基于核心素养的“问题任务驱动”式翻转课堂教学实践

张昕

[摘 要]化学核心素养既是课堂教学的主旨，也是课堂教学改革的灵魂。新理念下的课堂教学设计，应遵循以化学核心素养为学生发展培养目标，并构建一个可促进学生自身知识体系完善、以学生为本的课堂教学新模式。

[关键词]高中化学;核心素养;问题任务驱动

一、问题缘起

普通高中化学课程标准（2017年）明确指出，化学学科核心素养是学生必备的科学素养，是学生终身学习和发展的重要基础。教师在化学教学和评价中应紧紧围绕“发展学生化学学科素养”这一主旨，优化教学过程，有效提高教学质量，落实立德树人的根本任务。而就一门学科而言，核心素养的内涵包括核心知识、核心能力、核心品质，但不是它们的简单相加。如何将其具体而生动地落实在课堂教学中，是教学改革的关键。笔者执教的高中，重视学生素养的全面提升和建设，积极实践教学改革创新，于2017年引进翻转课堂，从硬件支持到软件配置，从教学模式到教学评价等都发生了质的变化。翻转课堂（the flipped classroom）是以学生为中心，以信息技术为依托，借助有意义的课堂活动改变知识传递和知识内化的时间顺序，拓展学生学习的空间维度，使学生真正成为学习的主人的一种新型教学样态。这与发展学生核心素养的初衷不谋而合，基于核心素养研读课程标准细化目标，教材难度研读定位思路，学生学习力的把握明确问题，教学资源分析构建实施环节，设计并利用层递式的问题任务驱动整个教学环节，运用翻转课堂理念，借助平板，电子白板，青柠教育平台等技术手段，实现教与学的翻转，学生能力和素养的真正提升。

二、核心素养贯穿教学设计的主线

（一）以化学核心素养为学生的发展培养目标

化学核心素养是以学生现有认知为起点，通过对核心知识和核心观念学习等教学活动的展开，实现知识内化，促成学生核心素养发展。教学的核心目标要求实现从“获取知识”的终态目标转变为“素养发展”的认识过程目标。化学核心素养基于宏微结合、变化平衡、证据推理、创新意识和科学精神等五个纬度的培养，而高中模块化学习要关注核心素养与学生认知发展的契合度，要明确阶段性学习内容核心素养的侧重点，进而通过高中阶段的系列学习达到核心素养渐进塑造。结合学生的学习力分析，教学资源的支持，离子键的知识特点，以及必修学业水平要求，分析这部分侧重培养学生宏微结合、证据推理和模型认知素养，分析推理想象能力，信息提取和工具使用也是教学培养的重要部分。通过与传统教学对比，以核心素养为导向的教学设计具有明显优势。

传统教学与“核心素养”为基础的教学设计比较

[ 传统教学设计 核心素养导向的教学设计 教学目标 注重对具体知识的学习，侧重知识的记忆 注重知识和文本中蕴含的核心素养，从思维、价值方面培育发展学生的素养 教学过程 讲授式教学，针对具体的知识点教学 采用小组讨论，合作探究、学生自主与教师引导等多种教学，让学生经历体验学习，学会学习 教学评价 检测双基，对具体知识点进行检测 学生在掌握具体知识，训练基本技能基础上，形成并发展学生素养 ]

（二）以问题任务驱动促进学生自身知识体系完善

提出问题并能运用自身知识和实践进行解决，是学习新知和掌握新技能的重要体现，也是核心素养形成的表现。问题驱动学生自主学习，合作探究，成为学生真正的主人。以本节《离子键》为例，学生需要掌握核心知识包括离子键的概念，本质及形成条件;了解离子化合物的概念，能识别典型的离子化合物;能熟练用电子式表示物质组成及离子化合物的形成过程。这主要培育宏观辡识与微观探析，证据推理与模型认知的素养。根据核心素养发展水平、学生学习胜任力情况，按照学科知识逻辑，本节课设计四个主要问题：问题一，从微观的角度分析，钠原子和氯原子是怎样从原子再到离子，形成稳定的氯化钠？问题二，Na和Cl之间存在哪些力，使得永远向左的Na和永远向右的Cl一见钟情的？问题三，哪些物质中存在离子键？问题四，能否用一种简单的形式表示NaCl的形成过程呢？对主干问题难度再进行拆分，细化为环环相扣的小问题，既降低主干问题的理解难度，也层层铺垫逐渐解决主干问题。这些问题既是来源于教材，也来源于学生通过平板反馈的课前预习。学生通过自己梳理知识脉络，把握问题解决方法，即理解问题、描述问题、展示问题、解决问题、反思解决方法，交流表达这一过程，达到自身核心知识的构建。以问题链驱动学生，让学生在建构知识谱系的同时提升能力。

