯化氫是電解質、酒精是非電解質？

思考4：二氧化碳是非電解質的本質原因是什么？

思考5：電解質、非電解質概念判斷的注意點有哪些？

說明：這5個問題層層遞進，結合學生已有的知識，如導電的本質、物質的構成與類別、物質的電離等等，引導學生從宏觀辨識和微觀探析兩個不同的視角理解電解質、非電解質概念，最后通過學生小組討論再一次回顧，便于更好地建構這一概念體系。

4.留有空間，讓學生悟而得之

留白是美的，美在能讓人去感悟，去揣摩。在教學中也需要講究留白的藝術，給學生多一點思維的空間，讓他們自己去領悟其中的奧秘。比如在電解質與非電解質的教學片段結尾，適當地留出幾分鐘時間，讓學生對所學內容進行理解吸收，自主悟出判斷電解質和非電解質的有效方法，運用概念和原理解決實際遇到的問題。

高中化學新教材打破了以往老教材中嚴密的知識結構體系和嚴謹的化學概念體系，把本來完整、系統的知識，分幾個層次（按難度由淺到深），在不同的章節中出現。這符合學生對事物一般的認知規律，由易到難，但在實際的教學過程中也有不利之處：一是時間一長學過的知識容易遺忘；二是不利于學生對知識完整、系統地把握和認識。所以如何將新舊知識進行重組，作比較、找異同，進而總結、歸納，形成完整的知識網絡體系；或是將知識聯系生活實際，學以致用，真正地服務于生活等等，這些應該由學生自己通過感悟而獲得的，只有這樣，知識才能內化為學生自己的財富，化學核心素養才能得到提升。

二、化學“感悟式教學”的基本策略

感悟式教學的關鍵是在教師有效幫助即引導下，學生對課本內容“感受”、“自悟”以及由此而產生高層次的“悟得”。在這個過程中，教師的引導就格外重要，在引發學生自我“感悟”時，我主要運用了以下幾個策略：

1.情景再現

通過圖片、錄像等多媒體手段把情景直觀、形象地展示給學生，提供“悟”的舞臺。比如在講《酸雨》這個課題時，通過預習，在學生的腦海中會將文字敘述的內容轉化為情景，是想象思維的過程；再布置學生分組協作，以《酸雨的形成、危害與防護》為題，上網查找相關內容，做成PPT。上課交流過程中，在圖片、視頻影像等視覺的強烈沖擊下，學生深刻感受到酸雨對地球的破壞，從而感悟要“從我做起，從身邊的小事做起，為酸雨的防治盡自己的綿薄之力”，并影響號召身邊的家人朋友共同為此努力。這樣學生不但對相關知識點更容易掌握，作為一名公民的社會責任感更是油然而生，深刻領悟到保護環境、人人有責！

2.親身體驗

化W教學中，學生親身實驗就是最有效的體驗方法。新教材突出以學生為本、與社會實踐相結合的重視發展的教育理念，其中半數以上的實驗要求學生親手完成。很多實驗是以科學探究的方式呈現的，這對培養學生的證據推理和實驗探究能力提供了平臺。新教材在學習結果的描述上并沒有全部給出結論，而是讓師生一起通過觀察、實驗、思考，得出答案，讓學生把注意力放在應用知識解釋生活和實驗中的現象上，獨立地學習、實驗、探究。實驗中，學生主要通過實驗操作、現象記錄，收集證據進行推理等過程，在動手做、仔細看、動腦想等多種心理活動的交融、撞擊中，激活已有經驗，并產生新的經驗；最后，又使經驗內化為自我的感悟，并將感悟到的東西轉化為個性化的知識經驗。

3.鑒別比較

有比較才有鑒別，有比較才有新發現，比較也是引導學生感悟的有效手段。比如在進行化學鍵的概念教學時，在詳細講解離子鍵的知識點后，就進入到共價鍵的學習階段。有了離子鍵的學習作為基礎，在學習共價鍵時，可要求學生在預習課本知識的基礎上，對離子鍵、共價鍵進行比較，從成鍵微粒、成鍵本質、成鍵元素等多個角度進行深入地分析，并在此基礎上歸納，形成對離子鍵、共價鍵基本的認識。以上教學，從宏觀辨析和微觀探析兩個層面，通過比較的方式，對離子鍵和共價鍵進行了剖析，這也為更好地理解共價化合物和離子化合物電子式書寫的不同提供了鋪墊。

4.類比遷移

化學知識點既多又分散，且大量的知識需要識記，但它們并不都是孤立存在的。因此在學習過程中，可運用類比的思維方法，將相似、相關的知識點的學習方法遷移到新知識點的學習上來，尋找相似性、共通性，這不僅有利于新知識的理解，更會在相似類比中有所發現、有所感悟，從而構建完整的知識體系。比如在金屬、非金屬元素及其化合物的性質學習時，由于還沒接觸到元素周期表、元素周期律知識，缺乏這一內容的指導，學習難度加大。此時類比遷移就是一個很好的策略，可以達到事半功倍的效果。例如溴、碘性質的探究中，可由氯氣的性質進行遷移，并從微觀角度剖析：原子最外層電子數均為7，可在宏觀上體現氯、溴、碘單質的相似性；原子電子層數依次遞增，可在宏觀上體現氯、溴、碘單質的遞變性。再通過氯氣及其化合物性質實驗的探究，讓學生進一步感悟到結構決定性質，性質反映結構這一重要原則。

綜上所述，在高中化學學科教學中合理運用相關策略，實施“讀――疑――思――悟”感悟式教學流程，能夠有效促進形成及發展學生的化學核心素養，對學生逐步形成適應個人終生發展和社會發展需要的必備品格與關鍵能力是很有幫助的。

【參考文獻】

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摘 要：以《利用化學方程式的簡單計算》為例，從師生教學困惑、歸因分析、策略探討等幾個方面闡述核心素養視閾下化學用語的教學改進，提出“化學方程式”單元的認識模型和本單元認識素養形成的路徑。

關鍵詞：核心素養；定量計算；教學策略；單元結構化設計

北京師范大學林崇德教授指出：“核心素養是學生在接受相應學段的教育過程中，逐步形成的適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。它是關于學生知識、技能、情感、態度、價值觀等多方面要求的綜合體，是個體能夠適應未來社會、促進終身學習、實現全面發展的基本保障?！敝袑W化學核心素養是：中學生一切已學過的東西都忘記后所剩下來的，以基礎化學知識和基本實驗技能為載體的化學基本觀念和思維方法，及由此形成的可持續發展能力和相關品格，即中學化學核心素養。

結合本課學習內容，可以從以下方面測評學生是否具備了核心素養：能從定性到定量、從宏觀到微觀的角度認識化學反應；認識定量研究對科研生產生活實踐的價值；根據物質的質量關系，利用化學方程式進行簡單計算。

一、問題提出

《利用化學方程式的簡單計算》是人教版化學九年級（上冊）第五單元的課題3，從課題內容上看，無非是根據化學方程式找出已知和未知，然后列比例計算，似乎沒什么難度?？墒窃诮鼛啄甑闹锌蓟瘜W中，根據化學方程式計算題目的得分率較低，這個結果遠遠超出老師的預期。

二、調查結果

1.教師教授本課的困惑

授課時教師根據化學方程式定量方面的意義，引出根據化學方程式的計算，列出數學比例式，本以為很簡單的一項技能訓練，可學生解題時仍然錯誤百出，教學效果難以達到預期。

2.學生學習本課的困惑

3.原因分析

本課題在課標中所屬的一級主題是“物質的化學變化”，二級主題是“質量守恒定律”，與本課題相關的主要要求有：“能說明化學反應中的質量關系，能根據化學方程式進行簡單計算，認識定量研究對于化學科學發展的重大作用?！笨梢?，課標試圖通過該課題的學習，發展學生以下認識：化學變化的認識從定性上升到定量，化學方程式的計算，利用物質在“量”的方面存在的必然聯系，實現對化學變化的定量研究；體會到化學方程式的計算不僅豐富了化學反應的內涵，還初步形成“物質的變化觀”和“化學的價值觀”等基本學科觀念。

囿于教對課標、教材內容內涵及學習價值挖掘深度所限，教師對本課題形成了片面的學科理解，片面地把本課定位為初中化學一項重要的計算技能，教學目標確定為重點關注如何讓學生盡快熟練掌握這項技能。

《義務教育化學課程標準》強調：“為學生創設體現化學、技術、社會、環境相互關系的學習情境，使學生初步了解化學對人類文明發展的巨大貢獻。知識、技能作為核心素養形成的載體，必須通過活動體驗、情境創設，建立知識結論和發現過程的聯系，建立知識結論和學習者的聯系，在活動中幫助學生建立化學的價值觀，從而使初步認識定量研究化學反應對于科學研究和生產實踐的作用的教學目標落到實處?！?/p>

4.教學策略探討

（1）構建“化學方程式”主題的認知模型，進行單元整體結構化設計

王云生老師指出：“長期以來，中學化學教學習慣于依照章節順序設計教學，注重分析教學內容的知識點、重點和難點，忽視知識間內在聯系，學生獲得的是沒有加以結構化的、碎片化的知識，章節復習基于以應試為目的的知識整合，很難幫助學生理解主題中各知識點間的內在聯系和邏輯關系，難以形成結構化的知識體系，學科教學形成了以知識點、重點、考點為中心的‘三點一測’的教學模式，教師工作、學生學習負擔重，雖對提高應試成績有一定效果，但難以全面落實學科素養的培養任務?！?/p>

針對“化學方程式”的教學價值以及師生教與學中存在的困惑，構建“化學方程式”主題的認識模型，力圖促進學生定量認識的發展。

基于以上的認識模型，第五單元《化學方程式》學生核心概念（化學方程式）認識素養的形成途徑如圖3所示。

（2）本課教學設計主要活動流程如表

總之，教師應充分挖掘化學方程式計算中蘊含的學科觀念和思想，形成對本課題的學科理解，在幫助學生感悟的基礎上對“物質的變化觀”和“化學的價值觀”進行滲透和理解，幫助學生體會定量計算的學習價值，促進學生化學核心素養的落實。

參考文獻：

篇3

[關鍵詞]高中化學；核心素養；教學認知；教學設計

致力于學生核心素養的提升，已成為世界各國教育領域的共同主題。課堂是課程改革的主陣地，基于核心素養優化教師的教學認知，促使教師轉變觀念，促進教師專業發展，從而改進教師的教學行為，這是我們所面臨的重要且艱巨的任務。沒有教師對核心素養的深入理解并在課堂教學中落實，教育改革只能是空談。

一、基于學科核心素養優化高中化學教師教學認知的必要性

新課程改革已經進行了十余年，但在實施的過程中還存在一些不容忽視的問題和矛盾。當前高中化學教學中存在較為嚴重的問題是教師受應試教育和傳統教學經驗的影響，主要圍繞著“知識與技能”的一維目標進行教學。[1]教師的育人意識淡薄，育人能力缺失。[2]以教科書為中心，只想準確地把盡可能多的知識傳授給學生，幫助學生構建知識體系。學生在學習過程中，只是“旁觀者”，學生的熱情、主動性、懷疑能力在學習中不斷泯滅。化學學科核心素養的提出，對中學化學教師最大的挑戰就是——從“教書”轉向“育人”，也就是說不能再單純地從化學學科的角度來理解化學教學，而必須從人的素養提升的角度來理解。2012年2月，教育部頒發《教師專業標準（試行）》，要求學校教育教學活動必須做到全程育人、全員育人。這些都要求化學教師在觀念上、思維方式上和教學行為上都要發生重大改變。作為高中化學教師要承擔起培養學生核心素養的使命，必須將對發展學生核心素養的訴求，轉化為教師的教學理解并付諸實踐。在這種新形勢下，優化提升高中化學教師的教學認知尤為重要。

二、優化高中化學教師教學認知的流程——以“苯”的教學為例[3]

教學認知的建構和發展必須根植于教學實踐。因此，基于一定的主題開展教學活動研究，是培育和發展高中化學教師教學認知的有效途徑。本研究在借鑒國內外學者對PCK（學科教學知識）、PCKg（學科教學認知）構成要素研究[4]的基礎上，把對教師教學認知提升的重心放在發展學生核心素養的關鍵要素上，提出了優化高中化學教師教學認知的流程（如圖1）?！鞍l展學生的化學核心素養”是進行化學教學的統領性觀念，它是確定教學內容、教學目標、教學策略的基礎。首先，教師應該對核心素養、化學學科核心素養體系有深入的理解。其次，以發展學生核心素養為主旨，分析教學知識，包括化學教學內容、學生知識等。然后，選擇教學內容，準確制定教學目標。最后，根據教學目標精心設計學習任務。課堂情境設計和學生學習活動設計是學習任務設計的關鍵。通過學生在化學學習中與教學情境持續互動，實現對學生核心素養的培養。

（一）充分理解化學學科核心素養體系

核心素養是21世紀個人終生發展和適應社會變遷所需的必備品格和關鍵能力。核心素養是對三維目標的傳承、整合、提升和發展。[5]學科核心素養是核心素養在特定學科的學科化、具體化、情境化，它關心的是一門學科究竟對一個人的關鍵能力和必備品格的形成有什么樣的貢獻，而不只是本門學科的具體知識內容。不同的學科的核心素養有著不同的內容要求，但他們互相聯系滲透，共同支撐核心素養的發展。高中化學核心素養是高中學生發展核心素養的重要組成部分，是高中化學教育活動的總目標。發展學生的核心素養，并不是全盤否定知識技能的學習，而是清晰地認識到高中化學對于學生成長獨有的意義和獨特的價值?；瘜W學科學習的目的，不僅是化學基礎知識、基本技能的習得，更重要的是化學基本觀念、思想方法、思維能力、價值觀和科學倫理觀念的形成。[6]

