基于發展化學核心素養的同課異構對比分析

摘要：高中新課程標準提出的化學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以及科學精神與社會責任。在此背景之下，《金屬的電化學腐蝕與防護》同課異構研討課呈現出兩種不同的教學形式，兩節課的設計主線、問題設計與教學內容的關系有所不同，但在發展學生的化學核心素養方面各有所長。為了促進化學核心素養在課堂教學中的落實，教師應掌握能夠有效促進學生化學核心素養發展的教學設計方法。

關鍵詞：化學核心素養；金屬腐蝕；微觀探析；變化觀念；科學精神

中圖分類號：63文獻標識碼：A文章編號：0955995（018）0600104

一、新課程標準中化學核心素養的內涵

國際上核心素養的提出最早可追溯至1979年，英國繼續教育學院認為人們有必要習得一些可受用終生的素養。[1]此后，隨著國際教育的不斷發展，教育界越來越重視核心素養的研究。

其中，化學核心素養是化學學科給予學生人生發展所需要的必備品格與關鍵能力，旨在培養學生遇到復雜、不確定的現實問題時能夠表現出相應的良好品質與能力。高中化學新課程標準明確提出化學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以及科學精神與社會責任五個維度。[3]

筆者根據高中化學新課程標準對化學核心素養五個維度的內涵及其關系進行解讀。發展學生化學核心素養是教師根據化學研究物質的特有視角，即從分子、原子的水平上探究物質根本，要求學生能夠形成“結構決定性質”的觀念，由表及里，應用宏微結合的思想解決實際問題；根據化學研究的物質規律特點，即發生化學變化需要條件、存在限度、產生新物質等，要求學生能夠多角度、動態地分析問題；根據化學研究的邏輯思維，即尋找證據，基于證據敢于假設和推理，厘清研究對象的本質、構成及其相互關系并建立模型，要求學生能利用模型解釋已知或未知的化學現象；根據化學研究的目的與態度，即科學探究是為了解釋與發現、創造與應用，在探究中敢于質疑與創新，要求學生能夠提出有研究價值的問題并進行探究，學會合作與表達；根據化學研究的精神與責任，即細致嚴謹、務真求實、堅持探索，助力社會發展的同時保護自然，要求學生能夠對社會現象從化學角度做出正確的價值判斷。

化學核心素養的五個維度緊密相連，分別承載著化學學科特有的學科觀念——宏觀與微觀、變化與平衡，思維方法——證據與模型，實踐能力——探究與創新，價值追求——科學精神與社會責任。解讀化學核心素養，既要深入理解各個維度又要整體把握。從立德樹人的角度來看，價值追求居于五個維度的首位，其他維度所承載的思維方法與實踐能力都是為價值追求服務的；從人的長遠發展與全面發展來看，能力是前提，處于發展的中心位置，觀念的培養與思維的訓練都是以發展能力為核心的。

新課程標準切實引導化學教師在傳授學科知識過程中，更加關注化學思維。本文通過對人教版選修四《金屬的電化學腐蝕與防護》的同課異構研討課進行對比與分析，探討有效發展學生化學核心素養的教學設計方法。

二、同課異構的設計結構分析

下面的表1與表分別呈現了兩節課的主要教學環節。

（一）問題設計對比

兩堂研討課呈現的問題設計各具特色，對于引導學生形成化學核心素養具有重要作用，具體分析如下：

（1）問題設計方面。在提問的精準度上，即在問題的指向性更明確、更能指引學生思考方面，研討課A的大多數問題能夠給出思考的范圍與角度，比如要求學生解釋金屬腐蝕的過程時，會告訴學生用學過的原理或裝置；讓學生思考氧分子是否得電子時，會指出是在酸性條件下；讓學生思考防護措施時，會提示從腐蝕原理出發，等等，因而問題更具有針對性。各個問題之間“起承轉合”流暢，研討課A所設計的問題整體來看循序漸進，銜接恰當。比如，問題設計先引導學生回憶原電池的知識，接著具體分析金屬腐蝕中電子的得失，再分析氫離子不同濃度時電子的得失，最后驗證與表征。而研討課B在同一個維度進行素養上的引導，拋出的問題略顯繁復，設計不夠精簡，在探析微觀現象時由于未做好鋪墊稍顯突兀。如表中的問題3與問題5都是在引導學生思考參與反應的具體物質是哪些，從問題的用途與聯系上看大可將其合二為一；再如表中的問題8還未引導學生總結出化學腐蝕與電化學腐蝕的條件與原理就要求學生答出其區別，這沒有遵循學生學習的循序漸進規律，略顯突兀。

