張素紅

[摘 要] 核心素養(yǎng)是在教學(xué)活動中感悟和提升的，是以知識、技能、方法、能力為載體，通過解決問題的活動形成的?；诤诵乃仞B(yǎng)的教學(xué)單元設(shè)計，是基于一定目標(biāo)與主題而開展探究活動，整體把握教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)，創(chuàng)造優(yōu)質(zhì)的教學(xué)。

[關(guān)鍵詞] 初中化學(xué)；化學(xué)核心素養(yǎng)；教學(xué)單元設(shè)計；活動元

目前，基礎(chǔ)教育課程改革已經(jīng)進入了向“內(nèi)涵發(fā)展”的階段，核心素養(yǎng)是對素質(zhì)教育內(nèi)涵的解讀與具體化，是全面深化教育改革的一個關(guān)鍵方面。是學(xué)生在接受相應(yīng)學(xué)段的教育過程中，逐步形成的適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格與關(guān)鍵能力。基于核心素養(yǎng)的教學(xué)單元設(shè)計，是培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)的要求。

教學(xué)單元是基于一定的教學(xué)目標(biāo)與主題內(nèi)容構(gòu)成的教學(xué)單位。它的教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，包含若干個教學(xué)內(nèi)容點，這些教學(xué)內(nèi)容從屬于同一個主題，各教學(xué)內(nèi)容點依據(jù)知識的邏輯結(jié)構(gòu)分層遞進，組成一個完整的知識鏈。

教學(xué)單元的教學(xué)設(shè)計就是從一章或者一單元的角度出發(fā)，根據(jù)章節(jié)或單元中不同知識點的需要，綜合利用各種教學(xué)形式和教學(xué)策略，通過一個階段的學(xué)習(xí)，讓學(xué)習(xí)者完成對一個相對完整的知識單元的學(xué)習(xí)。

一、基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)單元整體內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)分析

教學(xué)單元建構(gòu)方式有多種，基于化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)單元設(shè)計，是根據(jù)《化學(xué)課程標(biāo)準》的要求，根據(jù)教材的單元知識內(nèi)容編排結(jié)構(gòu)，針對化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標(biāo)，整合知識，使知識系統(tǒng)化，實驗功能化，培養(yǎng)目標(biāo)素養(yǎng)化。

《第二單元我們周圍的空氣》是人教版九年級化學(xué)義務(wù)教育課程標(biāo)準教科書上冊內(nèi)容，《我們周圍的空氣》屬于《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準》課程內(nèi)容：“身邊的化學(xué)物質(zhì)”。教材編排內(nèi)容如下：課題1空氣；課題2氧氣；課題3制取氧氣。“空氣里氧氣含量的測定”是“課題1空氣—空氣的組成”的主題內(nèi)容。

二、基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)單元主題內(nèi)容分析

主題內(nèi)容承載著發(fā)展學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的任務(wù)，對主題內(nèi)容進行分析，是理解理清各主題單元的內(nèi)在邏輯結(jié)構(gòu)，整體把握發(fā)展和培育核心素養(yǎng)的具體要素；同時，對學(xué)生關(guān)于主題內(nèi)容認知的基礎(chǔ)分析，以及對后續(xù)學(xué)習(xí)該主題內(nèi)容的情況進行預(yù)估分析，可大大提高教學(xué)的效率。

（一）“空氣里氧氣含量的測定”知識分析

從教材前后聯(lián)系來看，本課題是人教版九年級化學(xué)（上冊）第二單元課題1《空氣》的第一部分內(nèi)容“空氣是由什么組成的”，它是初中學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)、走進物質(zhì)世界的起始點，“空氣里氧氣含量的測定實驗”是本課題的核心內(nèi)容，它的教學(xué)核心是“空氣里氧氣含量的測定”的實驗原理，該實驗安排在這里，既符合“從學(xué)生熟悉的事物入手，進行科學(xué)教育”的原則，又為后面研究氧氣、二氧化碳的實驗室制法原理分析奠定重要基礎(chǔ)，起到承上啟下的作用。

