基于學(xué)科核心素養(yǎng)的化學(xué)微課制作

龐紅梅 錢華

摘要：在課程改革的背景下，從真實(shí)情境預(yù)設(shè)、微觀結(jié)構(gòu)探析、知識(shí)框架構(gòu)建、思維模型建立、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等多個(gè)角度設(shè)計(jì)制作多元的、滿足學(xué)生需要的微課，不僅可以作為課堂的補(bǔ)充，彌補(bǔ)不同層次學(xué)生的智力差異，還可以進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：微課制作;核心素養(yǎng);中學(xué)化學(xué)教學(xué)

中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-9094（2019）09B-0036-04

近幾年，我們嘗試制作了一些微課，一方面為了彌補(bǔ)學(xué)生智力因素方面的差異，讓學(xué)習(xí)過程中知識(shí)和思維有欠缺的學(xué)生通過微課進(jìn)行一些知識(shí)的再學(xué)習(xí)，另一方面也是為了進(jìn)一步發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。在這個(gè)過程中，有收獲，也有困惑和思考。下文筆者從《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》的課程理念、課程目標(biāo)出發(fā)，結(jié)合自己的微課制作，談?wù)勚谱鞣险n程改革要求、滿足學(xué)生發(fā)展需要、發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的微課的一些做法。

一、在真實(shí)情境中培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》倡導(dǎo)創(chuàng)設(shè)真實(shí)問題情境的教學(xué)。微課的制作同樣可以以真實(shí)情境為抓手，帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)化學(xué)課堂，從而讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)學(xué)科為人類社會(huì)所做出的貢獻(xiàn)，培養(yǎng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感。下面就以“在歷史的長河中尋找硅的足跡”的一節(jié)預(yù)習(xí)微課來說明這一點(diǎn)。

硅及其化合物相關(guān)的無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用過程也正是一部人類的發(fā)展史，新課程標(biāo)準(zhǔn)將這部分內(nèi)容放在化學(xué)與社會(huì)發(fā)展的主題中。以“在歷史的長河中尋找硅的足跡”為題的微課制作，將硅及其化合物相關(guān)的無機(jī)非金屬材料的應(yīng)用根據(jù)歷史的進(jìn)程分成四個(gè)篇章，分別是：歷史悠久的硅酸鹽材料、變幻莫測的二氧化硅、神奇的硅酸膠體、改變世界的晶體硅。通過這四個(gè)篇章沿著歷史的發(fā)展介紹了含硅材料的主要用途、制備、性質(zhì)以及在人類發(fā)展史上所起的作用。

化學(xué)與經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)文明關(guān)系密切，也是材料科學(xué)、生命科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、能源科學(xué)和信息科學(xué)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要基礎(chǔ)。大部分的化學(xué)問題都可以在生活中、在歷史發(fā)展中找到真實(shí)情境，所以很多內(nèi)容的學(xué)習(xí)都可以結(jié)合真實(shí)的情境，如資源的開發(fā)利用、環(huán)境保護(hù)、物質(zhì)合成、藥物提取等等。在微課的制作中，抓住真實(shí)情境，結(jié)合化學(xué)史，不僅給學(xué)生真實(shí)的感受，更能使學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)的價(jià)值，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任感，揭示化學(xué)學(xué)習(xí)更高層次的價(jià)值追求。

二、在微觀結(jié)構(gòu)中認(rèn)識(shí)物質(zhì)差異

化學(xué)是在原子、分子水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化及其應(yīng)用的一門基礎(chǔ)學(xué)科，其特征是從微觀層次認(rèn)識(shí)物質(zhì)，以符號(hào)形式描述物質(zhì)，在不同層面創(chuàng)造物質(zhì)?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提出的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中的“宏觀辨識(shí)和微觀探析”，要求學(xué)生能從不同層次認(rèn)識(shí)物質(zhì)的多樣性，并對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類，能從元素和原子、分子水平認(rèn)識(shí)物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念，能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實(shí)際問題。有的學(xué)生對(duì)一些微觀結(jié)構(gòu)和宏觀的理論知識(shí)之間的關(guān)系在理解方面有所欠缺，思維不夠嚴(yán)謹(jǐn)，所以對(duì)這部分內(nèi)容，我們可以從微觀入手，借助視頻、模型等多種方式對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行展示，再從理論上加以解釋、總結(jié)歸納。