（二）全面分析化學學科教學知識

化學教學知識包括化學教學內容和學生知識等。準確把握高中化學學科教學知識，是順利完成教學，實現發展學生核心素養的基本保證。1.挖掘整合教學內容教學內容是教師教學認知的基礎。化學教師要認真學習新修訂的課程標準，融合課程理念，把握化學學科知識體系，樹立正確的課程觀、教學觀。（1）追溯化學知識的產生過程在化學知識的形成階段，充滿了化學家的智慧和科學精神，蘊藏著豐富的認識論和方法論，飽含著寶貴的經驗和教訓。如“苯”的教學中向學生呈現苯的發現過程、凱庫勒苯環結構假說提出的過程，就是科學探索過程的再現。教師追溯化學知識的產生過程，讓學生領略創造者的思考，感受想象力和創造力在科學研究中的重要意義；讓學生逐步領悟自然科學的探究方法，體驗科學理論從“猜測、提出假說——證實或證偽——修正發展”的過程。在這個過程中學生不但學習研究物質的方法，對于培養科學精神品質也具有重要的作用。（2）提煉化學基本觀念和思想方法學科基本觀念是對學科知識更高層次的抽象和概括，在學生學習具體性知識時起統攝作用。教師在對具體化學知識的分析過程中，要注意提煉知識背后隱藏的化學學科的基本觀念、思想方法。如“苯”的教學中抓住苯環的微觀結構和宏觀化學性質之間的關系，體現有機化學的學習方法，也凸顯利用物質的結構推斷物質的性質，利用物質的性質推斷物質的結構的化學思想觀念。運用恰當的方法可以讓學生通過學習活動感悟最本質的、最精髓的學科思想。（3）發展化學學科思維能力思維能力在一切能力和核心素養中居統攝地位。在化學教學中應以化學知識為載體，幫助學生學會思考，進行思維訓練。如讓學生對苯分子的結構進行推測，繼而根據分子結構推測苯的化學性質。學生不斷進行證實或證偽，感受形成科學結論所需要的證據和尋找證據的途徑。在分析解決問題的過程中，通過“證據推理”“模型認知”“實驗探究”等方法發展學生的思維能力。[7]（4）揭示化學知識的價值培養學生化學學科價值觀，是學生終身學習發展的需要，也是化學學科的價值體現。要聯系生產生活實際、貼近社會，充分揭示化學知識的價值。如在“苯”的教學中聯系苯在生產、生活中的應用以及苯的危害等，使學生感受化學知識學習的重要性，激發學生學習化學的興趣，促進學生知識的遷移，培養學生的社會責任感、環保意識和綠色化學觀念等。2.深入了解學生知識教師在發展學生核心素養中扮演轉化者的重要角色，充分了解學生的情況是實現高效率的轉化的前提。如“苯”的教學，教師應該了解所面對的高一學生已經具備了一定的實驗操作能力和邏輯推理能力。在學習苯的知識之前，學生已經初步掌握了碳碳單鍵、碳碳雙鍵的結構特征和一些特征反應，“苯”的教學要以此為基礎。但此時學生有機知識儲備并不多，教學中應注意不能隨意補充知識（如苯的磺化反應等），更不能將知識面拓展到苯的同系物等。教師應該觀察和深度研究學生，包括知識能力基礎、學習心理、認知方式、錯誤概念、學習困難以及學習效果等。[8]

（三）準確制定化學教學目標

教學目標是實現核心素養培養的重要保障。深入理解核心素養和化學核心素養的本意，根據化學教學內容與特點和學生在某一階段核心素養的主要內容與表現形式，準確判斷教學內容在發展學生化學核心素養中所起的作用，制定具體的教學目標。如“苯”的學習目標如下：了解苯的主要物理性質，掌握苯能燃燒、易取代、難加成的化學性質，培養科學探究和化學實驗能力，強化對“結構—性質”關系的認識；參與苯分子結構的探究過程，了解化學科學研究的一般過程和方法，培養科學品質和邏輯推理能力；了解苯的用途、苯的毒性，培養社會責任感和綠色化學觀念。該學習目標涉及“宏觀辨識”“微觀探析”“證據推理”“科學探究”“創新意識”“科學精神”“社會責任”等化學核心素養的培養目標。

（四）精心設計學習任務

精心設計學習任務，是發展學生核心素養的關鍵?；瘜W教師的主要任務是選擇或創設各種情境，為學生提供一個發展探索、交流合作的平臺，開展體驗式、探究式、建構式的學習，形成思維觀念和探究技能，感受化學學習的價值和魅力，發展化學核心素養。在“苯”的學習中，設計的學習任務，如表1。總之，利用某一教學主題對化學教師進行教學認知培育，讓教師掌握基于核心素養的教學方式，不但能促進該主題教學的有效性，而且能充分提升教師的教學認知，提高其專業水平?；瘜W教師對教學內容理解越深刻、對學生了解越深入，教學目標把握越準確，設計的學習任務越有針對性，越能發展學生的化學素養。

三、優化高中化學教師教學認知的關鍵

根據發展學生核心素養對高中化學教師提出的新要求以及現實高中化學教育教學中存在的問題，提升教師的教學認知須注意以下幾點：

（一）必須超越化學學科知識理解化學教育的本質

教育教學活動必須從知識本位、學科本位向學生核心素養本位轉型。化學教師無論是在教學內容設計還是教學方法設計方面都應該針對化學核心素養的培養目標，從而真正實現為素養而教，讓學生獲取化學知識，形成化學基本觀念，提升化學思維能力。

（二）善于挖掘課程文本中的育人潛能

教材中呈現的只是靜態的知識的結果。教師除了要能夠從整體上感受和理解知識內容，分析知識的深廣度，還要挖掘知識的內涵價值，蘊藏的化學基本觀念、思想方法，所經歷的思維過程的價值，以及對培養學生的科學精神、情感態度的價值等，從促進學生認知發展的層面來構建教學。

（三）重視學生知識，關注學習活動組織

一定要改變學生無條件接受知識的現狀，從關注教師教學任務的完成度轉向關注學生學習的達成度。關注學生的化學學科思維能力、品格品性的實際變化。學生是在基本的化學活動中獲得經驗的，讓學生體驗知識產生、知識生長、知識應用，提升學生主動學習和合作學習的意識與能力。

（四）突出情境創設的有效性

教師要揭示化學知識的現實背景，強調知識的應用，把知識融入情境之中，促進學生對知識的掌握和理解。情境設計要緊扣化學教學內容，指向要明確具體，避免徒有形式而無實質內容；要符合學生的認知基礎和心理發展規律；要有一定的思維負荷，引發學生的高階思維活動；要新穎多樣，有效激發學生興趣，突破化學知識的重難點?；瘜W教師還需在具體教學實施中觀察示范、支持鼓勵、啟發引導，進行互動和情感交流，增強學生對學習的興趣，培養學生的品格和科學精神。在“核心素養”背景下：對學生，我們提出發展核心素養；對教師，我們進行基于核心素養的教學認知培育優化，鼓勵他們探索發展學生核心素養的教學方法，推動核心素養的落實。將核心素養從一套理論框架落實到具體的教育中，進而真正實現育人功能是高中化學教師面臨的重大問題。我們應該借助這一改革的契機，深化對高中化學教育的理解，發揮化學學科的育人功能。

參考文獻：

[1]喻平.發展學生學科核心素養的教學目標與策略[J].課程•教材•教法，2017（1）：48-53.

[2]趙學昌.把核心素養內化于課堂[J].教育理論與實踐，2016（32）：51-53.

[3]朱鵬飛，徐惠．“苯”的教學設計[J].化學教學，2014（1）：40-43.

[4]梁永平.論化學教師的PCK結構及其建構[J].課程•教材•教法，2012（6）：113-119.

[5]吳星.從三維目標走向核心素養[J].化學教學，2017（2）：6-8.

[6]王云生.基礎教育階段學科核心素養及其確定[J].福建基礎教育研究，2016（2）：7-9.

[7]徐賓.化學學科核心素養的培養策略[J].中小學教師培訓，2017（1）：61-63.

篇4

關鍵詞：化工素材；化學學科核心素養；育人資源；教學案例

文章編號：1005C6629（2017）6C0029C06 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

中學化學教材中包含著很多化工素材，一方面體現了化學科學來源、發展于社會實踐的鮮明特點；另一方面，也彰顯了化學教學要聯系社會實際、豐富生活閱歷、完善學習方式的課程理念。在上科版的化學教材中，化工素材的內容主要以三種形式出現：第一，以簡約的文字、生動的圖片出現在正式文本中；第二，以“拓展視野”、“化學史話”、“資料庫”的板塊出現在輔助資料中；第三，以“思考與討論”、“探究與實踐”、“復習與思考”的板塊出現在課堂活動的要求或課后作業的設計中。

對于化工素材的處理，教師一般的做法是：其一，作為導課的材料。例如，“自來水生產中使用氯氣進行消毒殺菌”（文字），常用作“氯氣的性質”一課的開場白。其二，作為問題的情景。例如，“如何從海水中提取溴和碘呢？”（文字結合圖片），這樣的引言就是針對“從海水中提取溴和碘”一課創設的問題情景。其三，作為自主學習的素材。例如，“拓展視野――電池的發明”（教材板塊），即為“原電池”一課中為學生自主學習提供的材料。其四，作為授課的內容載體。例如，“工業制硫酸”（整節教材），整堂課以工業制硫酸的素材作為教學內容的背景和載體。以上做法，應該說對促成日常教學任務、教學目標的達成起到了重要作用，也是眾多教師的教學常態。但是，在當前關注學科核心素養培養的教育形勢下，其發揮的能量和教育的成效顯然存在不足。如何進一步挖掘、提升化工素材的育人價值，為落實“化學學科核心素養”的育人工作助一臂之力？這就是本文要探討的話題。下面，筆者談一些粗淺的看法和做法。

1 對“化學學科核心素養”的理解及其在化工素材中的蘊含分析

目前，關于“化學學科核心素養”的研究正成為熱點。吳俊明教授認為，化學學科的核心素養包括若干基本觀念、相應的思維和實踐能力以及態度與責任心，其中既包括具有化學專屬性的內容，也包括跟化學有聯系的、必備的一般科學素養、人文素養、社會素養和公民素養等內容[1]。吳星教授認為，高中化學核心素養應該包括化學學科觀念、化學學科思維、科學探究實踐和化學學科價值追求[2]。劉前樹老師提出，化W核心素養包括4個維度：①化學基本觀念；②化學過程；③化學在生活中的應用；④對化學的態度[3]。2016年，普通高中化學課程標準（征求意見稿，下稱“征求意見稿”）指出：化學學科核心素養包括“宏觀辨識與微觀探析”、“變化觀念與平衡思想”、“證據推理與模型認知”、“科學探究與創新意識”、“科學精神與社會責任”等5個維度[4]。筆者認為，上述觀點有異曲同工之處，反映到課程實施、課堂實踐上有相互融合和補充的優勢。它們的共同點是，一方面體現化學學科獨特的育人價值；另一方面反映化學學科中必須養育的作為一個人發展必備的品格和關鍵的能力。本文中的“化學學科核心素養”，筆者主要采用征求意見稿中的觀點表述，同時吸納其他專家的成果精粹。

那么，高中化學教材中的化工素材有什么特點，它們又蘊含著哪些“化學學科核心素養”的培養機會呢？

其一，化工素材作為教學內容的授課載體，貫穿整個知識點或課堂教學的始終，其蘊含較多核心素養的培養機會。載體型化工素材是一個支持某個探究點或整堂課教學活動的、數量較多且相互關聯的素材群。以上科版教材第2章第1節“海水曬鹽”一課為例，教材以“海水取鹽”為背景和載體展開，其中分布了7個化工素材點（參見“表1編號1”）。素材1：“海水取鹽的歷史、鹽田法”的文本；素材2：圖2.1《天工開物》中制鹽海圖；素材3：圖2.2現代鹽田的技術設備和生產情景；素材4：表2.1海水濃縮過程中析出鹽的種類和質量數據表；素材5：[學生實驗]粗鹽的提純；素材6：[資料庫]海水中主要元素的含量；素材7：[拓展視野]從海水中提取微量元素。

首先，素材之間有密切聯系，共同為達成教學目標服務。素材1、2、3是為“理解海水提取食鹽的方法”的“知識與技能”目標服務；素材4是為“感受制鹽生產中利用控制鹵水密度范圍來控制產品質量”的“過程與方法”目標服務；素材5服務于“理解粗鹽提純的一般方法”的“知識與技能”目標；素材6、7，一方面服務于“知道海洋是人類可利用的最大資源庫”的“知識與技能”目標，另一方面服務于“領略海洋資源的豐富和開發海洋資源的偉大意義”的“情感態度與價值觀”目標。7個素材共同成為本堂課授課內容的載體，貫穿課堂教學的全過程。

其次，素材之中富含針對“化學學科核心素養”的培育機會。素材1、2是一種實證古人取鹽的資料，素材4呈現了現代制鹽的技術和環節，它們共同為“證據推理與模型認知”的核心素養提供培養機會；同時，利用這些素材并結合“溶解平衡”知識，可以進行“平衡思想”核心素養的培養；素材1、2和3的組合，又是反映人類開展科學研究、促進文明發展的對比材料，為培養“科學精神與社會責任”的核心素養提供了載體；素材4、5是反映數據分析和實驗研究的教學資源，為培養“科學探究與創新意識”埋下了伏筆；另外，素材6、7是一組化學科學的信息資料，可以為培養化學學科的關鍵能力（化學信息能力）[5]創造條件。