從教材內(nèi)容來看，空氣是化學(xué)啟蒙學(xué)習(xí)階段必不可少的重要化學(xué)物質(zhì)體系；空氣組成實驗的研究，可以充分體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的特點，通過實驗探究，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新精神；同時，學(xué)會通過定量研究的方法來認識物質(zhì)，這種方法在初中化學(xué)的學(xué)習(xí)中十分重要。

（二）學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)與困難

（1）學(xué)生已有知識

空氣是我們熟悉的身邊物質(zhì)，小學(xué)科學(xué)課中《我們周圍的空氣》就有如下內(nèi)容：空氣的性質(zhì)、熱空氣和冷空氣、空氣中有什么、空氣也是生命之源等。

（2）學(xué)生將要學(xué)習(xí)的新知識

①空氣是一種混合物，氧氣的體積約占空氣總體積的1/5；②定性研究和定量研究方法；③測定空氣中氧氣含量的實驗原理；④純凈物和混合物的概念及典型物質(zhì)的判斷。

（3）學(xué)習(xí)障礙點：氣壓差原理、等量代換的理解和應(yīng)用。

（4）學(xué)習(xí)難點：“測定空氣里氧氣含量”的實驗原理分析及運用。

三、基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)單元活動元教學(xué)設(shè)計

活動元是指在教學(xué)中為完成某一學(xué)習(xí)任務(wù)中的一個或幾個子任務(wù)而進行的相對獨立的學(xué)習(xí)活動。

學(xué)習(xí)活動是學(xué)科核心素養(yǎng)賴以形成的主渠道，化學(xué)活動元就是以化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的要求為主旨，選擇化學(xué)核心知識和化學(xué)技能作為學(xué)習(xí)內(nèi)容，設(shè)計能形成提高化學(xué)核心素養(yǎng)的一組活動。

四、基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)單元學(xué)習(xí)情境創(chuàng)設(shè)

建構(gòu)主義認為，學(xué)生的學(xué)習(xí)需要一定的情境，有效的教學(xué)也需要創(chuàng)設(shè)一種良好的教學(xué)情境。學(xué)習(xí)情境主要指在學(xué)習(xí)獲知過程中通過想象，手工，口述，圖形等手段使獲知達到高效，學(xué)習(xí)情境是問題的一個背景素材，可促進學(xué)生智力活動的展開，吸引學(xué)生的注意力，關(guān)鍵是要提供學(xué)生感興趣的問題。學(xué)習(xí)情境的創(chuàng)設(shè)要參照教材的學(xué)習(xí)內(nèi)容，融合化學(xué)學(xué)科知識和日常生活素材。

（一）創(chuàng)設(shè)化學(xué)問題的現(xiàn)實生活情境

根據(jù)具體教學(xué)內(nèi)容，從學(xué)生的日常生活中選取學(xué)習(xí)情境，設(shè)置真實的問題。只有在真實的學(xué)習(xí)情境中，學(xué)生才能切實弄明白知識的價值。

[活動1]回顧舊知識（空氣的存在、空氣中有什么？）

[問題1.1]你能用什么方法證明空氣的存在？空氣中有什么物質(zhì)？

[學(xué)生]從已有生活經(jīng)驗和知識入手，用實驗的方法證明空氣的存在。如：用塑料袋兜空氣，用注射器抽氣后注入水中等。

[問題1.2]從物質(zhì)的分類方面進行比較，空氣和氧氣有何不同？

（設(shè)計意圖：以學(xué)生在小學(xué)階段學(xué)過的知識素材為背景、以熟悉的生活素材為背景，復(fù)習(xí)空氣的有關(guān)知識，引入新課的教學(xué)，讓學(xué)生在熟悉的真實的生活知識回憶中進行新知識的學(xué)習(xí)，在原有知識的基礎(chǔ)上，再上一個臺階。問題1.1是學(xué)生已有的知識，問題1.2是本節(jié)課的新知識，從復(fù)習(xí)空氣的組成，比較空氣和氧氣的物質(zhì)分類，引入混合物和純凈物概念的教學(xué)。溫故知新，自然提升。）

（二）創(chuàng)設(shè)化學(xué)實驗的真實研究情境

1.創(chuàng)設(shè)化學(xué)史料的經(jīng)典研究情境

化學(xué)發(fā)展史是社會進步的歷史，著名的發(fā)現(xiàn)事例和典型的實驗研究都是優(yōu)質(zhì)的教學(xué)情境素材。通過對化學(xué)史料的了解和學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的探索精神、嚴格細致的分析精神、鍥而不舍的研究精神，在學(xué)習(xí)知識的同時又得到科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)。