高中化學(xué)必修2中電子式、化學(xué)鍵就是從微觀層面認(rèn)識(shí)物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，從而認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)和變化?！半娮邮降臅鴮懞突瘜W(xué)鍵”的微課首先通過錄制電子式書寫方法的視頻，介紹幾種典型的原子、離子、分子、離子化合物、共價(jià)化合物電子式的書寫方法，再通過比較不同原子之間成鍵的方式的不同，區(qū)分共價(jià)鍵和離子鍵、離子化合物和共價(jià)化合物，最后形成“判斷離子鍵和共價(jià)鍵的存在，區(qū)分共價(jià)化合物和離子化合物方法”的知識(shí)框架（如圖1）。

無論是無機(jī)物還是有機(jī)物、化學(xué)性質(zhì)還是物理性質(zhì)，都可以從微觀的結(jié)構(gòu)層面加以解釋，根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同將物質(zhì)進(jìn)行分類，研究物質(zhì)的異同，找到物質(zhì)變化的規(guī)律。所以，在微課中同樣可以體現(xiàn)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的基本觀念，可以用視頻、結(jié)構(gòu)模型等多種方式來展現(xiàn)物質(zhì)的原子結(jié)構(gòu)、分子結(jié)構(gòu)和晶體結(jié)構(gòu)，讓學(xué)生更清晰地認(rèn)識(shí)物質(zhì)，從理論上解釋化學(xué)變化和現(xiàn)象，最終形成從微觀探析到宏觀辨識(shí)的化學(xué)學(xué)科的思想和方法。

三、在繁雜知識(shí)中構(gòu)建知識(shí)框架

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》重視開展“素養(yǎng)為本”的教學(xué)，重視教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。高中元素化合物的知識(shí)內(nèi)容繁雜，學(xué)生往往限于死記硬背中，花了時(shí)間，還學(xué)不得法。其實(shí)元素化合物知識(shí)并非雜亂無章，每一種元素及其化合物之間的轉(zhuǎn)換都有一定的規(guī)律。教師通常啟發(fā)學(xué)生用框架圖、價(jià)類圖、思維導(dǎo)圖來建構(gòu)元素化合物的知識(shí)框架，最終在學(xué)生腦海中形成一張張知識(shí)框架結(jié)構(gòu)圖，相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)都可以融于其中，問題也可以在其中得到升華。下面以“鋁及其化合物”的復(fù)習(xí)微課為例介紹在微課中引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)元素化合物的知識(shí)框架。

鋁作為一種非常重要的金屬材料，在化學(xué)科學(xué)發(fā)展中起著非常重要的作用，且鋁及其化合物的特殊性質(zhì)在元素周期律的建構(gòu)中又起著不可缺失的作用。所以，作為化學(xué)學(xué)習(xí)的主角，這節(jié)復(fù)習(xí)微課從鋁的存在、制備及用途入手，自然而然地介紹了鋁的相關(guān)性質(zhì)，再過渡到氧化鋁、氫氧化鋁的兩性及用途，緊緊圍繞鋁及其化合物的用途及特殊性質(zhì)建構(gòu)了鋁及其化合物的知識(shí)框架。（如圖2）

學(xué)生通過微課視頻的學(xué)習(xí)，了解了知識(shí)框架的建構(gòu)方法，在其他元素化合物知識(shí)的復(fù)習(xí)中以類似的方法結(jié)合自己的理解去建構(gòu)知識(shí)的框架，從而把零碎的元素化合物的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)化，鼓勵(lì)學(xué)生以多種方式進(jìn)行框架的構(gòu)建，把元素化合物知識(shí)的學(xué)習(xí)從方程式的記憶和背誦中解放出來。

