素养为本的教学思考和设计

徐文菊 李胜永

化学学科核心素养是学生具有的化学学科特质的关键能力和必备品格，是学生适应自身、未来社会发展所需要的科学素养.发展学生的化学学科核心素养是高中化学教学中落实“立德树人”根本任务的着力点.这就要求化学课堂教学要与培养学生的核心素养相融合，及时转变教与学的理念和方式，从原来“知识为本”的教学转向基于核心素养导向，实施“素养为本”的化学教学.笔者以苏教版必修2专题三第一单元“石油的炼制 乙烯”为例，进行教学思考和设计.

一、素养视角，制定教学目标

教学目标是教学过程的灵魂所在.教学目标要与化学学科核心素养发展相匹配，教学目标应是通过一定的教学程序后学生获得的“素养”或“能力”状态的描述，是指教学活动实施的方向和预期达到的结果.基于对教材本体知识和学生认知起点的分析，从核心素养视角制定本节课的教学目标如下：（1）宏观辨识与微观探析：通过实验探究，从宏观角度认识乙烯的化学性质，并能联系微观结构进行解释，能书写相关化学方程式.（2）变化观念与平衡思想：通过对具体反应的分析和对比，初步学会从元素组成、结构变化角度区分和判断氧化、取代和加成三种重要有机反应类型.（3）证据推理与模型认知：借助模型搭建，以能量观为指导，认识有机物分子有不同的空间构型;以乙烯和乙烷为典型，通过对比分析、归纳总结等方法，找到官能团与性质之间的关联，构建认知模型，用以推测乙炔的化学性质. （4）科学探究与创新认识：在拆拼分子模型时，勤于思考，勇于创新，搭建出合理的分子空间结构; 基于生活情境展开实验探究，提高科学探究和实验设计能力.（5）科学精神与社会责任：知道乙烯是一种重要的有机原料，认识到有机物及有机反应的重要意义，赞赏石油化工人对人类的贡献.

二、素养引领，优化教学策略

1.问题情境化，学习活动化.

新课程理念倡导的是创设真实、具体的问题情境，这样的情境是学生化学学科核心素养形成和发展的重要平台，能为学生化学学科核心素养提供真实的表现机会.教师要尽可能设计多样化的学习任务，结合具体的化学教学内容的特点和学生的实际，引导学生开展具有学科特质的学习活动，解决不同复杂和陌生程度的问题，实现学习方式的转变，促进化学学科核心素养的提升.

本节课以石油的炼制生产乙烯为大情境，将“乙烯的组成与结构→乙烯的性质与应用→乙烷、乙烯的鉴别和乙炔性质预测”作为教学主线，融入问题情境中，以各种活动群的形式展开学习任务，以此激发和维持学生积极主动地参与活动.

2.知识结构化，认知模型化.

化学教学内容的组织，应有利于促进学生学科知识向化学学科核心素养的转化，而内容结构化是实现这种转化的关键，包括基于知识关联的结构化、基于认知思路的结构化、基于核心观念的结构化.三种形式的层次水平逐级递增，前者是后者实现的前提和根基，后者是前者的进一步概括和抽象，更具有学科统摄性.

基于知识关联的结构化一般可采用外显的方式，如表格的形式、思维导图等，通过知识之间的内在逻辑构建知识网络或关系，有助于学生整理、对比和归纳，有利于认知思路和核心观念的结构化.基于认知思路的结构化渗透于教学过程中，学生对乙烯组成、结构、性质与应用的学习过程即是人们对有机物的一般认识思路，以此构建起“结构决定性质”的认知模型又可推测乙炔的性质，可为未来的有机物学习留下指导意义.

3.教学互动化，评价过程化.

教学活动是一种教师的“教”与学生的“学”的双边互动过程，“素养为本”的化学学习评价观既要注重结果性评价，更要重视过程性评价.崔允漷教授建议教、学、评可“依据清晰的目标处理教材、选择方法，结合情境创设引导主动的、反思式的知识建构，依托学习过程开展参与式、嵌入式的即时评价，为学科核心素养的课程目标达成指明清晰的实施路径”.参与式、嵌入式即时性评价可以通过精心设计的课堂提问、学习活动进行诊断，评价的落脚点应有意识地关注化学学科核心素养达成情况.