其二，化工素材作為教學內容的佐證材料，提供即時聯系和實踐論證的需要，其蘊含較少核心素養的培養機會。高中化學的有些內容與化工生產有一定距離，而且教材中設計的化工素材也不多。這些孤立或關聯性化不強的化工素材，在課堂教學中無法對整個探究點或整堂課的探究活動提供支持，而只能作為其部分內容或活動的佐證材料。它們蘊含的針對核心素養培養的機會也相對較少，維度也相對單一。例如，第3章“離子鍵”一課中的化工素材（圖3.4食鹽的實物照片和結構模型），為“宏觀辨識與微觀探析”核心素養的培養創造了機會；第4章“熱化學方程式”一課中的化工素材（[資料庫]比較常見的燃料的熱值），用數據表明液化氣是一種高熱值的民用燃料，為“證據推理”核心素養的培養提供了載體。再如第2章“鹽酸”一課中的化工素材（圖2.6氯化氫合成塔及工作示意圖；參見“表1編號3”），其實物圖片及工作示意圖為培養“證據推理與模型認知”的核心素養提供了資源；同時，氯氣在內管、氫氣在外管燃燒的示意圖（保證氯氣燃燒完全保護環境）為“科學精神與社會責任”核心素養的培養做好了鋪墊。

2 基于“化學學科核心素養”培養的化工素材育人資源的挖掘

筆者以上科版化學教材高一年級“第2章開發海水中的鹵素資源”為例[6]，嘗試研發基于“化W學科核心素養”培養的化工素材育人資源，為化學課堂的實踐探索作好準備。為了研究方便，筆者將“化學學科核心素養”的內容進行了編號，形成了序列：A-宏觀辨識與微觀探析；B-變化觀念與平衡思想；C-證據推理與模型認知；D-科學探究與創新意識；E-科學精神與社會責任；F-關鍵能力（化學信息能力、化學學習能力、化學實踐能力）[7]；G-公民素養[8]；H-社會素養[9]；I-人文素[10]。在此基礎上開展“三項”工作，形成如下成果（見“表1”）：

第一，梳理化工素材。詳細閱讀教材，將教材中所有涉及化學工業的資料（包括化工產品、化工知識、背景材料、技術前沿、模擬實驗等），進行全面梳理。用簡要的文字、課本原有的圖表編號、欄目名稱進行呈現，用表格形式進行匯總（參見表1）。

第二，完善化工素材。觀照教學內容和教學目標，教材上既有的化工素材有時不能實現（或不能達到最佳）教育效果，此時可以增補、完善化工素材，或標注修正或使用的說明。例如，在“氯堿工業”一課中，書上只提供了實驗室電解飽和食鹽水的裝置示意圖（圖2.5），為了合理地解釋電解過程中的安全問題和效率問題，可以增補“隔膜電解槽”、“離子膜電解槽”的實物照片及工作示意圖（參見“表1編號2”）。

第三，定位素材類型?；に夭姆譃椤笆谡n載體型”和“佐證材料型”兩類。前者，是由數量較多的化工素材組成的素材群，形式多樣，一般有照片、圖表、文字等；同時，呈現于不同的教材欄目。例如“化學史話”、“資料庫”、“拓展視野”、“思考與討論”、“探究與實踐”等。素材之間相互補充、關系密切，為達成同一個教學目標服務。后者，是由數量較少、相對獨立的化工素材組成的素材點。由于數量少，其形式、欄目也相對單一。確定素材類型的原則是，以教學目標、教學內容和化工素材的匹配程度（數量）、互動時間（深度）、實施效果等因素進行綜合判斷。一般素材數量多、匹配程度好，互動時間長、深度大，則定位成“授課載體型”；相反，則定位成“佐證材料型”（參見“表1-素材類型”）。

第四，確定培育目標。這里的培育目標是指化學學科核心素養。由于一個化工素材可以針對多個培育目標，多個化工素材也可以針對同一個培育目標。因此，做好這項工作有一定難度，也是工作的關鍵。我們的做法是：以某個核心素養為基準，選擇相應匹配的化工素材，然后反向進行目標匹配性評估及針對性修正，以此類推。以第二章“氯堿工業”一課為例（參見“表1編號2”），第一步以核心素養“宏觀辨識與微觀探析”為基準選擇素材：素材3，電解飽和食鹽水的化學方程式（宏觀辨識）；增補“電極反應及順序判斷”（修正后針對“微觀探析”）。第二步，以核心素養“變化觀念與平衡思想”為基準選擇素材：素材3，電解飽和食鹽水的化學方程式，強調“電解是反應發生的必要條件；電能轉化成化學能”（修正后針對“變化觀念與平衡思想”）。第三步，以核心素養“證據推理與模型認知”為基準選擇素材：素材4，[課堂實驗]電解飽和食鹽水；素材5，圖2.5電解飽和食鹽水的工作示意圖。第四步，以核心素養“科學探究與創新意識”為基準選擇素材：素材4，[課堂實驗]電解飽和食鹽水；素材6，增補“隔膜電解槽、離子膜電解槽實物圖及工作示意圖”（修正后針對“創新意識”）。第五步，以核心素養“科學精神與社會責任”為基準選擇素材：素材1，p25氯堿工業的產品介紹；素材2，圖2.4上海氯堿總廠離子膜電解車間；素材7，[化學史話]近代著名實業家吳蘊初先生。

3 運用化工素材培養“化學學科核心素養”的教學案例研究

下面以第2章第2節中“漂白粉和水的消毒”一課中的“載體型”化工素材育人資源為例（參見“表1編號5”），對照“化學學科核心素養”的培養目標，總結我們在教學設計和課堂實踐上的具體做法（“佐證型”化工素材育人資源的實施可參照于此）。

3.1 明確化工素材的輔助主體――教學目標、教學內容

本課的“知識與技能”目標是：理解氯水的概念，理解氯水漂白和殺菌原理，理解氯水的不穩定性，理解氯氣跟堿的反應，知道漂粉精的制法和消毒原理；“過程與方法”目標是：在氯水化學性質的討論中，認識物質的組成及微粒的性質是影響物質化學性質的決定因素；“情感態度與價值觀”目標是：通過制漂粉精的工業生產的學習，感悟化工生產對人類生活作出的貢獻，以及化工生產中對成本、效益等諸多問題進行系統思考、綜合解決的意義。教材中正式的文本內容是：氯氣的用途氯氣貯存、運輸的不方便次氯酸鹽的特點工業上制造漂粉精的原理漂粉精發揮效能的原理。化工素材的設計、運用必須建立在輔助教學目標、教學內容的基礎之上，課的教學目標、教學內容是選擇、運用化工素材的重要依據。

3.2 用好教材主體的培養資源――系統設計、合理布局

教材中的教學資源，除了化工素材，還有承載教學目標、教學內容的主體資源，例如核心概念、元素化合物知識、基本原理等專業知識；還有針對非化工素材的教學素材，例如科學家探究科學的史實材料；等等。特別是承載著化學學科專業知識的主體資源，在培養“宏觀辨識與微觀探析”、“變化觀念與平衡思想”、“證據推理與模型認知”等核心素養上起著關鍵作用。筆者的做法是：系統設計、合理布局，即：根據先前的研究成果――化學課堂“有效共識”[11]，以“目標、線索、結構、問題、環節、方法”為抓手，全面、系統地設計一堂課，形成以教材主體資源為主線，以包括化工素材在內的輔助資源為支持的課堂結構，合理布局教育資源的運用及其探究活動。下面是“漂白粉和水的消毒”一課的課堂結構[12]（化工素材的育人資源蘊含在問題設計及其探究環節之中）：

3.3 抓住化工素材的實施策略――融入設計、彰顯落實

針對化工素材的教學設計，我們采取“融入設計”的工作對策，即：根據本課的教學目標、教學內容，將化工素材融入整課的教學設計，在設計課堂結構及探究活動中全面系統、有選擇地布局化工素材，包括素材運用的契機、呈現的形式，素材使用的時間、需要配合的資源，針對核心素養的教師評論；等等，讓化工素材最大程度地為實現課堂的教學目標服務。

針對化工素材的課堂實施，我們采取“彰顯落實”的教學策略，即：根據“化學學科核心素養”的培養目標，使用最佳技術呈現素材，組織最佳活動使用素材，運用最精致語言詮釋素材，從而彰顯、強化核心素養的落實過程和結果。其中，詮釋素材的針對性、有效性成為落實核心素養的最關鍵操作。

下面是“漂白粉和水的消毒”一課的教學設計、意圖說明及其教育效果：

[H1]一、氯水

[投影/引言]（素材1）圖2.15氯氣的用途。氯氣有許多用途，為人類作出了很大貢獻。今天我們來討論水的消毒以及漂粉精的制造。

[演示/討論]展示一瓶氯水，將氯水滴到藍色石蕊試紙上。討論現象、原因。

[小結]

1.化學反應

現象：試紙先變紅再變白。

原因：變紅是因為鹽酸具有酸性，變白是因為次氯酸具有漂白性。

[講述]（素材2）次氯酸能使許多有機色質褪色，還能殺滅水中的細菌。

[意圖與效果]素材1，以投影形式呈現，配合教師精簡的導入語。一方面起到導課作用，另一方面讓學生感受化學對社會的貢獻，起到激發“社會責任”的效果。素材2，采用教師講述形式，一是拓展前面的實驗講解（次氯酸功能），二是作為證據材料培養學生的“證據推理”意識。實踐證明，這兩個素材的選擇和運用是比較成功的。

2.微粒種類

[討論]新制氯水、久置氯水、液氯的區別？（久置氯水就是鹽酸）

[意圖與效果]雖然教學內容“2.微粒種類”、“3.化學性質”沒有用到預設的化工素材，但教學設計中卻清晰地蘊涵了“宏觀辨識與微觀探析”的培養契機。在聯系了“1.化學反應”中的化學方程式之后，啟發學生從微粒的角度判定物質變化的結果，起到了較好的教育效果。同時，這里也可以作為“變化觀念與平衡思想”核心素養的培養機會。

[H2]二、工業上制造漂粉精

[講述]（素材3）HClO不穩定；Cl2貯存、運輸不方便。而次氯酸鹽比次氯酸穩定得多，且能溶于水，在二氧化碳和水的作用下能生成次氯酸。

[提問/互動]（素材5）為何不用氫氧化鈉？（氫氧化鈉價格高，且容易潮解）

[意圖與效果]素材3，采用教師講述形式。從教學過程上來講，它起著承上啟下、教學銜接的作用；而從核心素養的培養角度上來說，它提供了一種“證據推理”的論證材料。素材4，采用化學符號的形式，并以教師板書的技術展開，它起著強化“變化觀念”的教育效果。素材5，采用提問的形式呈現，并通過師生互動解決，旨在體現一種“社會素養”的培養，即：經濟效益和產品質量是一個企業生存、發展的基礎。

[討論] 2.漂白原理

[指導閱讀]（素材6、7）水的其他消毒方法、漂白粉消毒游泳池。

3.貯存措施

隔絕空氣，密封保存。

（素材8）失效原因：漂粉精和二氧化碳、水反應，生成的次氯酸見光分解。

[意圖與效果]素材4，采用化學符號的形式、并以教師板書的技術逐漸展開，是“變化觀念”教育的載體。素材6，以資料庫形式呈現；素材7，以圖片形式呈現，兩者均通過指導閱讀的手段，讓學生感受化W對人類生活的貢獻，起到培養“社會責任”的教育目的；同時，素材6中“臭氧的消毒原理”可以培養學生的“微觀探析”思想。素材8，以提問形式呈現，并以師生互動方式解決，旨在培養一種基本的“公民素養”，即：“漂粉精露置在空氣會變質”是一種生活常識。以上素材，均收到了預期的教育效果。

[小結]對本堂課進行小結。

[作業]（素材9）自由組合成3～5人研究小組，自制褪色靈，二周時間內完成。

[意圖與效果]素材9，源于[探究與實踐]欄目的課堂實驗，現改為實踐性作業的形式，既尊重了課堂實際（課上沒有時間完成）；又體現了學科中開展研究性學習的課程理念和目標。同時，從時空條件和小組合作的角度上來說，這樣的學習方式更有利于培養學生的“科學探究與創新意識”。但要注意，需要加強過程管理，避免出現流于形式、應付結果的“假研究”。

總之，化工素材是化學學科重要的教育資源，它不僅可以支持教學內容的落實，促進教學目標的達成；而且可以在“化學學科核心素養”的培養實踐上發揮積極作用。讓我們共同努力，為進一步挖掘、提升化工素材的育人價值作出貢獻！

參考文獻：

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[2]吳星.高中化學核心素養的建構視角[J].化學教學，2017，（2）：3～7.

[3]劉前樹.試論化學核心素養的結構[J].化學教育，2016，（21）：4～8.

[4]教育部基礎教育課程教材專家工作委員會普通高中課程標準修訂組.普通高中化學課程標準（征求意見稿），2016年9月.

[6]姚子鵬.高級中學化學課本高一年級第一學期（試用本）[M].上海：上?？萍技夹g出版社，2007：21～54.

