基于贫困地区化学学科核心素养发展的“五元创新教学”探索

唐旭杰

【摘 要】本文针对贫困地区高中化学素养和能力的精准提升进行系统研究，论述构建“情境·问题·合作·图示·体验”五元创新教学模式，建立一套常态化的学科素养和能力提升的评价机制，以实现“以生为本、素养为本、立德树人”教育目的。

【关键词】化学核心素养 五元创新教学 贫困地区

【中图分类号】G  【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2019）03B-0057-03

近年来，提高学生的学科素养和学习能力成为国际和国内基础教育课程改革的重要目标之一。然而，纵观区内外的中学化学教学，更多的仍是“知识本位”教学。即便如此，学生的“双基”也没有得到应有的巩固和提高。课堂教学缺乏真正互动，课堂问题机械、低层次，缺乏思维发展的深层价值，特别是地属贫困偏远山区。如果教师队伍不能精准施教，那么贫困偏远山区的教育将永远滞后。世界那么大，贫困偏远山区的孩子凭什么去看看？

就目前来看，我国的国情是东、中、西以及每个地方的发展不平衡，存在区域间、城乡间、校际间的差距。虽属同一区域，但贫困偏远山区的教育资源十分匮乏。“缺仪少药”现象进一步削弱了贫困山区学生的探究过程和亲身体验，造成贫困山区学生化学学科知识不足、学科能力不足、学科素养不足、合作能力和探究能力不足。这与 2017 年新课程标准倡导“重视开展素养为本的教学”与“化学学科核心素养的评价”以及“落实立德树人根本任务”，“让每个孩子都享有公平而优质的教育”，发展素质教育相距甚远。

德国物理学家冯·劳厄曾说，教育给予人们的无非是当一切已经学过的东西都忘记后所剩下的东西。江旭峰也说过：“真正的学习能力是培养自己在没有路牌的地方也能走路的能力。”学生的学科素养不是与生俱来的，是通过学生各阶段各环节长期的教育而逐步培养形成的，学科素养其实就是适应个人终身发展和社会发展的正确价值理念、必备品格和关键能力。在化学教学中，如何给学生最大的收获，从而吸引學生积极参与课堂教学活动，进而提高学生化学素养和学习能力是摆在我们面前的一个重要课题。

基于此，我们把落脚点放在课堂教学，提出了精准提升贫困地区高中化学素养和学习能力的“情境·问题·合作·图示·体验”五元创新教学模式，让学生在参与、体验、探究学习过程中内化知识、发展能力，既“走进教材”，又“走出教材”，达成知识与能力、思维的有机融合，符合新课标“从教教材到用教材教”的理念。

一、精准提升高中化学核心素养的“情境·问题·合作·图示·体验”五元创新教学流程

下图为精准提升高中化学核心素养的“情境·问题·合作·图示·体验”五元创新教学流程图：

二、自我评价高中化学核心素养提升的基本要素

自我评价高中化学核心素养提升的基本要素如图 2 所示：

三、常态化高中化学核心素养提升的自我评价机制

评分标准分为三个层次：充分（3 分），一些相关（2 分），不能（1 分）。按照评价要点进行学期跟踪统计，具体见图 3（见下页）。

四、例析高中化学核心素养视导下的“五元创新教学”实践

（一）教学情景化。根据具体的教学内容，设计真实、有趣、富有挑战性的问题教学情境或事件，既提升师生对“科技的社会影响”的理解和判断能力，又增强 STSE 观念。比如，在《乙烯》教学中，首先结合图片抛问题：石油和煤被誉为“工业的血液”和“工业的粮食”，除了作燃料，它们还是生产许多化工产品的主要原料。你知道身边的哪些材料或环境问题与石油、煤有关系？谈谈它们作为基本化工原料的重要价值。然后，通过平台介绍“世界芒果之乡—— 田东县”和当地芒果种植品种、产量、销量以及芒果节文化等资料，以此调动学生的味蕾。如果把青芒果和熟苹果一起放在同一个塑料袋中，系紧袋口，放置一段时间后青芒果会变成熟的金黄色吗？就能吃上香甜可口的成熟芒果吗？如能，这是谁的功劳？你知道青芒果变熟的原理吗？它主要来源于何处？

（二）知识问题化。根据教学情境，以学生现有的认知结构和思维水平为基点来设计不同层次的问题，并在探究中深刻理解并形成科学观念。在现有的化学知识之上对新旧知识进行立体整合，对知识深刻理解，融会贯通，并在一定程度上减少不必要的繁琐。例如，在《乙烯》教学中，首先在平台发布“石蜡油分解实验”的实验视频，随后，再发布一系列有价值的问题供学生自主探究。

1.将产生的气体分别通入稀硫酸酸化的 KMnO4 溶液、溴的 CCl4 溶液，观察现象。

2.在导气管末端点燃气体，观察燃烧的现象。

3.石蜡油分解产生的气体全是烷烃吗？该气体与烷烃的结构有什么区别？

4.KMnO4 溶液加入稀硫酸目的是什么？

5.KMnO4（H+）溶液、溴的 CCl4 溶液都有强氧化性，乙烯可使 KMnO4（H+）溶液、溴的 CCl4 溶液褪色，二者原理是否相同？试用化学反应方程式来表示。

