結合核心素養 整合三維目標 優化教學設計
——以“原電池的工作原理”教學為例

吳榮華 嚴曉梅 陳 慧

（1.福建省華漁教育科技有限公司，福建 福州 350200；2.福州市樹德學校，福建 福州 350500）

2014 年 3 月教育部印發的《關于全面深化課程改革落實立德樹人根本任務的意見》中首先提出“核心素養”這一概念，［1］到2016 年 9 月發布的《中國學生發展核心素養》總體框架對學生發展核心素養進行了界定，并提出了六大核心素養。新一輪課程改革從原來的“三維目標”轉變為現在的“核心素養”，在此基礎上，余文森等專家對于“三維目標”和“核心素養”的異同辨析，提出三維目標不是教育的終極目標，而是核心素養形成的要素，是核心素養具體化、精確化、深化的路向。［2］關于三維目標和核心素養的研究文章很多，但如何把核心素養落實到教學中，指導一線教師的教學設計的落地文章不多。筆者主要從教師所熟悉的三維目標出發，結合核心素養整合三維目標，指導實際教學設計，并以原電池具體教學案例展示如何在教學中實現學生發展核心素養。

一、三維目標的內涵

三維目標可以看成是“知識與技能、過程與方法、情感態度與價值觀”的簡稱，從教學的角度來講，三維目標，應該是一個目標的三個方面， 并不是三個互相孤立的目標，可以表述為在過程中掌握方法，獲取知識， 形成能力，培養情感態度價值觀。［2］從課程要求上面來看，三維目標是有機統一的，在教學中整合三維目標才能促進學生的發展， 缺失任何一個維度目標對學生的發展都是不利。

要真正的了解三維目標，可以先了解三維目標的內涵，知識是人類認識的結晶，技能是人完成特定任務或勝任某種工作的能力，過程是事情發展所經過的順序，方法是人解決問題的程序與措施，情感是人對外界刺激的主觀體驗，態度是人對事物或他人所持的某種傾向性，價值觀是人對事物或他人所持的觀點與看法。［3］所以，有學者提出“三維目標”著重回答了如何培養全面發展之人的問題。［4］但對于全面發展的學生是什么樣的，沒有直接回答。

二、核心素養的內涵

核心素養指的是在不同學段和課程學習中，學生應具備的、適應終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力，核心素養是國家教育目標的具體化體現，是課程和教育目標制定的依據，是教育教學過程中三維目標對學生的綜合體現，［5］可以理解成核心素養=（必備品格+關鍵能力），其中必備品格是做人的根基，是一個人的軟實力；關鍵能力是做事的根基、成功的基石、一個人的硬實力。

核心素養的問題實際上是培養什么樣的人的問題，是回答全面發展的人是什么樣的，核心素養的教育不僅包括了知識和能力，更看重的是學生的全面發展和終身學習，也特別關注人與社會的統一和協調發展。 所以“核心素養”可以看成是對“三維目標”的繼承與超越。

三、結合化學核心素養整合三維目標

化學核心素養是人在化學領域所具有的內在特征，同時體現人在處理和分析問題的視角和方式。形成化學核心素養是對化學教學所提出的育人目標，是學生品格和能力兩個方面的綜合要求，平時課堂上的教學目標是一節課的短期目標，是可以根據課堂的情況進行調整，具有一定的時間效性，一般是通過教學目標來把核心素養落實到課堂中。北師大王磊教授2016年提出三維目標與化學學科核心素養之間的關系（見圖1），把三維目標中的知識技能、過程方法和情感態度價值觀分別與學科素養的維度進行關聯，很好地體現出“核心素養” 是“三維目標”的繼承與超越。

圖1

結合化學學習活動系統，基于核心素養與三維目標間的聯系整理形成結合核心素養的教學素養目標的表格（表格1）。綜合整合的方法：先根據三維目標找到對應的核心素養維度、再從不同維度的內涵中找到對應的條目、從而確認目標和維度與內涵的匹配程度、最后綜合目標和維度進行整理形成核心素養教學目標。為了驗證其可行性，接下來列舉實例進行。