四、在專題復(fù)習(xí)中建立思維模型

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提出的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)中提到“模型認(rèn)知”應(yīng)以學(xué)生為主體，學(xué)生自主探究、自主構(gòu)建知識(shí)模型，并能用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象、解決化學(xué)問題。在高考中很多熱點(diǎn)、難點(diǎn)知識(shí)通常都是以一些比較穩(wěn)定的題型進(jìn)行考查，而這些題型也都有很好的解題策略，我們一般通過建立思維模型的方法幫助學(xué)生進(jìn)行難點(diǎn)突破。思維模型的建立可以幫助學(xué)生將復(fù)雜的解題方法結(jié)構(gòu)化，將發(fā)散的思維進(jìn)行收斂，最終將知識(shí)從感性上升至理性，形成固定的模式，以不變應(yīng)萬變。

下面以“新情境下方程式的書寫”為例，介紹建立專題復(fù)習(xí)思維模型的微課制作。首先從近幾年高考的考查情況來說明該考點(diǎn)的考查形式和分值，從而說明該考點(diǎn)的重要性，然后介紹基本的解題方法，再運(yùn)用基本方法，基于高考真題，建立這類題型解題的思維模型。

微課通過三個(gè)例題介紹新情境下方程式書寫的一般步驟。

例題一要求從“找準(zhǔn)文字信息，準(zhǔn)確書寫化學(xué)方程式”的角度對(duì)書寫化學(xué)方程式進(jìn)行解析。這里節(jié)選了2017年江蘇高考化學(xué)卷第18題來說明。

堿式氯化銅是重要的無機(jī)殺菌劑。

（1）堿式氯化銅有多種制備方法

①方法1：45℃～50℃時(shí)，向CuCl懸濁液中持續(xù)通入空氣得到Cu2（OH）2 Cl2·3H2O，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ————————。

（江蘇卷·18節(jié)選）

該反應(yīng)的化學(xué)方程式的書寫步驟為：

步驟1：根據(jù)題目的文字信息，以及根據(jù)銅的化合價(jià)變化可以推出 CuCl與空氣中的氧氣發(fā)生了氧化反應(yīng)，從而找出主要反應(yīng)物、生成物;

CuCl+O2 — Cu2（OH）2Cl2·3H2O

步驟2：從化合價(jià)升降守恒、質(zhì)量守恒視角進(jìn)行配平;

4CuCl+O2+8H2O = 2Cu2（OH）2Cl2·3H2O

步驟3：注明條件，完善細(xì)節(jié)。

4CuCl+O2+8H2O ?2Cu2（OH）2Cl2·3H2O

另外兩道例題分別從“解讀流程圖，準(zhǔn)確書寫離子方程式”“立足電解原理，準(zhǔn)確書寫電極反應(yīng)式”兩個(gè)不同角度進(jìn)行解析。最后對(duì)三種題型進(jìn)行總結(jié)，建立新情境下方程式書寫方法的思維模型。（如圖3）

在高考中還有很多熱點(diǎn)、難點(diǎn)也可以通過專題學(xué)習(xí)、建立思維模型來進(jìn)行復(fù)習(xí)，如：平衡的移動(dòng)、離子濃度大小比較、限定條件的同分異構(gòu)體的書寫等知識(shí)點(diǎn)，都可以通過建立專題的思維模型的方法進(jìn)行復(fù)習(xí)。如有關(guān)同分異構(gòu)體的知識(shí)，我們從同分異構(gòu)體的類型和書寫方法、同分異構(gòu)體的數(shù)目判斷、限定條件的同分異構(gòu)體的書寫三個(gè)方面做了系列微課。在高考的二輪復(fù)習(xí)中還有很多重要專題，有些學(xué)生掌握不是很扎實(shí)，理解不是很透徹，我們都可以嘗試做成微課，供他們查漏補(bǔ)缺時(shí)選擇性使用。同樣也要鼓勵(lì)學(xué)生通過微課的學(xué)習(xí)，自己學(xué)會(huì)建立重要題型的解題方法模型。