篇5

關鍵詞：化學學科能力；核心素養；能力表現；認識發展性教學；

作者簡介：王磊(1963—)，女，北京人，北京師范大學化學學院/未來教育高精尖創新中心教授，主要從事科學教育和化學教育研究。

《教育部關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》中指出，“教育部將組織研究提出學生發展核心素養體系，明確學生應具備的必備品格和關鍵能力”，“根據核心素養體系，明確學生完成不同學段、不同年級、不同學科學習內容后應該達到的程度要求”?？梢姡W科內容與核心素養的關聯，基于學科特定的認知或特定的活動將能力發展目標具體化，是深入推進基礎教育課程改革必須面對和解決的問題。

為了明確化學學習對學生能力和素養發展的貢獻，描述學生化學學科能力素養的發展路徑，了解學生化學學科能力素養的發展現狀，并在此基礎上開展基于學科能力素養的評價和指向學科能力提升的教學改進研究與實踐，課題組1開展了“中學生化學學科能力表現研究”。幾年來，課題組圍繞內涵實質、知識經驗基礎、活動表現等化學學科能力的基本問題進行理論研究，研制了化學學科能力表現指標體系，開發了測評工具，選取部分省市中學生樣本進行了測試研究，并在實驗學校開展了促進化學學科能力發展的教學改進研究與實踐。本文概要介紹其中的部分成果。

一、化學學科能力構成及其表現的理論研究

(一)已有研究概述

國外有關科學領域學科能力及其表現的研究主要反映在科學教育研究期刊、科學教育課程文件和科學學業成就國際測試評價中，內容涉及科學思考、科學素養、科學學業成就的內涵、表現和進階。科學教育研究期刊的代表性論文涉及以下科學能力：批判思考能力[1]、問題解決能力[2]、科學推理能力[3]、表征能力[4]、科學探究能力[5]、論證能力[6]、得出結論的能力[7]、控制變量的能力[8]等。

美國《國家科學教育標準》對學生在科學教育領域的能力要求包括理解科學知識，用科學推理做出決策、進行解釋，以科學合理方式行動，具備科學信息和基于科學信息推理以架構、計劃和實施探究等。[9]NRC提出科學能力主要包括知道、使用和解讀對自然界的科學解釋，產生和評價科學證據與解釋，理解科學知識的本質和發展，高效地參與科學實踐和科學論辯四個方面。[10]科學共同課程框架(草案)中指明了所有學生在高中畢業時應該學完的知識和實踐。包括維度一，強調具體學科觀念，將學科觀念分成了物理科學、生命科學、地球和空間科學以及工程和技術科學四個領域。維度二，貫穿科學學科并帶有應用性的交叉概念。維度三，描述科學和工程學實踐。該標準將科學探究擴展到科學實踐，科學實踐用于發展科學理論，形成新的研究領域，以及問題解決和探究策略。既包括探究過程中的認知性的實踐活動，也包括物理性的實踐活動等。具體的科學實踐能力包括：提出問題、構建模型、變換可檢驗的假設、收集、分析和處理數據、形成和評判爭論、交流和理解科學和技術文本、應用科學知識等。[11]

國際重要學生學業成就測試對學科能力及表現的要求：(1)TIMSS(2015)的科學測試框架由認知水平和內容領域兩個主要方面構成。內容領域包括：生命科學、化學、物理和地球科學。認知水平包括：知識知道、應用和推理。(2)PISA(2015)的科學測試強調在現實生活中創造性運用基本知識的能力，圍繞科學素養的四個方面：科學知識、科學態度、科學能力和情境脈絡。其中科學知識通常指用作理解主要事實、概念及解讀理論的基本科學知識。包括自然界的知識及科技工藝的知識(即內容知識)；所有科學探究形式里的程序和使用策略的陳述性知識(即程序性知識)；以及如何在科學學科中進行辯證和確認的陳述性知識(即認識觀知識)。其測評內容包含物理學系統(包含物理、化學兩門學科)、生物學系統以及地球與太空科學系統?？茖W能力特指科學地解釋現象、評價和設計科學探究、科學地闡述資料和證據。科學態度包括對科學的興趣、對科學探究的評價以及對環境的覺知。(3)NAEP(2009)評價框架由4個部分組成：學科領域(地球、物質和生命科學)，知與行能力(概念理解、科學研究、實際推理)，科學本質(科學和技術發展史、體現科學和技術特征的思維習慣、探究方法和問題解決)，統一的概念(模型、系統、變化方式)。NAEP(2009)評價框架中的物質科學領域含有“物質”“能量”和“運動”三大主題。科學能力維度包括“識別科學原理”“運用科學原理”“運用科學探究”“運用技術設計”，此框架描繪了期待學生在這四類科學能力上的表現。還提出了4種認知(知識)類型：陳述性知識、程序性知識、圖式知識和策略性知識。

國內學者關于化學學科能力及其表現的研究，主要是基于馮忠良先生的類化經驗論的能力觀[12]界定化學學科能力的內涵。例如，王磊認為化學科學能力是對化學科學活動起到直接的穩定的調節作用的個體心理特性。[13]王祖浩、楊玉琴認為化學學科能力是學生在學?；瘜W學科的認知活動或化學問題解決活動中形成和發展起來的，并且在這類活動中所表現出來的比較穩固的心理特征，同時它本身就是成功地完成這類活動所必須的條件。[14]關于化學學科能力的構成主要包括接受、吸收、整合化學信息的能力，分析和解決化學問題的能力，化學實驗與探究能力[15][16]；化學觀察能力、化學實驗能力、化學抽象思維能力、化學微觀想象能力、化學自學能力、化學應用和創造能力[17]等。

綜觀已有的關于科學能力和化學學科能力的研究成果，國際上比較側重對于一般科學能力的測評研究，缺少對化學學科能力構成和表現的研究；國內關于化學學科能力的研究比較多理論探討，缺少實際測評研究；比較偏重某種能力的研究，缺少能力表現、內涵實質和知識經驗的整合研究。

(二)基于學習理解、應用實踐、遷移創新的化學學科能力及其要素

學科能力是指學生順利進行相應學科的認識活動和問題解決活動所必需的、穩定的心理調節機制。學科能力表現是學生完成相應學科認識活動和問題解決活動的表現，實質為核心學科知識和經驗在各類能力活動中的表現。

化學學科的認識活動和問題解決活動可以概括為：(1)知識和經驗的輸入———學習理解活動，學習理解活動的關鍵心理操作要素有：觀察、記憶、提取信息；概括、關聯、整合；說明、論證、推導等。(2)知識和經驗的輸出———應用實踐活動，其中的關鍵心理操作要素有：分析、解釋；推論、預測；設計、證明等。(3)知識和經驗的高級輸出———創新遷移活動，包括復雜推理(綜合問題解決)；系統探究(問題假設、系統設計實施、建立模型)；創造性思維(批判性思考、評價、反思；想象、創意、發現遠聯系等)。

由此，提出化學學科的學習理解能力、應用實踐能力和遷移創新能力的概念及其要素，如下：

化學的學習理解能力是指學生順利進行知識和經驗的輸入和加工活動的能力。具體能力要素包括：辨識和記憶、概括和關聯、說明和論證等學習理解活動。

化學的應用實踐能力是指學生能夠進行知識經驗的簡單輸出活動，完成特定學科活動、以及應用學科核心知識經驗分析和解決實際問題的能力。具體包括：分析和解釋、預測與推論、選擇并設計問題解決方案等應用實踐活動等能力要素。

化學的遷移創新能力是指學生能否利用學科核心知識、活動經驗等，解決陌生和高度不確定性問題以及發現新知識和新方法的能力。具體包括復雜推理、系統探究、創新思維(發散思維、想象、創意設計、批判思考、遠聯系發現)等能力要素。

(三)基于類化經驗和認識方式的化學學科能力內涵實質

依據能力類化經驗說，化學學科能力是指個體能夠順利地完成特定的化學學科認識活動和問題解決任務的穩定的心理調節機制，具體包括定向調節機制和執行調節機制，其中陳述性知識是定向調節機制的基礎，程序性知識和策略性知識是執行調節機制的基礎。所以，化學學科能力的內涵基礎是結構化和類化的的核心知識以及核心活動經驗。

本研究認為，知識成為學科能力還依賴于知識能否轉化為學生自覺主動的認識方式。認識方式是個體對客觀事物能動反映的方式，是學生在思考和處理問題時，所表現出來的傾向于使用某種思維模式或是從一定角度來認識或解決問題的信息處理對策或模式。認識方式包含認識角度、認識路徑和認識方式類別等基本構成要素。化學學科有其特定的認識和研究領域，有其特有的認識活動和問題解決任務，需要獨特的認識事物以及分析和解決問題的角度、思路和方法，即比較特定的認識方式和推理模式。具有不同認識方式的學生在分析和解決某一化學問題時，會具有不同的能力表現。化學學科認識方式是化學學科能力的內涵實質，是知識轉化為或表現為化學學科能力的核心機制。

特定領域的認識角度和認識思路與學科知識密切相關并相互匹配，學科的核心知識具有重要的認識方式功能，提供核心的認識角度，形成重要的認識思路和推理路徑。此乃學科能力類化經驗論的要義之所在。

(四)化學學科能力內涵構成及其活動表現的系統模型

本研究從學習理解、應用實踐和遷移創新三個層面建立化學學科能力活動表現框架，從核心學科知識、核心學科活動經驗和化學認識方式三個維度揭示化學學科能力的內涵構成，從而構建起化學學科能力內涵構成及其活動表現的系統模型。

在上述模型中，學科核心知識和活動經驗是學科能力發展的基礎，學科認識方式是學科能力發展的內涵實質，學科能力活動類型是學科能力發展水平的外在表現。

其中，化學核心學科知識主題包括化學無機物、有機化合物、化學反應、化學與生活等?；瘜W核心活動經驗包括物質性質探究、反應規律探究、組成和結構探究、物質及能量的轉化設計、物質分離、物質檢驗等。

化學學科認識方式包括認識角度、認識方式類別三個基本要素。每個認識域或認識對象都有其獨特的認識角度，如，物質、反應和能量是化學學科的核心認識角度，而類別、化合價、周期表中的位置和價鍵結構等又是中學階段有關物質的核心認識角度，方向、限度、速率和條件是有關化學反應的核心認識角度。能量類型、體系能量改變和能量轉化途徑是關于能量的核心認識角度。核心認識角度會有二級或三級具體認識角度，認識角度之間的關系形成認識思路，核心認識角度與認識思路穩定后會形成相應的認識方式類型。

化學學科能力活動表現包括學習理解(辨識記憶、概括關聯、說明論證)、應用實踐(分析解釋、推論預測、簡單設計)、遷移創新(復雜推理、系統探究、創新思維)3大類、9小類(3×3學科能力要素)。

隨著年級的不同，化學核心知識和活動經驗的豐富，學生的化學認識方式不斷發展，其化學學科能力總體上應該呈現發展趨勢，其中年級課程和教學是學生化學學科能力的重要發展變量?；诨瘜W學科能力構成及其表現的系統模型，從學習理解能力、應用實踐能力、遷移創新能力三個方面對中學生化學學科能力表現界定如下。

學習理解能力表現：通過無機物、有機化合物、化學反應、化學與生活等化學核心知識內容的學習，能記住典型物質的重要性質、核心反應規律、重要理論和典型原型，能辨識生活中的常見物質，能夠辨識化學核心活動原型及程序經驗；能基于數據、現象等實驗事實概括物質性質和化學反應規律，能概括針對材料、健康和環境的認識框架；能建立物質變化與能量變化、物質性質、性質與轉化、核心概念等的關聯，能建立原型活動的目的和程序的關聯；能運用相關理論模型和實驗事實對物質性質、化學反應規律和理論及生活問題進行說明論證，能對化學核心活動原型程序的合理性進行說明論證，并且可以完整復述活動原型；形成并發展對物質、反應的核心認識角度，運用元素觀、轉化觀、微粒觀、平衡觀、系統觀等認識物質和化學反應的能力。

應用實踐能力表現：在無機物、有機化合物、化學反應、化學與生活等特定領域的問題解決中，能運用核心知識，基于某一認識角度分析、解釋實驗室、生產、生活實際中的問題；能根據信息對未知物組成、結構和性質，反應中的物質變化和能量變化及相應的現象，反應規律等進行推論預測；能設計簡單實驗研究物質組成、結構、性質和轉化，研究化學反應規律，實現化學反應中的能量變化，解決與生活相關的問題。在問題解決的過程中，內化認識角度、形成并完善認識思路，實現對無機物、有機物和化學反應的系統化認識。在化學核心活動的問題解決中，能應用活動程序經驗分析近變式活動程序的合理性及其原理，分析概括近變式的活動程序經驗，對近變式實施預測性質、獲取證據、基于證據得出結論等活動程序之一，進而對近變式完整地實施活動程序。完整性體現于從確認目標到設計方案，從性質預測到證據收集，從識別變量到變量關系的探究。近變式主要是指與原型較為近似但具體對象相對陌生的化學核心活動任務。

遷移創新能力表現：在無機物、有機化合物、化學反應、化學與生活等特定領域的問題解決中，能運用核心知識、基于多個認識角度分析、解釋實驗室、生產、生活實際中的問題；能夠進行遠遷移、發現新知識，能夠進行創意設計解決實驗室、生產、生活中問題。在化學核心活動的問題解決中，能用活動程序經驗綜合分析遠變式活動(復雜和陌生)程序的合理性及其原理，系統執行化學核心活動，創造性地應用活動程序經驗來設計新穎方案或分析得出結論。

根據此模型，我們還可以制訂具體知識經驗主題的學科能力表現指標。

二、化學學科能力表現測評工具的研發

本研究依據化學學科能力及其表現模型構建測評指標體系，采用“問題情境—知識經驗—學科認識方式—心智(能力)活動任務”組合測評的方式研發測評工具，進行化學學科能力表現評價。

(一)測評工具的研發過程

測評工具研發過程主要包括以下環節：綜合核心知識、學科能力表現和認識方式規劃命題雙向細目表；依據雙向細目表選擇情景素材、命制試題；依據能力水平制訂評分標準；從試題描述、知識、學科能力要素、認識方式、評分標準五個角度編碼試題；依據6人測試口語報告評估修訂測評工具；報送專家團隊進行逐題項的匿名審議，依據外審反饋意見深入修訂測評工具；進行300人預測試，利用單維Rasch模型和多維Rasch模型來檢驗測試工具的信度、試題與模型匹配度(MNSQ和懷特圖)，再次修訂測評工具；經過多方審校，確定最終版本的測試工具。

(二)測評工具的質量評估

分別用單維Rasch模型和多維Rasch模型來檢驗測試工具的信度。具體數據如表2所示。

通過表2數據可見，用單維Rasch模型檢驗測試工具的學生信度為0.82、試題信度為0.96，測試工具信度良好。利用ConQuest軟件進行多維Rasch模型運算，所得學習理解、應用實踐、遷移創新三個學科能力要素維度的均信度大于0.7，信度良好。

全部試題(內容和活動)的單維運行結果中，INFITMNSQ的最大值為1.36，最小值為0.8，除1個測試點外，其他測試點對應的試題INFITMNSQ值在0.7~1.3之間，表明試題與模型的匹配度較好。