表格1三維目標三維目標與核心素養的關系化學學習活動系統化學學科核心素養 形成教學素養目標的方法化學核心素養維度 內涵宏觀辨識與微觀探析（觀察辨識、分類表征、宏微結合）從不同層次認識物質的多樣性，并對物質進行分類；能從元素和原子、分子水平認識物質的組成、結構、性質和變化，形成“結構決定性質”的觀念。能從宏觀和微觀相結合的視角分析與解決實際問題知識與技能：宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想1、化學思想及認知變化觀念與平衡思想（對立統一、聯系發展、動態平衡）認識化學變化的本質是有新物質生成，并伴有能量的轉化；認識化學變化有一定限度，是可以調控的。能多角度、動態地分析化學反應，運用化學反應原理解決實際問題。證據推理與模型認知（證據獲取及推理、模型認知及應用、模型建構）具有證據意識，能基于證據對物質組成、結構及其變化提出可能的假設，通過分析推理加以證實或證偽；建立觀點、結論和證據之間的邏輯關系；能運用模型解釋化學現象，揭示現象的本質和規律。1、根據三維目標找到對應的核心素養維度2、從不同維度的內涵中找到對應的條目3、確認目標和維度與內涵的匹配程度4、綜合目標和維度進行整理過程與方法：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2、化學價值及運用科學精神與社會責任（科學態度、綠色應用、社會責任）具有嚴謹求實的科學態度，具有探索未知、崇尚真理的意識；贊賞化學對社會發展的重大貢獻，具有可持續發展意識和綠色化學觀念，能對與化學有關的社會熱點問題做出正確的價值判斷。

情感態度與價值觀：科學探究與創新意識、科學精神與社會責任3、化學創新及實踐科學探究與創新意識（問題假設、設計方案、收集證據、解釋結論、交流評價、質疑創新）能發現和提出有探究價值的問題；能從問題和假設出發，確定探究目的，設計探究方案，進行實驗探究；在探究中學會合作，面對“異常”現象敢于提出自己的見解。

四、基于教學素養目標指導化學教學設計

1．教學素養目標的整合

要整合三維目標和核心素養得到教學素養目標，流程包含4個步驟。這里以蘇教版化學選修四專題一第二單元化學能與電能的轉化第一課時原電池的工作原理為例進行分析。根據綜合出來的方法進行整合，三維目標中的知識與技能目標“1.了解原電池的構造與工作原理、鹽橋的作用”，對應的核心素養維度為宏觀辨識與微觀探析，此維度的核心素養內涵中有能從宏觀和微觀相結合的視角分析與解決實際問題條目，對應原電池的原理和鹽橋的作用中有要求學生掌握電子和離子的移動，所以綜合目標和維度得到新的教學素養目標，“1. 從微觀角度學習原電池的構造與工作原理，并掌握鹽橋的作用，培養學生的微粒觀和平衡思想。”根據此方法進行整合，可以得到其他的教學核心素養條目，具體見下表（表格2）。

表格2三維目標 化學核心素養維度 教學素養目標知識與技能：1、了解原電池的構造與工作原理和鹽橋的作用2、能正確書寫原電池的電極反應式及電池反應方程式3、能設計簡單的原電池宏觀辨識與微觀探析（觀察辨識、分類表征、宏微結合）變化觀念與平衡思想（對立統一、聯系發展、動態平衡）過程與方法：4、通過實驗探究化學能轉化為電能的裝置，培養實驗探究能力。證據推理與模型認知（證據獲取及推理、模型認知及應用、模型建構）科學精神與社會責任（科學態度、綠色應用、社會責任）1、從微觀角度學習原電池的構造與工作原理，并掌握鹽橋的作用，培養學生的微粒觀和平衡思想；2、運用原電池原理書寫原電池的電極反應式及電池反應方程式，讓學生建立變化觀念，動態分析化學反應；3、運用原理設計簡單原電池，助于學生建構模型、并運用模型解釋化學現象，揭示現象的本質和規律；4、通過實驗演示培養學生的觀察能力、記錄實驗現象的能力，培養實事求是的科學態度；

情感態度與價值觀：5、通過原電池原理認識化學能與電能相互轉化的實際意義，體會化學反應對人類生活生產的作用科學探究與創新意識（問題假設、設計方案、收集證據、解釋結論、交流評價、質疑創新）5、通過問題探究和實驗探究的方式研究單雙液裝置對原電池的影響，發展學生的實驗探究與創新意識；6、掌握原電池是把化學能轉化成電能的裝置，以及在實際中的應用，使學生認同化學對社會發展的重大貢獻，激發學生的社會責任感；

2．通過核心素養目標指導教學設計

筆者根據三維目標針對原電池的工作原理這節課設計了以下6個環節，舊知導入、探究新知、內化提升、課堂小結、練習鞏固、知識拓展。再通過已經整合好的教學素養目標對每個環節中的教學內容設計進行指導，現就具體的設計過程進行詳細的舉例說明。