三、素养为本，实施课堂教学

1.环节一 导入新课

介绍镇海炼化是中国石油化工股份有限公司的镇海炼化分公司，是中国最大的具有国际规模的炼油公司，为亚太十大炼油厂之一.镇海炼化扩建1500吨炼油、120万吨年乙烯项目.（展示镇海炼化壮观的石油炼化厂区装置）设问：为什么要扩大年乙烯产量？乙烯与烷烃有何区别呢？

设计意图：以宁波当地化工企业的生产装置建设为情境，引发国家自豪感和对化工企业的亲切感，培养学生主动学好化学建设社会的意识.

2.环节二 探究乙烯的组成与结构

【活动群】

活动1 符号表征：根据分子式，写出乙烯C2H4、乙烷C2H6的电子式、结构式、结构简式.

活动2 模型探究：用小土豆、蠶豆代替原子，牙签代表共价键，搭建乙烯、乙烷的球棍模型，观察并描述空间结构

活动3 问题评价：将乙烯分子中再拿走两个氢原子，分子的结构和空间结构如何变化？乙烯是平面型，那么丙烯C3H6也是平面型分子吗？

设计意图：从符号表征到球棍模型探究，层层递进的发展学生微观探析和模型认知的化学学科素养.以小土豆代替碳原子模型，能充分调动学生动手和动脑的能力，避免简单的拼拆，可培养学生创新能力和发散思维，在排除和选择过程中让学生对乙烯、乙烷的空间结构知其然且知其所以然.

3.环节三 探究乙烯的性质

【探究活动】猜测性质，实验探究→理论分析，探究本质→联系实际，解决问题.

说明：向装有氢氧化钠固体中加入乙烯利溶液，如图2装置可以快速的产生乙烯气体.排水法收集后依次进行性质实验，观察现象.

【教学片段】“氧化反应”“加成反应”的概念建构

师：乙烯使酸性高锰酸钾褪色的原理C2H4+H++MnO-4Mn2++CO2+H2O，该反应与乙烯的燃烧反应有什么共同特点？乙烯从元素组成生发生了什么变化？

生：乙烯被氧化，乙烯失去氢和得到了氧.

概念：有机反应中，有机物得氧或失氢元素的反应，称为氧化反应;失氧或得氢的反应称为还原反应.

师：乙烯使溴水褪色生成产物的结构式为

CHBrHCHBrH

该反应是氧化反应吗？

生：没有发生得氧或失氢，不属于乙烯的氧化反应.

师：请同学们用手中的乙烯分子与溴分子模型来演示该反应的过程，用结构式书写该反应的过程.

概念：有机反应中，像这样有机物分子中双键（或叁键）两端的原子与其他原子或原子团直接结合生成新的化合物的反应，称为加成反应.

设计意图：经历“提出猜想→实验探究→收集证据→解释与结论”的一系列活动，发展学生科学探究的能力.

4.环节四 迁移应用

【情境】展示两瓶无色气体，如何检验乙烯和乙烷气体？

【活动群】

活动1 归纳总结乙烯、乙烷的性质差异，设计实验方案.

活动2 联系结構，揭示本质，建构官能团概念，形成“官能团决定性质”的认知模型.

活动3 根据乙炔的结构，推测乙炔的化学性质，并与乙烯进行对比.

设计意图：通过实物气体的鉴别以激发学生运用知识的兴趣.活动1（性质归纳）和2（结构归纳）帮助学生在对比中构建认知模型，活动3利用模型解决相似问题，发展模型认知和证据推理的素养.该任务的完成是对整节课的总结和升华，具有诊断和评价功能.

随着高中教育改革的不断深入，“素养为本”化学课堂是新时代化学教师教学追求和实践的方向.作为一线教师应深入学习和理解化学学科特质及化学学科核心素养内涵，以化学学科知识为载体做好教学设计，发挥化学课堂这一主要阵地的作用，在学习方式的变革中将核心素养发展落到实处.

参考文献

[1]陈进前. 化学必修课程与化学学科核心素养匹配性研究[J].化学教学，2018，（5）： 3～8

[2]中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[3]崔允漷， 夏雪梅. “教—学—评一致性”：意义与含义[J].中小学管理， 2013， （1）： 4～6.

[4]黄勇良. “用乙烯利制备乙烯的方法”[J].化学教学， 2012， （7）： 46～47.