6.为什么乙烯通入溴的四氯化碳溶液中发生了加成反应而不是取代反应？试设计实验探究。

7.乙烯通入溴水和溴的四氯化碳溶液中，现象相同吗？

8.乙烯的分子结构有什么特点？乙烯有什么样的特性？

9.试以甲烷和乙烯为例说明有机物的结构与性质之间的关系。

10.请同学们结合加成反应的概念和实质，写出乙烯在一定条件下分别和一些小分子，如 H2、水、卤化氢发生加成反应的化学反应方程式。

需要指出的是，乙烯自身之间还可以发生加成反应，形成长链高分子化合物聚乙烯（一种塑料）—— 加聚反应。聚乙烯、聚氯乙烯等白色污染废弃物，微生物不能降解，是白色污染物。现在用可降解塑料聚乳酸来代替，它可以被乳酸菌分解为无毒物质。

11.如何鉴别甲烷和乙烯两种气体？

12.能否用 H2 除去乙烷中混有的乙烯杂质？

13.用乙烷和 Cl2 反应可以制取氯乙烷，用乙烯和 HCl 反应也能制取氯乙烷，两种方法哪种更好？

14.能否用酸性 KMnO4 溶液除去 CH4 中的少量 CH2=CH2 杂质气体？如何除去？

（三）能力合作化。新课标倡导下的学生成长应以合作能力的培养为重点，因此，教师必须关注科学知识、科学概念背后的教育价值。因为科学知识、科学概念不仅仅是呈现在教材上的一段文字或图片，它的背后一定是有“故事”的，而证据与逻辑是这个“故事”的“关键词”。教师在教学中需要带领学生经历这个浓缩的“故事”，探索化学教育的真谛。成立小组互助学习模式，通过组内交流、组间合作、多元交流，提高学生的问题意识、质疑能力与探究能力，培养学生的合作意识、合作能力和合作品质，增强人际交流沟通的能力，以有利于学生树立团队合作的观念，提高学生人际交流沟通的能力，使学生学会在合作中相互尊重和欣赏，为学生的终身发展构建平台，使学生身心和谐发展、科学素养、学科能力和终身学习的能力得到全面提高。

（四）整合图示化。模型是学生得以接近微观结构和过程的一种工具。从学科认知的角度来看，模型不仅是一种物化了的可视性的教学工具，而且是一种建立在人们观察和想象等活动基础上的认识自然的思维方式。运用化学图像、图表等来表征化学课本内外静态知识的逻辑关系和动态思路的模型，能引导学生积极自主探究，看懂教材，吃透教材，更好地识记、分析、综合和运用科学知识，从而卓有成效地提高学生的学习效率和思维活动能力。例如，在《乙烯》教学中，经过一系列问题大讨论后，学生需要回归教材，使知识条理化和系统化，方法整合化（如图4所示）。

经过不断锤炼，久而久之会在学生的脑海中种下分类观、实验观、变化观、守恒观、方法观、对比分析和学科价值观等化学学科观念的种子，培养学生从化学视角看现实问题的科学素养，以及运用化学思想分析和解决化学问题的意识和能力，为学生寻找思考和探究的阶梯，使其感受到化学思想对化学学习的重要性。

（五）作业实践化。苏霍姆林斯基曾说：“在学习一门学科时，学生从事的活动，不仅应当是对知识的说明（这一点也是必要的），而且应当是新的真理、发现和规律性的源泉。”教师、学生適时根据课程标准、认知水平对教材核心知识点、试题进行新情境实践型原创或改编，比如，背景材料可以是能源、资源、材料、环境、健康等方面的新问题，做好实践型作业。当然实践型作业不能拘泥于常规的知识综合应用训练，而要灵活交叉开展多元化的硬性或软性作业，如小论文、小制作、小项目、小海报、小调查报告等。教师要拓展课程资源，给好研究、爱创作、乐创新的学生开辟绿色通道，提高其观察能力、动手实践能力、自主创新意识、科技意识和科技水平。“学有用的化学”，既可丰富学生的科学知识，又能培养和发展学生的科学素养与学习能力。例如，在《乙烯》教学的末段，可发布问题：在一些水果存储库和花店里，人们常常把水果或花朵密封好后再放入一些浸泡过高锰酸钾溶液的硅土，这样做的目的是为了极大提高水果或花朵的保鲜期，延长销售期，获得很好的经济效益。浸泡过高锰酸钾溶液的硅土为什么能延长水果的保鲜期？另外，怎样让水果快速成熟？水果催熟剂是否安全？使用催熟剂后的果蔬营养价值是否会降低？怎样可以完全去除残留在水果表皮上的催熟剂？结合以上问题，以芒果等水果为例，撰写一篇小论文。

总之，“五元创新教学”模式立足于中学化学基础知识，以“以生为本、素养为本、立德树人”为导向，运用“教学情景化、知识问题化、能力合作化、整合图示化、作业实践化”方法，将化学素养和学习能力融入教学实践中，强调学科育人功能及应用价值，形成化学素养与学习能力提升的自我评价机制。这能最大限度地影响教师的教学观、教学行为，增强教师对科学素养概念的理解，及其对课程标准中提高学生科学素养目标的认识，对贫困地区教育改革有良好的导向作用，有利于课堂教学从知识、能力立意向价值、素养立意的转变，符合目前科学教育研究的新思路，为贫困地区高中化学学科课堂教学注入新的活力。

【参考文献】

[1]孙天山.基于“问题”的高阶思维课堂教学架构研究[J].中学化学教学参考，2016（9）

[2]杨长进.学科核心素养下高中化学实践型作业设计的研究[J].求学，2018（1）

【基金项目】广西教育科学“十三五”规划2017年度C类课题“基于科学素养培育的化学深层价值问题教学研究”（2017C244 ）研究成果之一。

（责编 卢建龙）