（三）以翻转课堂构建以生为本的教学模式

翻转课堂也称颠倒课堂，课堂教学模式是一种以学生为主体的教学方式。课前，教师精心设计课程内容，将课堂时间最大化利用，采取以学生为中心、学生主动学习的策略;充分发挥数字化多媒体作用，课程视频教学与传统课堂教学有机结合。通过视频实时与非实时、同步与异步的教师讲授，实现有针对性的个性化学习。课上，学生对学习内容进行深层次探索，积极参与知识构建，教师刻意设置学习内容，通过翻转课堂教学模式，帮助学生提高知识理解能力，而深度学习是提升自身素养的关键环节。小组讨论、协作学习，实现教学相长;此外基于网络学习平台开展的自主学习与实时反馈，将课外自学与课堂学习无缝对接，线上线下混合式学习。学习资源方面，教师精心制作教学视频，可与在线课程，生动互补，把啟发性的课堂面授、同学之间的经验分享、各方的学习资料积累等，这些资源尽可能地整合到一个平台上，建立“一站式”学习，实现隐性知识显性化、进而显性知识体系化、最终体系知识内在化，围绕学生成长和发展教学。

三、应用基于核心素养的“问题任务驱动”实施翻转课堂的教学设计

（一）课前设计

微课视频制作。微课视频是翻转课堂课前学习的重要资源，是呈现核心知识的重要载体，也是维持后续学习的动力。本节课将离子键的形成过程（以氯化钠为例）以动态视频展示，离子键和离子化合物定义及概念辨析进行讲解。

学习任务单。学习任务单目的是为学生课前学习提供明确高效指导。高质量的任务单应阐明自主学习的目标、任务、辅助资源及完成时间，并配以互动和反思。课前学习环节，通过青柠平台以在线测验的形式检测学生自主学习的掌握程度，教师根据学生的测验结果即时给予反馈，若学生未达到掌握的标准，教师要即时给予反馈，指导学生有针对性地回放视频，同样，学生也可根据课前任务单中教师提供的基本知识点及相应视频，结合教师提供的学习方法，纠正错误知识。

设计意图：通过教学管理平台，课前将微课和学习任务清单及时发送给学生，一方面激发学生学习动机，将核心知识点做到心中有数，对本堂课能形成大致的知识脉络，并且不受时间地点限制，反复学习;另一方面通过清单检测自身学习效果，同时及时反馈给老师，老师可把握本班教学重难点教授深度和广度，也是进行教学设计的参考依据。

（二）课堂设计

1.创设情境，激发兴趣

[师]：同学们，苹果能够落在地上，我们能在窗明几净的教室上课，安稳地旅游看世界，均是因为地球的吸引力，也就是说宏观物质之间存在力的作用才能够“稳定存在”。那么化学物质（如：NaCl、HCl、H2O等）能够稳定存在，构成这些物质的微观粒子之间是不是也存在着作用力呢？

以氯化钠为例，究竟是什么力量使得永远向左走的钠原子与永远向右走的氯原子一见钟情，并拉开了这样一段旷世奇缘的序幕呢？今天就来研究这种微粒间的作用力——化学键。

继续看氯化钠是食盐主要成分，它的晶体模型如图，我们今天就一起来探讨构成氯化钠微粒间的相互作用。

设计意图：通过日常生活情境，加之幽默的语言，学生结合初中物理知识，明白宏观物质稳定存在有力的相互作用，知识迁移，那化学微观世界里的粒子间也存在相似的作用。引发学生兴趣，为下面问题探究解决做铺垫。

2.问题驱动，熟悉巩固

这是整堂课主体部分，通过主干问题和与之相匹配的枝干问题，驱动整堂课，知识层层展开，通过小组交流，分组讨论，配音秀，初露锋芒，成果品鉴，挑战探究等环节活化课堂，让学生在预习基础上，更加熟悉巩固知识点。

第一环节：观看钠燃烧视频，让学生回答钠燃烧方程式及现象，紧接着提出问题。从微观的角度分析，钠原子和氯原子是怎样从原子再到离子，形成稳定的氯化钠？小组讨论，代表发言。

这个主干问题继续分解为下面的枝干问题。（1）写出Na和Cl的原子结构，其原子结构是否稳定？通过什么途径才能达到稳定结构？并用原子结构示意图表示NaCl的形成过程。通过一步步设计，让学生对问题认识逐层展开。