三、化學學科能力表現評價研究的主要結果

本研究分別針對不同省市、不同年級的學生樣本，在3月、9月兩個不同的時間點進行了化學學科能力表現測評。限于篇幅，本文報告的評價研究結果是基于我國某市普通高中(9—12年級)學生第一學期課程結束后的學科能力表現測評數據。本次測試的樣本分布情況見表3。

本研究采用BookMark法劃定學科能力表現水平等級，基本程序如下：先綜合考慮試題的學科能力要素指標、認識方式指標和用Rasch模型處理測試數據后得到的試題難度值三個因素，通過邏輯分析初步劃定水平等級；再用spss17.0對各水平進行單因素方差分析，檢驗各水平間是否存在顯著性差異；最后確定各水平所對應的試題難度值范圍。

(一)高中生化學學科能力總體表現水平

運用單維Rasch模型對全部測試數據進行處理得到試題難度值，得到化學學科總體學科能力表現的Item-map，依據試題難度值及試題指標，以認識方式水平-問題情境陌生度和間接度-學科能力要素作為水平劃分依據，將學生的學科能力表現劃分為5個水平。全部樣本在各水平的人次百分比分布如圖2所示。

少數學生(5.7%)處于水平1，即僅能夠對核心知識或核心活動進行辨識、記憶54.2%的學生處于水平2，即學生面對熟悉的問題情景，直接調用核心知識或核心活動原型對問題進行分析解釋、推論預測，設計簡單實驗，或建立知識間的聯系。

24.8%的學生處于水平3，即面對熟悉的問題情景，能夠基于給定的認識角度和對核心概念的理解，經過系統分析解決簡單問題。

14.5%的學生處于水平4，即在題目提示的情況下，能夠將某一核心概念作為認識角度，并建立信息—知識—認識角度間的關聯，分析、解決簡單問題。

只有極個別的學生(0.8%)的學生處于水平5，即能夠自主調用認識角度解決陌生情景下的問題。

總體看來，大部分學生能夠記住、理解所學的化學知識，并應用知識解決問題，或基于具體問題解決經驗解決問題。部分學生能夠將所學知識轉化為分析認識對象的角度，基于相應的認識角度分析問題情景中的認識對象，解決問題。但是，大部分學生不能主動建立信息—知識—認識角度間的關聯，只有極個別的學生能在建立關聯的基礎上，對認識對象進行系統分析。

(二)各內容主題的能力表現

學生在無機物、有機化合物、化學反應、化學與生活四個學科核心知識以及學科核心活動經驗五個方面的化學學科能力表現平均水平如表4所示，各主題中各水平的人次百分比如圖3所示。

由表4可見，學生在無機物、有機物、化學與生活主題的化學學科能力方面表現平均水平處于水平2，在化學反應主題的化學學科能力方面表現平均水平處于水平1。

在無機物主題中，大部分學生處于水平1和水平2，少量學生處于水平3，處于水平4、5的學生人數極少。說明大部分學生能夠對知識進行簡單記憶，或根據題目提示的角度進行直接遷移應用；能夠在陌生情景下遷移的學生人數不高，具有自主角度、自主角度系統認識、多角度系統認識的學生則更少。在教學中，應讓學生更多經歷在陌生情景中，基于某一認識角度分析問題的活動，適當減少熟悉情景下分析物質性質、知識的簡單識記這些學生已經能夠掌握的教學活動。

在有機主題中，大部分學生處于水平1和水平2，少量學生處于水平3、4，處于水平5的學生人數極少。說明大部分學生能夠基于結構或反應單角度，從宏觀或亞微觀認識有機物性質；利用結構和反應的多個二級角度系統分析問題，對學生有一定挑戰；只有極少數學生能夠在陌生情景中，基于結構和反應的多個二級角度進行系統動態分析。在教學中，應注意加強學生培養學生自主利用結構和反應的多個二級角度，從微觀系統動態的水平解決各類問題。

在反應主題中，大部分學生處于水平1，少量學生處于水平2、3，處于水平4、5的學生人數極少。說明大部分學生只能在熟悉情景中進行簡單分析，而基于題目給出的認識角度或主動基于某一認識角度分析問題，均有一定難度，只有極少學生能夠在陌生情景中進行多角度系統思考。在教學中，應讓學生多經歷需要基于某一認識角度，分析解決問題的教學活動，而避免只通過簡單的知識關聯，即可完成的任務。在生活主題中，大部分學生處于水平2，處于其他水平的人數均較少。說明大部分學生能夠在暗示的角度下，以孤立—單一對應的化學視角與生活視角，分析熟悉素材。僅能在明顯提示下分析問題和能夠多角度系統分析陌生問題的學生均較少。在教學中應注意不必給學生過多提示，應讓學生面對陌生素材，自主基于化學視角(結構角度、轉化角度、能量角度)和生活視角的多對應關系分析實際問題。

在活動主題中，學生主要分布于水平4和水平3，少部分學生處于水平2，少數學生處于水平1和水平5。說明大部分的學生能夠在給出信息提示(例如反應)的情況下，經過簡單推理完成變式實驗的設計和分析，或者能自主基于熟悉角度完整實施單變量體系的研究和系統分析多成分體系的方案。但是很少有學生能自主基于陌生角度提取單變量并執行活動或系統分析和執行雙變量的方案。在教學中，應讓注意外顯活動經驗，培養學生的變量意識，促進完整實施活動記憶自主提取陌生角度和識別變量的能力，注重基于變量的系統分析和執行，以及證據與結論、問題的匹配性。

(三)高中生在“學習理解—應用實踐—遷移創新”各能力要素的表現水平

用多維Rasch模型對分別對測查數據進行學習理解、應用實踐、遷移創新三維運算和辨識記憶(A1)、概括關聯(A2)、說明論證(A3)、分析解釋(B1)、推論預測(B2)、簡單設計(B3)、復雜推理(C1)、系統探究(C2)、創新思維(C3)九維運算，分別得到三維、九維試題難度值和學生能力值。

分別依據全部樣本在學習理解能力、應用實踐能力、遷移創新能力表現的Item-map，以認識方式水平—能力要素作為水平劃分依據，將學習理解、應用實踐和遷移創新能力表現劃分為三個水平。全部樣本在學習理解、應用實踐、遷移創新能力表現平均水平如表5所示，各水平的人次百分比如圖4所示。

在學習理解能力方面，學生的平均水平處于水平2，且70.9%的學生處于水平2，即能夠基于事實概括核心概念(知識)；能經過分析建立實驗事實與核心概念(知識)間的關聯或建立概念(知識)間的關聯。

在應用實踐能力方面，學生的平均水平處于水平2，但學生在水平1、水平2和水平3的分布比較均衡。約30%的學生能夠基于對核心概念的記憶或問題解決經驗解決情景熟悉的簡單問題，約30%的學生能夠在題目給定認識角度的前提下，基于對核心概念的理解解決情景熟悉的簡單問題，約38%的學生能夠在題目提示的前提下，將核心概念轉化為認識角度，經過系統分析解決情景熟悉的問題；或者主動將核心概念轉化為認識角度，分析解決問題。

在遷移創新能力方面，學生的平均水平處于水平1，且97.7%的學生達到水平1，即能夠主動將核心概念轉化為認識角度，或基于問題解決經驗，解決陌生情景下的綜合復雜問題。進一步分析發現，水平1對應的題目均為日常教學中的常規訓練題目，而有些非常規訓練題目，雖然沒有復雜的問題情景、不需要經過系統分析，學生表現依然不夠理想。學生解決遷移創新類任務主要依賴于習題訓練中形成的問題解決經驗。

由圖5可見，學生在9項二級能力要素上的發展水平呈現階梯型遞減。在學習理解能力中，說明論證能力表現特別不理想，表明學生經歷相關內容的學習后，能做到“知其然”，做不到“知其所以然”。在應用實踐能力維度，推論預測和簡單設計能力表現比分析解釋能力表現差。復雜推理、系統探究、創新思維沒有得到必要的發展。此結果也表明，基于學習理解、應用實踐和遷移創新的3×3學科能力要素既是化學學科能力活動的主要類型，又可以表征學生學科能力的表現水平，還能夠反映教學對學生學科能力發展的作用和影響。

從學生化學學科能力總體表現看，10年級和11年級樣本的平均能力值基本相同，11年級略有下降，12年級樣本的平均能力值明顯提升。用SPSS17.0對各年級樣本學科能力表現進行差異顯著性檢驗，如表6所示。

結果表明12年級樣本與11年級樣本學科能力總體表現存在顯著性差異，而11年級樣本與10年級樣本不存在顯著性差異。說明高三復習教學對于提升學生化學學科能力具有積極的促進作用，而在新授課教學中如何提升學生的學科能力則值得關注，特別需要關注化學2(必修)和有機化學基礎模塊的教學改進。

從學生在化學學科能力各水平分布情況看，在總體趨勢上，隨著年級的增長，樣本在低水平(水平1和水平2)的人次百分比分布呈下降趨勢，而在中、高水平(水平3—水平5)的人次百分比分布呈增長趨勢。說明隨著年級的增長，學生的學科能力總體水平逐步提高。但是，在11年級，水平2和水平4的人次百分比分布呈現反常趨勢，與10年級比較，水平2的人次百分比分布增加，而水平4的人次百分比分布減少，說明在11年級，更多的學生基于已有經驗解決問題；而在題目提示情況下，將某一核心概念作為認識角度，建立信息—知識—認識角度間的關聯，分析解決問題的學生較10年級有所減少。進一步對比分析10年級和11年級測試主題分布情況可知，與10年級相比，11年級增加有機化合物和化學反應主題的測查量，由此可以初步推測，學生在有機化合物主題和化學反應主題的學習中，將核心知識轉化為認識方式，進而用于解決問題的學科能力發展情況不如無機物主題。

四、結論和建議

(一)高中生化學學科能力發展現狀

從總體發展情況看，大部分學生能夠記住、理解所學的化學知識，并應用知識解決問題，或基于問題解決經驗解決問題。部分學生能夠將所學知識轉化為分析認識對象的角度，基于相應的認識角度分析問題情景中的認識對象，解決問題。但是，大部分學生不能主動建立信息—知識—認識角度間的關聯，只有極個別的學生能在建立關聯的基礎上，對認識對象進行系統分析。

從各能力要素發展情況看，學生在學習理解、應用實踐、遷移創新三個能力維度上表現出不同的發展特點。在學習理解能力方面，大部分學生能夠基于事實概括核心概念，能夠建立實驗事實與核心概念間的關聯或建立概念間的關聯，而基于認識角度對事實或具體知識進行概括關聯的能力、利用已有知識經驗對新概念進行說明論證的能力有待提升。在應用實踐能力方面，學生表現出比較明顯的層次性。約30%的學生能夠基于對核心概念的記憶或問題解決經驗解決情景熟悉的簡單問題，約30%的學生能夠在題目給定認識角度的前提下，基于對核心概念的理解解決情景熟悉的簡單問題，約38%的學生能夠在題目提示的前提下，將核心概念轉化為認識角度，經過系統分析解決情景熟悉的問題；或者主動將核心概念轉化為認識角度，分析解決問題；只有極少部分學生能夠達到高水平，即能夠主動調用認識角度、經過系統分析解決問題。在遷移創新能力方面，學生發展情況不理想，解決遷移創新類任務主要依賴于習題訓練中形成的問題解決經驗。

從各主題看，大部分學生處于較低水平，即大部分學生能夠對知識進行簡單記憶，在熟悉情景中基于問題解決經驗分析解決簡單問題，或在根據題目提示角度的情況，能夠基于某一角度經過系統分析解決問題；但是，能夠在陌生情景下進行知識遷移、解決問題的學生人數不多，具有自主角度、自主角度系統認識、多角度系統認識的學生則更少。

從年級看，學生的化學學科能力隨年級的增長而提升，但是，增長程度不同。其中，12年級較11年級的學生化學學科能力增長顯著，而11年級較10年級學生的化學學科能力增長不存在顯著性差異。

(二)基于認識發展性教學促進學生學科能力素養發展

研究結果表明，學生的化學學科能力存在個體差異、群體差異和年級差異。本研究認為，外在差異反映在能力活動表現上，問題任務的綜合度、間接度和情境素材的陌生度是重要的外在影響因素。學科能力的內在差異在于學生的認識角度、認識思路和認識方式類型上的差異，而導致其內在差異的主要因素是否具備知識經驗基礎，以及知識經驗是否轉化為自覺主動的認識方式，課程內容的選取和安排對于前者的影響很大，而教師的教學活動則對于后者影響顯著，學生年齡、智力發展水平、學生的學習動機和自我效能感等也是學科能力表現的個人影響因素。

本研究所建構的化學學科能力內涵構成與活動表現的系統模型有利于學科能力評價。一方面由于建構了學習理解、應用實踐和遷移創新的3×3能力活動框架，有利于實現學科能力的可測量。另一方面該模型基于認識方式建立起學科能力表現與學科知識之間的內在實質性關系，從而有利于實現學科能力測量結果的可解釋和可評價。

此外，本研究所建構的化學學科能力內涵構成與活動表現的系統模型有利于學科能力培養。該模型為培養和發展學科能力提供了多維調控變量。抓住學習理解、應用實踐和遷移創新的學科能力活動變量，以及學科認識方式這個知識轉化為能力的關鍵機制，就可以促使學科核心知識轉化為學科能力和素養?；瘜W學科能力的形成和發展與核心知識的學習、理解和應用密切相關。學生在經歷觀察記憶、概括關聯、說明論證等學習理解活動形成知識的同時，體會核心知識的認識發展功能和價值，形成學科思想方法，即豐富認識角度、轉變認識方式類型，形成認識思路；在經歷應用實踐和遷移創新不同水平的問題解決活動過程中，深化對知識的理解，內化認識角度，建立認識角度間的關聯，發展進行系統分析、復雜推理的能力，形成問題解決思路。由此可見，在學生化學學科能力發展過程中，知識經驗、認識方式、各學科能力要素同時作用，相輔相成、相互制約。

