《無機非金屬材料的主角—硅》的教學設計與實施

黃海彬

摘 要：基于《普通高中化學課程標準（2017版）》，以人教版《無機非金屬材料的主角——硅》的教學內容為素材，圍繞情境、知識、問題、活動和素養五條主線，實施達成發展學生核心素養的教學設計。

關鍵詞：化學學科核心素養;“五線”融合;任務驅動;教學設計

一、問題的提出

《普通高中化學課程標準（2017版）》（以下簡稱“新課標”）把化學核心素養解讀為五個方面：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，科學態度與社會責任。“培養和提升高中化學核心素養，本質上就是要培養和提升學生在特定情境中解決與化學相關問題的能力”。學生通過化學學科學習，逐步形成“真實情境問題解決”的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力。

新課程強調“素養為本”的教學理念，強調學生化學學習方式的轉變，教師應盡可能將教學內容置于情境中，筆者以人教版高中化學必修1《無機非金屬材料的主角—硅》一課的教學為例，以情境為前提，知識為載體，問題為驅動，活動為路徑，融合“情境、知識、問題、活動和素養五條主線設計教學過程，發展學生的學科素養。

二、教學設計

（一）以“情境線”為前提，開啟課堂學習的旅程。“新課標”指出“真實、具體的問題情境是學生化學核心素養形成和發展的重要平臺，為學生化學學科核心素養提供了真實的表現機會”。

課堂伊始：展示一組“高鐵、移動支付、網購、共享單車”的圖片。

（教師）這是2017年“一帶一路”沿線20國青年評選出的新“四大發明”。為什么我們國家能在這個領域發展如此之快，并取得令世人矚目的成就呢？

（學生）我們的民族富有想象力和創造力，我們有“華為”，有“5G”，我們敢為人先。

學生在思考和交流的過程中潛移默化的感受到現代科技的迅猛發展，結合近期的中美貿易戰體味“中國智造”的偉大。

（二）以“知識線”為載體，基于認識思路的結構化組織教學，逐步提高學生的化學知識結構化水平，發展核心素養。

【教學片斷】

（引導）畫出碳原子和硅原子的結構簡圖，你能發現他們的相似之處嗎？

（學生）硅與碳最外層電子數一樣，原子既不易得到電子，也不易失去電子，但它可以通過共用電子對形成正四價的化合物。

（教師）硅單質雖然化學性質穩定，但它是親氧元素，在自然界多以化合態的形式存在，如二氧化硅和硅酸鹽。

（過渡）計算機行業有句名言：“從沙灘到用戶”。下圖模擬的是制取高純硅的工業流程，找出其中的三個主要反應，并寫出其發生反應的化學方程式。

（講解）硅和二氧化硅晶體都有類似于金剛石的立體網狀結構，結構穩定，故而其具有熔點高、硬度大的特點，化學性質常也很穩定，一般需要需要高溫條件才能發生反應。

硅的存在以及制備晶體硅的條件屬于宏觀辨識范疇，而碳、硅的原子結構以及SiO2晶體結構側重引導學生“微觀探析”。

（三）以“問題線”為驅動，打開學生思維，讓學生在解決問題的過程中享受成功的喜悅。同時培養學生基于證據推理的能力。

【教學片段】

本教學片段采取了以下教學策略：

（1）采用“直答型”教學行為（教師課堂提問，學生思考后直接回答）

（2）問題驅動學生學生去理解化學“結構決定性質，性質反映結構”這一化學學科統攝性觀念，培養學生宏觀辨識與微觀探析的學科素養。

綜上，本案例中的上述幾條線融合交織出一條清晰的“素養線”。

化學課堂必須堅持以學科核心素養為導向，準確把握情境、知識、問題、和活動4個要素在教學中的功能及相互關系。情境和知識同時服務于問題的提出和解決;情境的設計、知識的運用、問題的提出與解決以及活動的體驗有利于實現對學生核心素養的提升。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]房喻等.普通高中化學課程標準（2017版）解讀[J].北京：高等教育出版社，2018.

[3]王磊等.基于學生核心素養的化學學科能力研究[J].北京：北京師范大學出版社，2017.