[活動2]化學(xué)史學(xué)習(xí)——拉瓦錫的經(jīng)典實驗

[視頻播放]拉瓦錫空氣組成實驗

[問題2.1]分組討論：拉瓦錫定量測定空氣成分的實驗原理

[問題2.2]化學(xué)實驗中定性實驗和定量實驗有何不同？

（設(shè)計意圖：拉瓦錫測定空氣組成的實驗是化學(xué)史上一個著名的經(jīng)典實驗，是學(xué)生定量研究物質(zhì)的開端，它不僅包含實驗設(shè)計思路和方案，而且體現(xiàn)了化學(xué)實驗的嚴謹性。是一個具有典型意義的科學(xué)實驗。問題2.1是本節(jié)課的教學(xué)核心，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點；問題2.2是新知識的學(xué)習(xí)——定量研究。）

2.創(chuàng)設(shè)化學(xué)實驗的探究實踐情境

美國著名教育心理學(xué)家布魯納認為，在教學(xué)過程中，學(xué)生是一個積極的探究者。教師的作用是要形成一種學(xué)生能夠獨立探究的情境，而不是提供現(xiàn)成的知識。教一門學(xué)科，不是要建造一個活著的小型藏書室，而是要讓學(xué)生自己去思考，參與知識獲得的過程。認識是一個過程，而不是一種產(chǎn)品。

探究實驗?zāi)艹浞职l(fā)揮學(xué)生的主體作用，通過動手和動腦，發(fā)展思維能力，培養(yǎng)科學(xué)探究和創(chuàng)新意識。

[活動3]實驗探究：空氣中氧氣含量的測定

[任務(wù)3]實驗探究：測定空氣中氧氣的含量

[問題3]能觀察到什么實驗現(xiàn)象？（集氣瓶中水位上升的體積）

（本活動設(shè)計意圖：讓學(xué)生用簡易裝置動手做實驗，親身經(jīng)歷整個實驗的過程，培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的觀察能力、實驗?zāi)芰Γ?xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法。）

[活動4]證據(jù)推理：實驗原理分析、實驗證據(jù)推理

[問題4.1]這個實驗的原理是什么？

[問題4.2]進入集氣瓶中的水為何會小于或大于1/5？（實驗誤差分析）

（本活動設(shè)計意圖：從學(xué)生實驗中的宏觀現(xiàn)象入手，分析實驗原理及產(chǎn)生誤差的原因，將實驗事實資料進行邏輯推理，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。懂得基本原理使得學(xué)科更容易理解，理解更基本的原理，把事物作為更普遍的事情的特例去理解，不僅學(xué)習(xí)特定的事物，還學(xué)習(xí)適合于理解可能遇見的其他類似事物的模式。）

[活動5]模型認知：實驗方案的設(shè)計思路

[問題5.1]根據(jù)實驗原理，反應(yīng)物的選擇應(yīng)滿足什么條件？

[追問5.2]如果實驗室只有硫，要完成該實驗，應(yīng)如何改進？

（本活動設(shè)計意圖：根據(jù)實驗原理，從反應(yīng)物、生成物、反應(yīng)條件、裝置等進行分析推理，對問題進行辨認、界定、整合，抽取同一類問題的本質(zhì)特征，形成對該類問題的結(jié)構(gòu)化認識和解決方法，即形成解決該類問題的模型。培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。）

五、基于核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)單元評價設(shè)計

教學(xué)評價是依據(jù)教學(xué)目標(biāo)對教學(xué)過程及結(jié)果進行價值判斷并為教學(xué)決策服務(wù)的活動。教學(xué)評價是研究教師的教和學(xué)生的學(xué)的價值的過程。教學(xué)評價是教學(xué)的重要組成部分，對于課程的實施具有導(dǎo)向和質(zhì)量監(jiān)控作用。