據上，我們提出：促進學生學科能力和素養發展的教學改進，關鍵在于要轉變教學理念，將“以具體知識落實”為本的教學轉化為以“促進學生認識發展”為本的教學。所謂認識發展性教學，特指不僅要促進學生理解和獲得知識，還要轉變原有的偏差認識、建構學科觀念，更要促進學生豐富認識角度、形成認識思路、提升認識方式類型，從而實現能力和素養的發展。

1.彰顯學科知識內容的認識發展功能和能力素養培養價值。

基于認識發展論角度，知識其實可以看作是認識主體針對研究對象，在特定問題驅動下，選取了特定認識角度，經歷了特定推理過程和認識路徑，形成的特定認識結果。據此，我們認為知識在認識活動中發揮著認識角度、認識路徑和推理判據等認識功能，正是因為知識具有這些認識功能，所以知識具有重要的能力與素養發展價值。這也是我們選取教學主題、知識內容和情境素材的依據。

2.基于學生認識發展和能力進階設計問題線索和活動線索。

一方面，轉變問題和活動的設計與實施的關注點。從“如何獲取知識？活動的形式是什么？”發展為“如何豐富學生的認識角度，如何轉變學生的認識方式類別？”；從圍繞“知識”設計問題和教學流程轉變為圍繞促進“認識轉變”和突破“認識發展障礙點”設計問題和教學流程。另一方面，基于學科能力要素設計具有進階性的學習活動。例如，在知識建構環節，設計概括關聯、說明論證類學習活動；在知識鞏固環節，要設計分析解釋、推論預測、復雜推理、系統探究等不同類型、不同水平的學習活動。在復習課和習題課教學中，選擇或設計問題時，從“鞏固落實具體知識”轉變為“實踐、內化新認識”。在習題教學中，從“輸入認識角度”轉變為“輸出認識角度”，即從提供問題分析角度到讓學生主動發現、形成分析角度，并提升學生建立“信息-知識-認識”的關聯的能力，提高系統分析和推理能力。在復習課教學中，基于本質進行概括，基于核心認識角度和認識路徑建立知識間的關聯，建立知識與問題解決的關聯。

篇6

【關鍵詞】立德樹人核心素養教育改革

1.開展教育改革的意義

以少年軍校校本課程為載體，以學生發展為目的，進一步落實立德樹人理念，努力進行德育新模式改革，使學校的德育特色得以鞏固與升華，同時對其他學校的德育工作有著重要的參照價值。提高在生活中運用課本知識的能力，解決日常生活中所遇到的一些問題。立德樹人著力培養學生們的思想品質與道德修養，對于建立三觀與強化明辨是非能力起到關鍵作用，是學生立足于社會的根本所在。核心素養在學生成長階段，既可以培養學習素養，又可以更好地對情感和三觀的建立提供幫助，促進個人成長并幫助其更好地融入社會生活中。

2.開展教育改革的目的

2.1強化改革理念

強化對立德樹人理念、核心素養內涵的宣傳和學習，提高教師和學生對立德樹人、核心素養的認識，引導教師更新教育教學理念，幫助學生改變傳統學習思維方式。在學生的日常教育與生活中，借助少年軍校這個載體，充分運用“立德樹人與核心素養”理念，強化學生的基本行為習慣，激發學生的自我教育，啟發學生的內驅力，使之逐漸成長為學習勤奮、意志堅強、個性鮮明的學生。

2.2開展教育改革實踐

推進小學教師在具體學科教學中融合“立德樹人與核心素養”理念，真正將提高學生綜合核心素養和素質能力目標落實到具體教學實踐。要采取靈活的方式，多方面開展活動，努力將單向的“滿堂灌”模式改變為多層面、雙向的互動模式。各類特色學校應砥礪自身教育的特色，努力改變過去傳統的德育模式，少年軍校可以邀請部隊教官講解國防知識、解放軍建軍史等，開展國防知識圖片展，定期舉行軍校體驗活動。同時也融入具體學科教學中，如在體育課中增加軍事體育游戲；在音樂課中增加愛國愛軍歌曲學習等。

3.研究過程

3.1界定概念的定義與內涵

查閱有關立德樹人與核心素養研究的書籍、論文、資料及文獻，界定立德樹人的本質和核心素養的內涵，明確學生階段提高學校立德樹人水平，提升學生核心素養的價值意義，總結推進開展基于“立德樹人與核心素養”教學改革的實踐應用作用。確認人的需要理論、人的自由全面發展理論等作為本研究的理論基礎。

3.2調查分析“立德樹人與核心素養”的教學改革現狀

搜集少年軍校有關立德樹人、核心素養的制度、文件等，分析本校在立德樹人和核心素養培育方面所采取的具體措施辦法，明確學校教育教學管理部門、學科教學小組、教師等在指導和開展教育教學工作過程中扮演的重要角色，同時指出影響學校德育效果和核心素養培育效果的各種制約因素，方便完善基于“立德樹人與核心素養”的教學改革方案。

3.3創新完善基于“立德樹人與核心素養”的教學方式

通過前期對相關文獻資料的分析，結合對本校教學改革現狀的實踐調查，從多個視角、多個層面創新完善基于“立德樹人與核心素養”的教學改革方案?？梢酝ㄟ^對教學過程的系列研究，鼓勵教育研究者和教師開發更多促進學生核心素養生成的教學模式。無論是傳遞知識、開拓思維、組織活動還是互動交流，教師在設計和組織教學時要將傳統的“以知識點為核心”的教學觀念，轉變為“以核心素養為導向”的教學。

4.基于立德樹人與核心素養的教學方式

4.1加強課程內容融合

我校的藝術科組的老師通過立德樹人與核心素養相關理論的學習、以及自己的感悟，對課程進行了提升改革，整合合唱隊、舞蹈隊、行進打擊樂隊，成立了少年軍校藝術團，把音樂學科的教學與少年軍校的課程相融合，在軍校的步操基礎上加入音樂藝術。教師們在訓練過程中，著重培養學生自主訓練的意識，以生為本，學生自己記錄訓練中出現的問題，把訓練日記本變成了訓練字典，在動作不到位的時候找出問題根源，然后通過合作學習、主題式學習解決問題。以上措施極大地發揚了軍校砥礪精神，豐厚了軍校文化底蘊，提升了軍校育人品質，引導學生樹立了拼搏、奮進、團結、進取的思想。

4.2以素質培養為核心

培養學生形成高于學科知識的學科素養。通過學習學科知識，學生的智能、品德、價值觀都打上了學科的烙印，這個過程就是學科素養形成的過程。教師需要確立“通過知識獲得教育”而不是“為了知識的教育”的教育思想。學科學習的最終目的應該是形成高于學科知識的學科素養。除此之外，還著力以少年軍校為切入點，開發跨學科（綜合性）課程，促進少年軍校課程和其他學科的融合，以提高學生的核心素養。

4.3以學生為中心

促進學生主動學習和合作學習的意識與能力。提高學生學習的主動性就是要把教學中心由“教”轉向“學”。開展“以學生自主活動為主”的課堂教學，不僅要求教師讓學生獨立自主地進行探究，更重要的是要求教師以學生學習為主線，關注學生問題生成、實踐、操作、思維轉化、問題解決的全過程，指導并促進他們由淺入深、由表及里地進行學習探索，進而形成獨立思考、實踐和學習能力，而不僅僅是放手讓學生自學。我校發揮教學優勢，拓寬了少年軍校中的學習路徑，強化素質培養重要性，讓學生的學習策略多樣化。在少年軍校，我們一改過去簡單重復站軍姿、練行進的枯燥訓練，取而代之以自主學習、探究學習、合作學習、主題式學習、項目式學習；甚至可以是線上學習、線下學習、兼而有之的混合式學習方式。

篇7

關鍵詞：化學史故事；科學歷程；核心素養

中圖分類號：G424.25 文獻標志碼：A 文章編號：1673-9094（2017）04B-0039-03

學生愛聽故事，是因為故事能滿足他們的興趣和好奇心，激發探究的欲望。著名作家王開嶺先生曾提出，“故事是吸引大眾、傳遞價值理念唯一有效方式”。千百年來，在這奇妙的世界釀出的與化學知識相關的故事，真是浩如煙海。在課堂中利用化學史故事教學是基礎教育階段一直關注的課題，聽了楊寶權老師的《原子的構成》一課頗有感觸。根據“中國學生發展核心素養”總體規范與目標要求，在化學教學中探索利用化學史故事有效培育學生的核心素養是個很有意義的主題。下面結合《原子的構成》這節課談談個人的思考。

一、利用化學史故事培育學生的科學精神

科學精神，具體包括理性思維、批判質疑、勇于探究等基本要點，這三點之間自成體系但又相互關聯。例如，理性思維是批判質疑的前提，只有不隨從于當下的思維才會有批判質疑的內容；勇于探究是批判質疑的基礎，只有潛心探究才會有批判質疑的資格與勇氣；當然批判質疑也是理性思維與勇于探究的積極動力。對原子結構的認識過程亦即如此。

通過本節課的學習，學生清晰地了解了科學理論的發展大致經歷的過程：客觀事實――理論解釋――修正完善――再修正。例如，道爾頓基于大量實驗研究，結合化學中哲學論對物質的基元的思考，天才般、創造性地提出了猜想：構成物質的基本單位是原子。雖然這一構想不能解釋所有的實驗現象，但瑕不掩玉，它得到了一致的認可，并將道爾頓的原子論作為圭臬，不可懷疑。這種非理性、隨從式思維使科學的發展停滯，直至90年后，湯姆生在實驗研究中發現了電子，這一事實的發現不可辯駁地更正了人們對原子的認知，建立了新的原子結構模型――“西瓜”模型。湯姆生的實驗發現不僅促使人們改變了對原子的認知，也促進了對原子結構探究實驗的快速發展。十余年后緊接著盧瑟福、查德威克、波爾等科學家基于實驗事實的進一步研究繼續修正著人們對原子結構的認識。

但科學理論的發展永遠不是一帆風順，人們非理性的、頑固的思維是阻止科學進步的最大障礙。且不說阿伏加德羅的分子論被原子論的光輝堙沒了近四十年，事實上湯姆生、盧瑟福等也曾面對自己理論被修正都表現了一種頑固的反對，其中盧瑟福和波爾的爭論相當激烈。本節課教學中楊老師也將盧瑟福面對實驗事實的困惑與顧慮呈現給學生，讓學生參與其中，體驗著“大膽猜想、小心求證”的探究方式。因此在本節課的教學中，教師通過對化學史故事的精心選擇與組織，基本實現了培育學生理性思維、批判質疑、勇于探究等科學精神的目標。

二、利用化學史故事培育學生的人文素養

吳俊明教授認為：一般說來，人文學科核心素養大部分可以歸屬于人文素養，數理學科核心素養大部分可以歸屬于科學素養，那么如何在理科教學中培育學生的人文素養？江蘇省特級教師李雪林論及物理學史教育時提出：讓學生站在歷史角度學習物理學家的思辨能力、人文情懷和人文精神。與此相承，筆者認為教學中利用化學史故事就是讓學生從中“關切人的生存、發展和幸?！?“贊賞化學對社會發展的重大貢獻，能運用已有知識和方法綜合分析化學過程對自然可能帶來的各種影響，并權衡利弊”，從而發展了學生的核心素養。

例如，波義耳發現眾多的科W家（包括他自己）用舌頭嘗藥品的酸堿性，以及眾多的農民用舌頭嘗藥品的酸堿性，他們因此患各種口腔疾病。有感于此，波義耳決心研究出判斷溶液酸堿性的簡易方法。學生從這則故事中體會到了化學的社會價值、體會科學家們的人文情懷和人文精神。

本節課楊老師在模塊四“捕捉原子”教學中突出了我國科學家對原子的認識歷程，學生也參與了其中，體現了“人類命運共同體”意識，同時也是“家國情懷”這一核心素養的體現。

當然我們不能忘記，在科學技術不斷發展、造福人類，涌現許多用科學技術服務民族、服務國家、服務人類的楷模的同時，也存在著應用欠當，甚至形成“害人科技”“犯罪科技”危害人類的負面現象。例如，新型合成日漸泛濫，臭名昭著、為數不少的瘦肉精、地溝油、三聚氰胺奶，以及化學試劑的污染等等。曾經引起風波的“我們恨化學”就是這種現象的一種主觀、直接的表達。但俗話說，科學本身沒有好壞，善惡之爭關鍵在于它們掌握在什么人手里。因此，我們日常的課堂教學應該滲透道德倫理和法紀的教育，筑好一道穩固的“防火墻”。一定要牢記立德樹人根本目標，努力培育學生的人文素養。

三、利用化學史故事讓學生學會學習

陶行知先生認為：“先生責任不在教，而在教學，教學生學”，其指出了教學的本質是教學生學，讓學生學會學習是教學的核心?；瘜W史故事展現的是過去知識的形成過程，對于現在的學生而言，這些知識既是現在學習的內容，也是以后學習的基礎。因此，利用化學史故事可以引導學生分析實驗的發現、探求知識的形成，做到激發興趣、信息搜集、分析推理、勤于反思，從而讓學生學會學習。

例如，對“原子的構成”的內容，雖然學生在八年級物理（下）有所接觸，但大部分學生進入九年級后對其掌握得還不甚清晰，有的學生甚至是一知半解，特別是原子內各種微粒（質量、位置、電量、電性等）的相互關系方面的知識還很散亂，而且質子、中子、電子及其內部關系非常地抽象，學生理解的難度相當大。然而，通過呈現原子構成的發現史故事，讓學生的思維插上翅膀，在微觀的世界里盡情翱翔，在此過程中學生能清晰感知電子、質子、中子的存在，能準確把握它們的特性和特征，能知曉電子的電性和質量，能推知原子核的電性、質量和體積，能推論原子是由原子核和電子構成的，從而能很好地內化原子構成的知識。