接着围绕氯化钠微观结构进行探究，提出氯化钠之间的力究竟是什么作用力？进行拆解。1.Na+与Cl-之间是一种什么作用使它们相互靠近彼此？2.Na+与Cl-能否无限制靠近呢？为什么？3.Na和Cl原子之间存在哪些力，使得永远向左的Na和永远向右的Cl一见钟情的？让学生借助课前视频思考这三个分问题，并进行“配音秀”环节，进一步巩固氯化钠的微观构成，从而引出离子键的定义、本质，构成微粒。

设计意图：通过学生熟悉的氯化钠制取（培养观察能力）的宏观现象，引出微观构成。为化解问题难度將问题拆解，从原子结构入手，以学生熟悉的离子形成过程解释，进而通过三个小问题继续引发思考微粒间作用力，其中渗透离子键是对立统一矛盾体，引力也有斥力，升华情感，进而引出离子键定义、本质，形成条件这些化学原理，最后通过配音秀环节，一是巩固学生对离子键形成过程的理解，二是培养学生化学语言的表达能力，分析比较，归纳概括能力。

第二环节：思考哪些物质存在离子键？进行针对性习题训练。

设计意图：这一问题既是对离子键构成微粒的升华，也是引出离子化合物定义的铺垫，让学生体会到化学学习的严密性和逻辑性。通过“初露锋芒”环节，将概念的易错点和易混点进行辨析，这部分是通过平板完成，老师可以监测学生的完成速度，并让学生自评，从而达到核心知识的巩固和升华。

第三环节：继续提问：能否用一种简单的形式表示NaCl的形成过程呢？

设计意图：NaCl的形成用化学方程式表达，只表达了钠和氯气生成NaCl，而钠和氯气通过何种方式生成NaCl没有表达出来;用原子结构示意图表示NaCl形成过程很麻烦。引出电子式的定义，紧接“成果品鉴”环节，将学习任务单中原子、离子、电子的电子式进行学生间互评，并在评价过程中，总结出电子式的书写原则，让学生体验探究知识过程，并提升观察，总结归纳，以及正确使用化学语言表达规则的能力。

第四环节：依旧以故事主角NaCl为例，如何用电子式表示离子化合物的形成过程？

设计意图：这一环节是对原子、离子、化合物电子式书写的继续巩固，并进行离子化合物形成的归类书写，此外通过“挑战提升”设置三个提升的化合物电子式书写，让学生把握电子式实质，明白化学概念的内涵和外延。

3.深化整合，思维构建

以氯化钠的旷世奇缘为开始，让学生自己通过问题探究离子键定义，离子化合物、电子式等概念，并有实际的训练，师生互动，等等，通过小组合作，组间竞赛等环境深化整合概念，让学生自己搭建思维导图。

4.学而时习，提升素养

课后小插曲，通过“学而时习之”的古语，学生学习兴趣高涨，整堂课在学生交流，师生互动中习得知识，培养技能，提升素养，达到学有所成，学有所用，学有所乐。

（三）课后反思

本堂课采用翻转课堂教学模式，主要体现“以学生为中心”，体现学生自主学习，团队协作解决问题的理念和教学方法。采用问题任务驱动法教学，以问题串的形式将本节课学科逻辑整合起来，设置符合学生认知规律和学科思维构建的问题，揭示学生学习存在的认知和能力盲区，达到真正翻转学习。

采用问题串的形式，以螺旋递进的方式将复杂问题用循序渐进的方式推进，有助于学生认知盲区的突破，也有助于化学学科思维的构建，是课堂预设的关键，是学生学习的重难点突破区。

课堂以学生为中心，主要通过启发诱导、思考交流、小组合作、配音秀、找茬等活动，凸显学生的主动性和主体地位，学生通过预习反馈呈现出自身问题，进而在课堂上暴露问题，集体共同找出问题，并解决问题，从而归纳一般规律，掌握基本的科学学习方法，以及认识事物的一般规律。

本堂课采用翻转课堂模式，凸显学生自我解决问题以及团队合作协调解决问题的能力。将学生课前自主预习纳入课堂预设与生成的重要部分，进而课堂气氛比较活跃，学生主动思考积极性高，学生学习兴趣提高。真正达到以学生为主体的目的。

