《无机非金属材料的主角—硅》的教学设计与实施

黄海彬

摘 要：基于《普通高中化学课程标准（2017版）》，以人教版《无机非金属材料的主角——硅》的教学内容为素材，围绕情境、知识、问题、活动和素养五条主线，实施达成发展学生核心素养的教学设计。

关键词：化学学科核心素养;“五线”融合;任务驱动;教学设计

一、问题的提出

《普通高中化学课程标准（2017版）》（以下简称“新课标”）把化学核心素养解读为五个方面：宏观辨识与微观探析，变化观念与平衡思想，证据推理与模型认知，科学探究与创新意识，科学态度与社会责任。“培养和提升高中化学核心素养，本质上就是要培养和提升学生在特定情境中解决与化学相关问题的能力”。学生通过化学学科学习，逐步形成“真实情境问题解决”的正确价值观念、必备品格和关键能力。

新课程强调“素养为本”的教学理念，强调学生化学学习方式的转变，教师应尽可能将教学内容置于情境中，笔者以人教版高中化学必修1《无机非金属材料的主角—硅》一课的教学为例，以情境为前提，知识为载体，问题为驱动，活动为路径，融合“情境、知识、问题、活动和素养五条主线设计教学过程，发展学生的学科素养。

二、教学设计

（一）以“情境线”为前提，开启课堂学习的旅程。“新课标”指出“真实、具体的问题情境是学生化学核心素养形成和发展的重要平台，为学生化学学科核心素养提供了真实的表现机会”。

课堂伊始：展示一组“高铁、移动支付、网购、共享单车”的图片。

（教师）这是2017年“一带一路”沿线20国青年评选出的新“四大发明”。为什么我们国家能在这个领域发展如此之快，并取得令世人瞩目的成就呢？

（学生）我们的民族富有想象力和创造力，我们有“华为”，有“5G”，我们敢为人先。

学生在思考和交流的过程中潜移默化的感受到现代科技的迅猛发展，结合近期的中美贸易战体味“中国智造”的伟大。

（二）以“知识线”为载体，基于认识思路的结构化组织教学，逐步提高学生的化学知识结构化水平，发展核心素养。

【教学片断】

（引导）画出碳原子和硅原子的结构简图，你能发现他们的相似之处吗？

（学生）硅与碳最外层电子数一样，原子既不易得到电子，也不易失去电子，但它可以通过共用电子对形成正四价的化合物。

（教师）硅单质虽然化学性质稳定，但它是亲氧元素，在自然界多以化合态的形式存在，如二氧化硅和硅酸盐。

（过渡）计算机行业有句名言：“从沙滩到用户”。下图模拟的是制取高纯硅的工业流程，找出其中的三个主要反应，并写出其发生反应的化学方程式。

（讲解）硅和二氧化硅晶体都有类似于金刚石的立体网状结构，结构稳定，故而其具有熔点高、硬度大的特点，化学性质常也很稳定，一般需要需要高温条件才能发生反应。

硅的存在以及制备晶体硅的条件属于宏观辨识范畴，而碳、硅的原子结构以及SiO2晶体结构侧重引导学生“微观探析”。

（三）以“问题线”为驱动，打开学生思维，让学生在解决问题的过程中享受成功的喜悦。同时培养学生基于证据推理的能力。

【教学片段】

本教学片段采取了以下教学策略：

（1）采用“直答型”教学行为（教师课堂提问，学生思考后直接回答）

（2）问题驱动学生学生去理解化学“结构决定性质，性质反映结构”这一化学学科统摄性观念，培养学生宏观辨识与微观探析的学科素养。

综上，本案例中的上述几条线融合交织出一条清晰的“素养线”。

化学课堂必须坚持以学科核心素养为导向，准确把握情境、知识、问题、和活动4个要素在教学中的功能及相互关系。情境和知识同时服务于问题的提出和解决;情境的设计、知识的运用、问题的提出与解决以及活动的体验有利于实现对学生核心素养的提升。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.普通高中化學课程标准[S].北京：人民教育出版社，2018.

[2]房喻等.普通高中化学课程标准（2017版）解读[J].北京：高等教育出版社，2018.

[3]王磊等.基于学生核心素养的化学学科能力研究[J].北京：北京师范大学出版社，2017.