當然，化學史本身就承載著人類智慧、科學思想和方法，在本節課的學習過程中學生可以充分領略科學家認知微觀世界的實驗、假說、模型等過程和方法，從而內化為自己認知微觀世界的能力和方法。同時，課堂教學中展示科學家的探究過程，可以讓學生認識到實驗是科學研究最重要的工具，應當說每一個對原子結構認識的節點都對應著具有重大歷史意義的著名實驗，但是要在45分鐘的課上全部講到位顯然是不可能的。楊老師有針對性地選取了其中的典型實驗――α粒子散射實驗作細致闡述，不但向學生說明實驗的背景、條件、手段、方法和過程，而且也闡明這個實驗的研究處理問題的方法、闡明實驗與理論的關系，更是在此基礎上強化了原子的微觀輪廓。從中表明了實驗對于化學學科的重要地位，同時也進一步培育了“化學學科核心素養”中“宏觀辨識與微觀探析”“證據推理與模型認知”“實驗探究與創新意識”等目標要求。

四、利用化學史故事培育學生的健康人格

西方心理學認為：健康人格的主要特點是能保持人格的完整、統一，具有健康人格的人不僅有高尚的理想和追求，而且認知、情感、價值、道德、美等要素整合良好。學生的核心素養包括：“具有發現、感知、欣賞、評價美的意識和基本能力；具有健康的審美價值取向”（審美情趣），“理解生命意義和人生價值”（珍愛生命），以及健全人格、自我管理等相關目標要求。

在化學學科發展的歷史長河中，偉大的科學家無不閃爍人性的光輝，成為青年一代追求的標桿。本節課中教師一方面利用化學史故事設計“大師與學生”之間的對話，每一段對話都聚焦于各歷史階段中的核心問題，這不僅在學習過程中不斷得到學生的反應與共鳴，而且拉近了偉大科學家與學生的情感距離，避免了“神壇式”的英雄主義觀；另一方面，利用化學史故事為線索將學生的學習與故事的進程交織起來，學生的情感融入了事件發展的進程，學生跟隨著事件的發展，體會著化學中的至真、至善、至美。這種浸潤式的教育方式，悄無聲息地影響著學生的思維方式，改變著學生的觀念，從而落實了知識的教育價值，培育了學生的健康人格。

綜上所述，利用化學史故事，有效方式之一就是選擇化學史故事并以之為線索，創設與整節課的知識內容相結合的背景（或場景），將知識內容鑲嵌于背景中，通過創設真實的歷史問題情境，使學生置身于其中，通過與前輩科學家的共同探究，深刻理解學習內容的本質和豐富的內涵，了解科學的發展歷程，經歷科學概念的形成過程，從而加深對科學本質的理解，培育學生的核心素養。

Story on Chemistry History and Students’ Core Accomplishment Cultivation

YAN Si-qing

（Hanjiang District Bureau of Education， Yangzhou 225009， China）

篇8

一、基于化學基本觀念的命題

所謂化學基本觀念，是指學生在化學學習過程中，通過對化學基礎知識或化學學習過程進行反思所形成的能夠反映化學本質特征的總觀性認識?；瘜W基本觀念主要包括元素觀、分類觀、變化觀、守恒觀等。教材中的核心概念往往蘊含有豐富的化學基本觀念，在考查時，一方面，從形成基本觀念所需要的素材來看，必須有合適的、能有效形成化學基本觀念的核心概念；另一方面，有能形成這些核心概念的具體的化學知識。

【命題1】下列反應中，不屬于置換反應的是（ ）

A.Cl2+2NaBr=2NaCl+Br2

B.2Mg+CO2[點燃]2MgO+C

C.2Na+2H2O=2NaOH+H2

D.2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2

【命題意圖】考查單質、化合物、置換反應的定義及對定義的理解；考查化學基本觀念――分類觀。

【試題點評】四個反應均是高中教材上出現的反應，但并未“超綱”，只要學生能區分哪是單質、哪是化合物（不必讀出陌生物質的具體名稱），對照置換反應的概念就不難判斷。由于部分老師仍然停留在課本上的例題所概括的通式AB+CA+CB上，給學生造成一種很不好的錯覺：置換反應僅限于此種形式。以至于后來很難糾正這一片面認識，遇到AB+CAC+B或ABC+DADC+B就不敢確定了。

二、基于化W思想方法的命題

1.“控制變量，對比設計”的思想

現有教材在編寫時，都將實驗中的“控制變量，對比設計”這一科學探究的重要思想方法貫穿教材的始終，從教材中設置的探究活動中可以尋找到這一思想方法的應用。對比是一把解剖刀，它能訓練學生的思維能力。深刻挖掘教材的編寫意圖，認真揣摩實驗的目的，應用現有的教材資源，可以為我們命制出區分度非常好的試題。

【命題2】控制變量、設計對比實驗是實驗探究的重要方法。

【命題意圖】考查學生科學探究中控制變量、對比實驗的設計與應用能力。

【試題點評】本題為原創試題。正如本題總題干“控制變量、設計對比實驗是實驗探究的重要方法”，教材中許多實驗都蘊含著這一實驗思維。本題充分應用、挖掘教材中隱含的智力因素，給學生和老師展示如何控制變量，以及如何通過設計對比實驗得出正確的結論。實驗一是回顧教材中的一個定量對比實驗，落點在相同的實驗藥品用量上；實驗二是評價對比實驗的設計，落點在通過實驗得出結論；實驗三是運用對比實驗的方法，落點在通過實驗得出正確判斷。三個實驗考查點不同，卻又有異曲同工之妙的效果。

本題設計靈感全部來源于教材，它的導向一方面是將學生學習方向引向教材而不是資料；另一方面是將教師的教學研究引向深鉆教材、活用教材、用好教材，深刻理解教材編寫者的意圖和目的，從中獲得解決問題的方法，而不是一味追尋題海戰術。

2.“性質決定用途，用途反映性質”的思想

“性質決定用途，用途反映性質”的思想同樣貫穿教材的始終。如氮氣化學性質不活潑，故可用作保護氣；干冰因升華吸熱，故可用作制冷劑；二氧化碳不能燃燒，也不支持燃燒，且密度比空氣大，故可用作滅火劑。教學中，教師要善于從大量物質與性質的對應關系中，有意識地引導學生得出此結論，并應用此結論來分析陌生物質的性質或用途，最終潛移默化地形成這一學科思想方法。

【命題3】我國藥學家屠呦呦因研制新型抗瘧藥青蒿素和雙氫青蒿素而獲得2015年諾貝爾生理學或醫學獎。東晉名醫葛洪《肘后備急方》中就有青蒿素抗瘧的記載：“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁，盡服之。”這里的“水”作 。上述水煎青蒿治療瘧疾，藥性很不穩定，效果很差。屠呦呦改用乙醇提取，控溫60 ℃，藥效顯著提高，說明青蒿素具有的性質是 （答一條）。

【命題意圖】考查溶液的組成及物質的性質，滲透“性質決定用途，用途反映性質”的思想方法。

【試題點評】本題為原創試題。背景素材取自《化學通訊》2015年第6期第1頁屠呦呦獲諾貝爾生理學或醫學獎介紹一文，其中提到，屠呦呦查閱有關文獻時，特別注意在歷代用藥經驗中吸取合理提取方法的線索，以尋找突破口。原文素材為“東晉名醫葛洪《肘后備急方》中稱，有‘青蒿一握，水二升漬，絞取服’”可治“久瘧”的記載，屠呦呦根據這條線索，改進提取方法，采用乙醇冷浸法，將溫度控制在60 ℃，所得青蒿提取物藥效顯著提高。受此文啟發，中考命題時，將素材適當精減改編，以青蒿素為載體，從“性質決定用途，用途反映性質”這一學科思想方法上巧妙設問，將溶液相關知識滲透于素材中，既能考查學生對核心概念溶液及其組成的理解，還能讓學生從科學家孜孜以求的探索中受到科學精神的熏陶，將我國傳統文化和科學熱點相結合，在考查物質的用途和性質的同時，激發學生榮譽感和愛國情懷。本題更是對學生情感態度與價值觀的考查，避免了空洞的說教。同時，通過屠呦呦獲得諾貝爾獎這一至高榮譽來體現我國傳統文化的博大精深，引導學生正確對待祖國傳統醫學，繼承和發揚中華優秀傳統文化。

三、基于化學特有思維方式的命題

化學學科不同于其他學科最顯著的思維特點是：從宏觀實驗現象入手，在分子、原子、離子層面上建立描述、解釋和認識化學反應實質的模型，最終通過化學符號將宏觀物質和微觀反應過程建立起有機的聯系。學生要能從宏觀、微觀和符號三種水平上認識和理解化學知識，并建立三者之間的內在聯系，能在三種表征之間自由、靈活地轉換，從而形成化學學科特有的思維方式。

【命題4】氫氣是理想的清潔高能燃料，以水為原料生產氫氣的方法有多種。

方法Ⅰ：電解水法；方法Ⅱ：光解水法。

我國科學家已研制出在新型高效光催化劑作用下，利用太陽能分解水制氫氣。反應的化學方程式為 。水在通過并接觸催化劑表面時，分解的微觀過程用示意圖表示如下（“ ”表示氫原子，“ ”表示氧原子，“ ”表示催化劑）：

① ② ③ ④ ⑤

則水分解微觀過程的正確順序是

（填序號）；上述過程中，不能再分的粒子是 。

【命題意圖】從分子、原子的層次上考查學生對化學反應實質的認識，更深層次地考查學科特有的思維方式。

【試題點評】本題為原創試題。本題素材來源于《化學通訊》2015年第4期上兩篇科學動態文章《科學家制備出高效光催化劑》和《寬光譜響應光催化劑分解水制氫研究獲進展》，其中第二篇還有相應的宏觀和微觀的圖示，再結合現有教材中電解水實驗的微觀分析，以光分解水為情景設置問題，考查化學反應的實質；學科核心素養“宏觀辨識與微觀探析”的考查也盡顯其中。借助在新型高效光催化劑作用下，利用太陽能分解水制氫氣這一新的化學前沿信息情景，通過構建化學反應微觀過程模型，將宏觀與微觀巧妙結合，旨在引導學生在學習中能夠建立起分析問題的模型結構，進而逐步建立起解決一般問題的思維框架。

往年的中考題對化學反應實質的考查僅停留在分子分成原子，原子再進行重新組合生成新物質的分子上，以教材中電解水為例，建立微觀分析模型。實際上，許多公開課涉及化學反應實質時，均采用了水電解的模擬動畫，來直觀展示其變化的過程，學生如果能仔細觀察，會看到兩極產生的氣泡不斷逸出，實質是兩極產生的大量分子脫離電極材料表面，聚集成氣體逸出。對照電解水，光解水的微觀過程順序也就呼之欲出。本題知識看似課外，考點卻在課內，沒有超出考試大綱，凸顯了分析問題能力和W科特有思維方式的考查。

四、基于實驗探究與創新意識的命題

化學是一門以實驗為基礎的學科。實驗是化學的靈魂，也是化學的魅力所在。通過科學探究，系統建構知識、發展探究能力、感悟探究方法，一直是我們教學的指向和原點。探究過程中，善于發現和提出有探究價值的化學問題，反映了學生思維的深度；能依據探究目的設計探究實驗方案，或優化原有的實驗方案，完成實驗基本操作，反映了學生創新意識的強度。

【命題5】下圖是實驗室常用氣體制備裝置，據圖回答問題。

（1）實驗室制取氨氣：Ca（OH）2（固）+2NH4Cl（固）[]CaCl2（固）+2H2O+2NH3。要制取并收集干燥的氨氣，所選裝置正確的連接順序是（ ）（ ）（ ）（填字母代號）。

（2）為探究氨氣的性質，按下圖裝置進行實驗。觀察到黑色粉末變紅，白色無水硫酸銅變藍，同時反應中還有一種氣體單質生成。

【查閱資料】

Cu2O是紅色，易與稀硫酸反應：Cu2O+H2SO4=CuSO4+Cu+H2O。

【提出問題】

得到的紅色物質是什么？

【猜想】

①是Cu；

②是Cu2O；

③是 。

若猜想①成立，玻璃管中發生反應的化學方程式為 ，說明NH3具有 性。

【設計實驗】

請你設計一個簡單的實驗來驗證紅色物質中是否存在Cu2O： 。

【命題意圖】考查科學探究的一般過程和方法；考查實驗室氣體制取的一般思路和方法；考查物質性質的推斷，以及依據性質設計實驗方案的能力。

【試題點評】本題是原創試題，是對教材中常見氣體氧氣和二氧化碳制取思路和方法的理解并應用的延伸。借助“陌生”氣體氨氣的制取，給定反應原理，要求學生：能從反應原理中讀懂有關顯性信息――反應條件和反應物的狀態，據此選擇氣體的發生裝置；提煉隱含信息――氨氣的密度比空氣?。ㄏ鄬Ψ肿淤|量小于29）、能溶于水（教材中氨分子運動實驗結論），據此選擇氣體的收集裝置；挖掘反應信息――氨氣是堿性氣體，能與酸反應（性質對立則反應），據此選擇氣體的干燥裝置。一套完整的制氣裝置包括：

本題對氣體的制取、干燥和收集多個考點進行綜合考查，增大了試題的難度和思維的深度，以及思維的全面性，是對方法性知識的靈活考查。

篇9

關鍵詞:生物學;核心素養;課堂教學

隨著國家發展學生核心素養體系的,重視和深化發展學生核心素養成為基礎教育改革的熱點和方向,落實立德樹人是課程改革的核心和根本任務,發展學生的核心素養是育人的重要目標。[1]2017年新修訂普通高中生物學課程標準明確將生物學核心素養作為課程宗旨,生物學課程的根本任務是提高學生終身發展所需的生物學核心素養[2],因此課程、教學、評價都要基于核心素養來設計和實施。下面以“DNA的復制冶為例談談在教學中培養學生的核心素養。搖搖