平板的采用节约教学时间，节约的时间又可以进行拔高训练，进一步加深知识体系，将课程层次性地加深和拔高。

四、实施基于核心素养的“问题任务驱动”翻转课堂的反思

（一）创设“有效”情境，提升学生思维逻辑性

根据笔者教学经验，教学中创设“有效”的情境，不仅激发学生学习兴趣，更重要能提升学生思维逻辑性。“有效”即真实且有意义。真实即在教学中创设基于学生生活社会实践经验的情境，树立“化学来源于生活，又回归于生活”的学习观，同时也能提升学生提取有效信息能力。有意义是于化学学科而言的，如今信息社会，每天充斥着纷繁复杂的数据，而且高考近年来呈现的考题也是“大容量，材料化”“高起点，低落点”的信息题，快速定位关键信息，提取相关核心知识，应变作答。平时信息以情境呈现出来，学生潜移默化中畏惧心理减少，信息筛选能力提升;此外学生逐渐掌握现实情境和化学核心知识的链接点，学会用化学思维解释生活社会中的现象，提升思维的严谨性和逻辑性。

（二）利用问题驱动，构建学生核心知识体系

问题解决是高中思维活动的重要形式，而学习是个体发展认知水平和建构经验的过程。通过问题解决驱动思维建构知识的方式学习，学生会逐渐理解关键性知识，把握知识间的逻辑线索，从而达成知识习得，技能形成和认知思维方式发展。问题驱动前提是好问题的来源，问题既可以来源教师设计，这主要依赖教师对课程标准、教材的分析研读，对知识体系架构的解剖，也可来源课前的学情检测，也来源生活实践中的情境。问题驱动重在问题设置，问题要有驱动性，要处在学生的最近发展区，既有挑战性又有可适性。问题要有层次性，高中化学阶段有些问题一步很难理解，需要将问题拆解为密切关联且层层递进的小问题，搭建学生理解核心知识的脚手架。问题要有目的性，指向明确，这个化学问题是为了解决什么问题，达到什么程度，最终目标是什么。

（三）转变教学方式，培养学生学习内驱力

翻转课堂改变了知识传递和知识内化的方向及时空，是信息技术支撑下的“先学”，更是个性化的“先学”，体现以生为本，教师与学生借助Tablet PC、手机、电脑、交互式白板等电子设备及宽带网络，实现先学后教，以学定教，教学相长。借助课前教师錄好的微课，学生根据自身情况把控自己的学习步调，如看视频的速度、次数、地点等，学生完全没有必要担心跟不上课堂的脚步落下笔记，学生可随时暂停视频做好笔记后再继续观看，甚至还可以通过聊天软件、学习平台向教师和同伴寻求帮助。这不但提高学生学习的参与度，学生带着问题进入课堂，有的放矢地听课，真正成为学习的主人，而非游离于课堂之外的旁观者，也促进学生思考，不仅促进学生对所学知识的思考，更培养学生自我反思的意识和能力。另外，学生可以给予自己的学习兴趣，拓展、强化学习内容。从课前的自学，到课堂交互协作，再到课后反思巩固，将知识内化深化在课堂师生、生生交流和小组互助中，从而真正提升学生学习内驱力。

（四）借助技术手段，彰显隐性原理和微观过程

高中化学知识容量大，抽象概念、专业化学术语增多，化学理论与原理艰涩，而实现有效学习，必须要符合学生认知序。认知序是指与学习者学习水平、认知特点相适应的学习路径，而技术是助力的绝好手段。像微观粒子结构，化合物的空间构型，原子间结合的作用力等，现实中无法直观观察分析，学生很难理解，借助化学动画、微观模型、动态效果图等等实现微观可视化，并让学生将观察到的现象进行表达，这不仅锻炼学生观察表达能力，更增强学生将内隐原理外显化的信息处理和理解能力。

（五）“素养为本”设计教学，发展学生化学核心素养

围绕五大化学核心素养进行教学设计，而绝不是他们简单加和就可塑造完善的素养，但零散无结构的教学难以发展素养，教学要赋予生命发展的意义，教学要经历知识、方法、思维和思辨的四重境界，真正进入思想。基于核心素养的化学教学设计应该包括模块教学，单元主题教学，课时教学，或者问题驱动教学，情境探究教学，信息整合教学等不同教学样态，但这些教学样态彼此联系促进。教学设计需要因学制宜，学生认知发展水平决定教学的进度和深度，每个核心知识有对应的核心素养发展水平，选择适合学生发展，适合学校规划的等都将成为最经典教学，以生为本，成人成才，这是化学教学最终目标。

[参 考 文 献]

[1]余文森.核心素养的内涵和意蕴[J].今日教育，2016（2）.

[2]胡文华，王磊.促进学生认识素养发展的化学教学[J].教育科学研究，2010（3）.

[3]宋心琦，胡美玲.对中学化学的主要任务和教材改革的看法[J].化学教育，2001（9）.

（责任编辑：张华伟）