（1）舊知導入環節

舊知導入先復習銅鋅原電池（單液電池）的原理電子及離子的移動、書寫正負極電極反應式，以及復習實驗現象Zn片溶解，Cu片上有氣泡，電流表指針偏轉。為了導出新課雙液電池，演示實驗銅鋅原電池，觀察到現象是Cu片有氣泡Zn片上也有氣泡，提出疑問，讓學生分析可能的原因（鋅片不鈍；氫離子直接在鋅片上得到電子等），從而得出解決方案。讓鋅與稀硫酸溶液不接觸引發學生的思考，進入到探究新知環節設計雙液電池。其中在復習原電池的原理時，要求學生掌握電子及離子的移動方向，剛好和核心素養中的培養學生的微粒觀相互契合，從而驗證，在講解此內容時應關注電子和離子的移動方向。再有設計演示實驗，學生通過分析實驗現象，發現理論和實際不同，和核心素養中的證據獲取及推理、實事求是的科學態度相互契合。所以驗證在此環節中，需要設計真實的實驗來進行探究，從而更好地培養學生的核心素養。

（2）探究新知環節

探究新知中先給出銅鋅雙液電池裝置圖，進行雙液電池的實驗演示、記錄實驗現象。有鹽橋時，電流計指針偏移，取出鹽橋，電流計指針回到零點。再講解鹽橋的作用：1.連通電路形成閉合回路；2.使溶液呈電中性；3.使電流持續穩定。展示雙液電池的微觀圖，分析電子及離子的移動并書寫正負極電極反應式，讓學生思考分析單雙液電池的不同點，引出第三個環節內化提升，設計簡單的原電池。這里的雙液電池的鹽橋中的離子發生移動，氯離子向負極移動鈉離子向正極移動，離子移動的原因是為了使溶液保持電中性，也剛好和核心素養中的平衡思想相互契合，因為電池的放電過程中有新的物質生成，設計讓學生根據現象及原理來書寫電極反應式，此設計和核心素養建立變化觀念、動態分析化學反應相互契合；同樣驗證了設計的準確性。

（3）內化提升環節

內化提升環節中設計先讓學生根據所給的離子方程式Fe + Cu2+＝ Fe2++ Cu設計原電池，畫出原電池的裝置圖并寫出對應的電極反應式，在展示學生的裝置圖時，挑選出一個雙液的裝置圖和一個單液的裝置圖，并讓學生進行分析對比。從而得出雙液電池比單液電池裝置的優點：1.有效避免了電極材料與電解質溶液的直接反應， 增加了原電池的使用壽命；2.離子在鹽橋中作定向移動，減少了離子的混亂，使離子移動更加有序，電流持續穩定 ，提高了原電池的使用效率。讓學生根據離子反應方程式設計原電池的裝置圖及書寫電極反應式，目的是為了讓學生建立原電池的模型，和核心素養中的建構模型完全吻合。同時，針對學生設計出來的單雙液電池，讓學生比較得出雙液電池比單液電池裝置的優點，體現了核心素養中要求的發展學生的實驗探究與創新意識。

（4）課堂小結、練習鞏固環節

課堂小結環節，小結鹽橋的作用及雙液電池的工作原理；練習鞏固環節相應地設置一個考查原電池知識的練習。

（5）知識拓展環節

知識拓展環節，針對拓展知識原電池輸出電能的影響因素，設置2個拓展練習，分別設置成電極的還原性不同和電解質溶液的不同，分析得出金屬電極的還原性越強及電解質溶液中離子的氧化性越強，原電池輸出電能的能力越強的結論。

綜上所述，我們可以看到，通過整合三維目標并結合核心素養可以來指導和優化教學設計的內容，這種教學設計不僅僅是教會了學生的知識，真正的培養了學生必備品格和關鍵能力，體現出核心素養的內涵，提升了學生的全面發展和終身學習的能力。要更好的幫助學生形成關鍵能力和必備的品格，更好的落實核心素養，還需要一線教師把理論和實際更好的結合起來，運用到教學中去。

［1］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［Z］．教基二［2014］4號，2014-03-30．

［2］余文森．從三維目標走向核心素養［J］．華東師范大學學報：教育科學版，2016（1）．

［3］馮起德．我看“三維目標”［J］．中學語文教學參考，2007（5）．

［4］李潤洲． 繼承與超越——“三維目標”與“核心素養”的異同辨析［J］．當代教育科學，2016（22）．

［5］柳夕浪．從“素質”到“核心素養”——關于“培養什么樣的人”的進一步追問［J］．教育科學研究 ，2014（3）．