五、在實(shí)驗(yàn)探究中培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》“學(xué)科核心素養(yǎng)”提出：科學(xué)探究是進(jìn)行科學(xué)解釋和發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造和應(yīng)用的科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)，要鼓勵(lì)學(xué)生勤于實(shí)踐，善于合作，敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新，能從問題和假設(shè)出發(fā)，依據(jù)研究目的，設(shè)計(jì)探究方案，運(yùn)用化學(xué)實(shí)驗(yàn)、調(diào)查等方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。實(shí)驗(yàn)探究微課不僅能使教師在時(shí)間、空間等條件有限的情況下，高效率地完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，也能培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、合作能力、質(zhì)疑精神和創(chuàng)新意識(shí)。

對(duì)于教材專設(shè)的探究性實(shí)驗(yàn)課，我們一般采用自主探究模式：提問假設(shè)—實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)—方案交流—實(shí)驗(yàn)操作—討論總結(jié)—延伸拓展—交流評(píng)價(jià)。但是教材中也有不少的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由于時(shí)間、空間等條件的限制，通過實(shí)驗(yàn)室完成有困難，此時(shí)教師可以運(yùn)用微課這種新型的多媒體教學(xué)手段，讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)討論和實(shí)際操作，甚至可以對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，錄制成微課視頻。課堂上給學(xué)生播放事先錄制好的微課視頻，既能讓學(xué)生更深入地理解和掌握實(shí)驗(yàn)的原理、步驟、結(jié)果及結(jié)論，也可以對(duì)于有疑問的地方，讓他們反復(fù)觀看、反復(fù)研究，直到弄明白為止。

如必修1“金屬化學(xué)性質(zhì)”和選修4“油脂”的新課教學(xué)中分別錄制的輔助新課教學(xué)的微課實(shí)驗(yàn)視頻“納米鐵粉在空氣中自燃”和“肥皂的制作”。課堂中微課視頻的播放，激發(fā)了學(xué)生濃厚的興趣，學(xué)生邊看邊思考、討論，看實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和結(jié)論是否不同，并且與自己設(shè)計(jì)的方案進(jìn)行對(duì)比，找到錯(cuò)誤及不同的地方，增強(qiáng)了教學(xué)效果。

目前，我們制作的微課都是完整的視頻，可以彌補(bǔ)課堂上不同學(xué)生學(xué)習(xí)效果的差異。不同學(xué)習(xí)層次的學(xué)生可以選擇適合自己需要的微課進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，對(duì)內(nèi)容也可以進(jìn)行選擇，已經(jīng)了解掌握的內(nèi)容可以不學(xué)，沒有掌握的難點(diǎn)內(nèi)容可以反復(fù)學(xué)習(xí)，直至理解為止。從這一層面來說，我們制作的微課已具備一定的選擇性，能夠體現(xiàn)學(xué)生的自主性，也力求發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。但在學(xué)習(xí)過程中師生、生生之間還無法互動(dòng)，進(jìn)行自主探究，在評(píng)價(jià)方面還不能做到“教、學(xué)、評(píng)”一體化。下一階段，我們還會(huì)學(xué)習(xí)更多的微課制作方法，學(xué)習(xí)一些游戲軟件的優(yōu)點(diǎn)，使微課更加具有趣味性和互動(dòng)性，能夠吸引學(xué)生。微課內(nèi)容的選擇也會(huì)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行，以滿足學(xué)生的多元化需求。總之，微課的制作要力求貫徹《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》的基本理念和課程目標(biāo)，更好地發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

責(zé)任編輯：丁偉紅

Abstract： ?Against the background of curriculum reform， we should design and produce diverse and needful micro-curriculum from the angles of authentic context presupposition， micro-structure inquiry， knowledge frame construction， thinking model making， and creative experiment designing， which can be supplements to classroom teaching and make up for the differences in students intelligence as well as develop their core accomplishments.

Key words： micro-course production; core competence; middle school chemistry teaching