一、基于生物學核心素養的教學分析

生物學核心素養是學生在生物學課程學習過程中逐漸發展起來的,在解決真實情境中的實際問題所表現出來的必備品格和關鍵能力[3],包括生命觀念、理性思維、科學探究和社會責任四個方面。生命觀念是生物學核心素養的基礎和支柱,生命觀念的形成離不開理性思維和科學探究,理性思維是科學探究的重要內涵,科學探究是理性思維的實證過程,在形成生命觀念、進行理性思維和科學探究的過程中,最終形成一定的社會責任意識和義務。[1]基于核心素養的教學,將課程目標定位在核心素養上,需要我們從關注知識點的落實轉向素養的養成,從關注教什么轉向關注學生學會什么,需要更多地思考如何讓知識成為素養,讓知識變成智慧。[4]以學科核心素養為根本宗旨的生物教學,更加尊重學生的個體差異性發展,關注學生素養的培養,注重課堂教學的原生態,讓學生形成基本的生命觀和生物學基本觀點[5],發展生物學核心素養。

(一)確定生物學核心素養的目標

生物學核心素養是對生命現象及其運作的理解和認識,是科學世界觀的組成部分,是滿足學生終身發展所必須的生命觀念、思維和方法,是學生知識、能力、情感態度與價值觀的綜合體現,是三維目標的提煉和有機升華?！癉NA的復制冶是人教版高中生物必修2第三章第三節內容,DNA分子的結構和復制是遺傳學的基本理論[6]。學生已有有絲分裂、減數分裂和DNA雙螺旋結構等知識背景,教師在分析學生、教學內容的基礎上,確定了基于生物學核心素養的學習目標:概述DNA分子的復制,探討DNA復制的生物學意義,理解結構和功能的內在聯系;運用假說———演繹法推測DNA分子復制的方式,感悟假說———演繹的科學方法;通過分析推測復制過程的經典實驗,學會分析實驗的方法,領悟科學探究的魅力,建構DNA通過復制傳遞遺傳信息功能的概念,體會科學技術的應用;探究活動中,指導學生分析、推理、歸納、大膽想象和猜測,培養科學的思維及合作學習的精神。

(二)找準培養生物學核心素養的“三點

培養學生生物學核心素養是本課程的價值追求,也是課程預期的教學目標。教師在進行教學設計時,要考慮本節課學科核心素養的針對性和有效性,找準培養學生生物學核心素養的立足點、切入點、支撐點,是培養學生核心素養成功的關鍵性前提。根據課程標準的要求和教材內容、學生的實際,教師精心設計課堂教學,設計了啟發式、自主和合作探究學習的方法,確立了本節生物學核心素養的立足點是生命觀念、理性思維、科學探究;切入點是體驗假說———演繹;支撐點是科學探究。

(三)定位培養生物學核心素養的助推劑

精心設計教學主線,準確分析教情、學情,確立有效的教學方法,這些都是課堂教學中落實核心素養的助推劑。教師把科學探究的過程設計為課堂教學的主線,讓學生親歷科學探究的過程,體驗生物學知識的形成過程、感悟生物學思想和方法[3],體會解決問題的過程和方法,建構生物學核心概念,達成對生命的理解,養成科學態度和科學精神,為學生的終身發展奠定素養基礎。

二、基于生物學核心素養的課堂教學

教學中,在層層設疑、解疑、演繹推理過程中,學生體會假說———演繹的科學方法,課堂圍繞“發現問題———作出假設———演繹推理———實驗驗證———得出結論冶這一探究主線實施[6],處處滲透著生物學核心素養的培養,最終達成課堂的核心素養目標。

(一)利用前概念創設新情境

前概念是學習新概念的基礎,利用學生已有概念的回顧,達到溫故知新的目的。教學中,教師結合圖片呈現問題:DNA化學組成的基本單位是什么?DNA分子的空間結構是怎樣的?使學生進一步理解結構與功能的內在聯系,建構生命觀念。指導學生推測:DNA復制的場所可能在哪?進一步引發思考:一個DNA復制后形成兩個子代DNA的4條鏈可能的組成方式有哪些?問題解決的同時伴隨著新的設疑,激發學生的求知欲,使學生盡快進入學習新知的情境。教學中發揮科學前概念的正遷移作用,使之成為學習新概念的鋪墊、資源,成為新知學習的新增長點。

(二)立足核心素養點,開展探究活動

生物學核心素養的四個方面并不是在每節課都要充分體現和落實,根據學習內容、學情等不同,每節課側重點有所不同。教學中,教師準確把握核心素養的培養點,圍繞培養點開展探究活動,有效的探究活動不僅直接影響核心素養中理性思維、科學探究的落實,也間接影響生命觀念和社會責任的達成。在本節學習中,核心素養的培養重點立足于結構和功能相統一等生命觀念,演繹與推理、歸納概括、建構模型等理性思維,以及科學探究的過程、方法和品質等。1.科學探究建構DNA的復制方式科學探究是指能夠發現現實世界中的生物學問題,針對特定的生物學現象,進行觀察、提問、實驗設計、方案實施以及結果的交流與討論的能力。學習中,沿著“發現問題———做出假設———演繹推理———實驗驗證———得出結論冶這一主線,感悟假說———演繹的科學方法,運用歸納與概括、演繹與推理、模型、批判性思維等方法,探討DNA分子復制的方式。發現問題。根據導入環節設疑:一個DNA復制后的子代4條鏈可能的組成方式有哪些?教師組織學生討論、繪圖、板圖交流可能的復制方式———半保留、全保留復制、彌散復制。作出假設。學生根據問題交流結果作出假設:DNA復制是半保留復制;DNA復制是全保留復制;DNA復制是彌散復制。演繹推理。教師設置了5個遞進的問題:設計此實驗的關鍵思路是什么;怎樣區分用肉眼看不到的DNA分子;若親代DNA用同位素15N標記,放在含有14N的環境中培養,親代、子一代、子二代DNA分別含有哪種N元素;實驗中如何將不同N元素組成的DNA分子區分開;親代、子一代、子二代DNA都分別進行離心,結果怎樣分布。指導學生分組討論、繪圖、板圖交流,在師生交流過程中,預測DNA三種復制方式形成的子代DNA的可能情況,以及如何設計實驗進行驗證,體驗科學探究的嚴謹,發展學生的理性思維。實驗驗證。學生利用學具動手制作DNA復制的模型,模擬復制方式,初步建構半保留復制的概念,體會科學家的研究過程和結果,佐證學生的推理結論。得出結論。在前面推理、模擬的基礎上,歸納概括出:DNA復制方式是半保留復制。2.討論———探究建構DNA復制過程本環節分兩個板塊進行,首先教師呈現科恩伯格的兩個實驗研究,指導學生合作討論分析、獲取信息、找關鍵詞,推測DNA復制可能需要的條件:模板、能量、原料、酶等。其次,教師充分利用信息技術的手段,演示DNA復制的動態和連續變化過程,閱讀教材內容,思考交流以下問題:DNA復制的條件、場所、時間、結果?DNA復制的特點、意義,如何保證其準確性?同時結合大腸桿菌半保留復制圖例,用數學方法計算三代中含15N-DNA的比例。在此過程思維的碰撞中,聚焦構建概念,學生再次體會生命觀點。

(三)課堂總結拓展,課后反饋鞏固

師生共同梳理主體知識,重溫科學探究的過程、方法,深化對DNA復制的整體認識。同時引導學生思考,啟發學生的思維,有學生提出:DNA復制是從一端開始還是兩端開始復制呢?兩條鏈復制是同時的嗎?是同一個方向進行嗎?有些問題遠超出學生的認知水平,教師指導學生對部分問題進行深層次分析,使學習達到一個更新更高層次。結合學生質疑,教師呈現圖片,展示DNA復制的多起點、兩條鏈反向延伸的特點,拓展了課堂內容,為后續學習奠定基礎。課后教師設計了5道重要概念的反饋題,及時了解學生掌握情況,鞏固深化DNA復制這一重要概念。

三、思考

課堂教學是發展學生生物學核心素養的重要陣地,以培養學生生物學核心素養為總目標的教學,要關注學生的個體差異和發展需求,準確定位每節課核心素養的立足點、切入點,是落實核心素養的前提。創造機會,多組織學生主動學習的探究活動,是落實核心素養的關鍵。設置遞進式的問題,創設學習的真實情景,是啟發學生思維,落實學科核心素養的重要保障。生物學課程分為初中、高中兩個學段,初中側重于生物多樣性及其分類,以及細胞、遺傳、進化、生態系統等概念的初步理解;高中側重對細胞、遺傳、進化、生態等概念進一步深入探討,深入到分子水平探討生命活動的機制,更加關注生態學和進化思想[5]。在落實核心素養的要求上,兩個階段有著不同的目標,如何進行無縫銜接,是我們值得思考的問題。以學科核心素養為根本宗旨的課堂教學被賦予了新的元素,但同時衍生出新問題:課堂教學中如何評價學生生物學核心素養的發展水平?如何利用生物課程的特點發展學生的核心素養?探索生物科學素養與核心素養的培養之間的關系,在課程改革的道路上,我們且行且思且實踐。

參考文獻:

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篇10

[關鍵詞]化學素B圖示思維

[中圖分類號]G633.8

[文獻標識碼]A

[文章編號]1674-6058（2016）32-0103

圖示思維是一種利用圖示進行思維的模式，對所獲得的信息數據結合現有經驗進行整合，通過發現、解決問題，進行圖示設計和繪制，形象、生動地將思維過程和結果呈現出來，這有利于提高學生的化學素養。

一、圖示思維在化學教學中的應用

教學實踐中，可根據圖示類型、考查學生的層次和角度，對圖示進行優選。主要以基本實驗操作圖、工業流程圖和電化學裝置圖作為基本教學內容，結合“最近發展區理論”，對學生自身的能力進行綜合分析，并借鑒“翻轉課堂”理論和模式進行探究性教學。在此過程中，要求學生對課外觀察以及教師提供的相關圖示進行分析，然后將從圖示中獲得的信息利用電子郵件或者微信群等途徑進行討論和總結。同時，還要布設三項課內任務，即對圖示進行解析、從圖示中獲得所需的信息和設計精簡圖，積極引導學生在明確核心要素、獲取關鍵信息的基礎上，思考、設計以及繪制圖示。

1.辨析實驗操作圖

教學中，教師應當對提出的圖示信息進行分析和展示，同時還要對學生在獲取信息時遇到的問題和困難做到心中有數。學生對圖示進行觀察，然后深入地探討和思考，在這一環節應當明確教學主題。比如，采用以下各組儀器設備，無法達到化學實驗目的的是哪一組？請說明理由。

這一環節的目的是總結認知和辨析化學實驗基本操作圖的技巧和方法：明確化學實驗目的，對化學實驗儀器的特點進行分析，關注試劑以及實驗操作，引導學生進行思考，并在此基礎上分析實驗操作步驟和特點；同時，還要梳理分析化學實驗操作圖的基本方法和思路，培養學生分析化學實驗操作圖的意識和能力。

2.精簡電化學設備圖

例如，仔細觀察和分析氫氧燃料電池裝置圖（圖2），從圖示中能夠獲得何種信息？基于上述信息，可得出怎樣的結論？

通過觀察上圖，獲取重要的信息，以此來推斷結論，重點是讓學生能夠更好地理解電化學理論知識。通過以上闡述，引導學生進行思考，使他們能夠明確認知電化學設備圖中的基本信息和重要信息。在此過程中，還要引導學生了解和認知如何對外顯電化學問題進行分析，并在此基礎上學會梳理電化學裝置圖的方法和思路。同時，還要明確電化學設備圖的中心要素，全面理解和認知精簡圖，即關鍵信息的提取、核心要素的凸顯以及初步體會精簡圖的設計思路和一般步驟。

3.設計工業流程圖

有關工業流程圖的教學應圍繞以下問題展開：工業流程圖中包含的關鍵信息以及核心要素分別是什么？是否能夠進行自主設計，并在現有信息基礎上繪制精簡流程圖？引導學生認真觀察提供的圖示，在進行思考以后組織學生進行討論，并在此基礎上提取關鍵信息，然后進行自主設計，并對工業流程圖進行精簡繪制。對工業流程圖進行優化設計，并繪制精簡圖，明確流程圖上的核心要素和關鍵信息，在此基礎上引導學生正確認知和理解工業流程圖的設計思路、方法。在精簡圖繪制過程中，可采用的一般步驟如下：對圖示進行分析，全面準確地獲取信息，凸顯核心要素和關鍵信息，在此基礎上構思、繪制精簡圖示，然后引導學生回顧、拓展知識，并進行梳理總結，從而鞏固和提升知識。

二、在化學教學中應用圖示思維的作用

圖示思維在當前化學學科教學過程中所起的作用不可小覷，在實踐中基于圖示的應用來創設教學情境，以化學科目核心知識作為載體，進行精心設問，可培養學生獲取信息、處理信息的能力，并且提高他們綜合利用化學規律以及基本原理分析和解決問題的能力，以此促進學生利用認知和辨析圖、精簡圖進行工業流程圖的繪制，培養學生的圖示思維能力。在此過程中，應當組織學生綜合利用基本的實驗操作原理、原電池以及電解性質等核心知識進行研究討論，并且依次完成上述幾項教學任務。通過后續測試發現，應用圖示思維，可以有效提高學生的化學成績和化學素養。比如，有些學生認為以前的學習模式多在“刷習題”，讓人感到非常的煩躁；而圖示思維教學讓學生有更多的時間去思考、理解，感覺非常有意思，激發了學生的學習熱情。由此可見，圖示思維教學法可將原來重結果的教學模式轉變為重過程的教學模式。