面對新課程提出的有關(guān)探究能力、方法技能、情感態(tài)度與價值觀等方面發(fā)展的目標(biāo)，新課程標(biāo)準也建議通過活動表現(xiàn)對學(xué)生做出評價，即通過觀察、記錄和分析學(xué)生在各項學(xué)習(xí)活動中的表現(xiàn)，對學(xué)生的參與意識、合作精神、實驗操作技能、探究能力、分析問題的思路、知識的理解和認知以及表達交流技能等進行全方位的評價。與其指示學(xué)生如何做，不如讓學(xué)生自己試著做，邊做邊想。

[活動6]實驗探究與創(chuàng)新意識：設(shè)計實驗方案，分析實驗設(shè)計的意圖

[任務(wù)6]設(shè)計一個測定空氣中氧氣含量的實驗方案（裝置、藥品）

[學(xué)生展示]自己設(shè)計實驗，討論分析實驗設(shè)計的創(chuàng)新點。

（本活動設(shè)計意圖：讓學(xué)生自己設(shè)計實驗，展示實驗設(shè)計，讓學(xué)生用自己的思維方法與同學(xué)、老師進行比較，老師要仔細點評、及時糾正，讓學(xué)生學(xué)會反思，越過思維障礙，達到舉一反三的學(xué)習(xí)效果。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究精神和創(chuàng)新意識。）

六、結(jié)語

1.知識素養(yǎng)化與Tell me—Show me-Involve me：核心素養(yǎng)是解決現(xiàn)實問題表現(xiàn)出來的品格和能力，是三維目標(biāo)的整合。

Tell me—Show me-Involve me（告訴我——展示給我——讓我參與）。告訴我，我會忘記；展示給我，也許我會記得；讓我參與，我就理解和接受。

從模型認知→模型建構(gòu)。首先，通過對拉瓦錫經(jīng)典實驗的賞析，教會學(xué)生觀察該實驗的關(guān)鍵現(xiàn)象（水位上升約1/5）；接著對實驗現(xiàn)象進行解釋和證據(jù)推理、分析實驗原理；對實驗設(shè)計原理有一定的分析能力，形成認知，建立設(shè)計實驗方案的思維模型。并能運用這個模型為后續(xù)氧氣、二氧化碳等物質(zhì)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)，掌握選擇化學(xué)體系的規(guī)律。

通過學(xué)生動手設(shè)計實驗，討論分析實驗設(shè)計的創(chuàng)新點，培養(yǎng)學(xué)生的實驗探究與創(chuàng)新意識。培養(yǎng)解決現(xiàn)實問題的品格和能力。

2.知識系統(tǒng)化與KWL教學(xué)法：教學(xué)應(yīng)基于學(xué)生已有認知和認知需求，將碎片化的知識進行整合形成系統(tǒng)化，在各個教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計學(xué)習(xí)中，每個知識點的引入都是水到渠成。

K是Know的字頭，亦即“你知道什么？”（What do I know）；W是What的字頭，亦即“你想學(xué)什么？”（What I want to learn），也有人說是Will的字頭，亦即“你將學(xué)會什么？”（What do I think I will learn）；L是Learned的字頭，亦即“你已經(jīng)學(xué)會了什么？”

從舊知識復(fù)習(xí)→新知識學(xué)習(xí)。從小學(xué)科學(xué)課學(xué)到的有關(guān)空氣的知識，回憶復(fù)習(xí)空氣的知識，在已有的定性研究的基礎(chǔ)上進行定量研究（空氣中氧氣含量測定）的初步學(xué)習(xí)，通過定性分析和定量計算推出合理的結(jié)論。從空氣的復(fù)習(xí)回顧學(xué)習(xí)→氧氣含量測定，自然引入混合物、純凈物的概念教學(xué)。

空氣的成分知識點教學(xué)滲透到測定氧氣含量的實驗中，學(xué)會用定量研究的方法測定空氣的成分，氧氣含量1/5這個知識點經(jīng)過實驗探究后，記憶深刻。

[參 考 文 獻]

[1]林崇德.21世紀學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)研究[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2016.

[2]王云生.課堂轉(zhuǎn)型與學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)[M].上海：上海教育出版社，2016.

[3]王磊，支瑤.化學(xué)學(xué)科能力及其表現(xiàn)研究[N].教育學(xué)報，2016-8-12（4）.

（責(zé)任編輯：張華偉）