（）發展化學核心素養方面。在發展微觀探析素養方面，研討課A的問題重在引導學生關注氫離子濃度高低、電子得失變化；研討課B的問題側重引導學生思考參與反應的物質與生成的產物。在發展變化觀念素養方面，研討課A的問題用詞是“氫離子濃度”“氫離子得電子”“氧分子得電子”等，直指變化本質，指明思考方向。研討課B的問題用詞是“強酸、弱酸”“吸氧腐蝕”等，停留于宏觀層面，對學生深入思考裨益不大。在符號表征方面，研討課A要求學生寫出電極反應式，研討課B要求學生寫出原理（化學方程式），細微的差別反映了教師要求學生深入思考微觀層次的高低。在拓展應用環節，研討課A的問題給予了學生明確的思考導向，研討課B的問題則是預留了更大的空間讓學生自由發揮，以期學生思考金屬腐蝕對物質結構組成的變化以及對應的金屬防護措施，對學生思維能力提出了更高的要求。

（二）設計主線對比

基于表1與表兩節研討課的教學結構，下面對兩節課的設計主線進行比較，具體如表3所示。

化學是一門與生活息息相關的學科，生活素材的選用得當能夠給予學生有效的教學刺激。教育心理學認為“刺激是一種能使人發生反應的力量”[4]，“刺激”可以有效激發學生積極學習的動力和欲望。研討課A選用的素材從金屬被腐蝕與防腐蝕兩個方面架構起了整節教學的框架：生活中被金屬腐蝕的危害——探究金屬腐蝕原理——如何防止金屬腐蝕。教學設計清晰完整，從宏觀上有效幫助學生認識金屬腐蝕對人類的具體影響。然而，這樣的素材選用是以化學給人們帶來的負面影響為始終進行教學的，雖可以喚起學生的責任感，但學生可能會接收到消極的暗示，不利于學生認識化學對于人們的重要價值。如此產生的教學刺激就有可能成為“負刺激”。

研討課B教學素材雖少，但卻足以肯定化學對于人類生活的價值，反映出金屬腐蝕的利弊。研討課B以暖寶寶為例，從化學對人們的積極影響出發進行教學，并且對金屬腐蝕在生活中出現的負面影響既不過分強調也不刻意減弱，科學看待。如此，既滲透了一分為二看待事物的科學精神，使學生體會到化學的重大作用，又能喚起學生的責任感。此外，研討課B將暖寶寶作為實物素材，充分滿足了學生動手探究的欲望，能夠給予學生積極有效的教學刺激。綜上，研討課B選用、處理生活素材的做法更能夠給予學生積極的心理暗示，有利于培養其科學精神，使其體會到化學的重要價值。

三、發展化學核心素養的教學設計啟示

通過研討課A、B的對比，并結合基于化學核心素養的視角分析，對于在化學教學如何有效培養學生的核心素養，筆者得到了以下啟示：

（1）剖析內容，明確素養。化學教師以化學教學內容為載體發展化學核心素養，注意不要將素養與教學內容割裂開來。[5]一個教學內容中常會同時蘊含多個維度的素養，但其中必定有所突出。故在設計教學時化學教師要充分剖析教學內容，明確不同維度的素養及其關鍵，在把握整體素養的同時有針對性地突出某個維度的素養。

（）精準提問，高水平提問。有學者研究指出，教師高水平的提問更有可能會得到學生相應高水平的回答，[6]所以教師要格外注重問題的精心設計。化學教師提問時限定條件與范圍，給出明確指向或思考角度，利于學生的高效作答，提高問題立意的高度，發展學生科學思維能力。

（3）挖掘素材，處理素材。化學教師要挖掘生活中與學生聯系密切或是與經濟、社會、環境緊密相關的素材，通過素材使學生感受到化學對于人類的重大影響與貢獻。在處理教學素材時，化學教師要關注到素材本身以及呈現的方式可能會給予學生的心理暗示，科學分析素材。

（朱汝葵 莫平玲，廣西師范學院化學與材料科學學院，南寧 530001）

參考文獻：

[1] 關晶.關鍵能力在英國職業教育中的演變[J].外國教育研究，003（1）：335.

袁振國. 核心素養如何轉化為學生素質[N].光明日報，015-180.

[3] 教育部.普通高中化學課程標準（017版） [M].北京：人民教育出版社，018：3.

[4] 王超. 張耀翔的教育心理學思想研究[D].濟南：山東師范大學，017：4041.

[5] 周業虹.基于發展化學學科核心素養的教學設計案例分析[J].化學教學，016（8）：3639.

[6] 羅瑪，王祖浩.課堂教學“問—答”水平的一致性研究[J].基礎教育，016（3）：4350.

（責任編輯：彭慧）