基于学科素养下高中化学教学设计
摘要：高中化学教学设计中要注意以下三点：情境教学、实验教学、建模教学。创设真实的、接地气的情境背景,创设环环紧扣的问题境脉。教学设计中，实验教学组织形式多样化、内容创新化，培养了他们“科学探究与创新意识”的化学核心素养，从实践层面激励学生勇于创新。建立模型的教学方法不仅适用于新授课也适用于复习课，通过证据推理与模型认知，帮助学生形成化学学科素养的思想和方法。
关键词：学科素养；情境；创新；实验；建模；教学设计
一、教学设计中情境教学的创设
（一）创设真实的接地气的情境背景
利用实物模型、化学史，联系生产生活实际，让学生感知化学与生活的密切关系。在去年江苏省高中化学优质课评比中A组课题“铁及其化合物”中，老师们分别创设绿萝缺铁生病、鹅卵石中的铁元素、月饼包装盒里的脱氧剂成分的研究、激光打印机墨粉中的铁元素等真实的情境背景，通过不同的情境学习相同的知识点。老师在教学设计中把握情境问题的切入点，要难度适当，起点高，落点低，深入浅出，有层次感，要有现实意义，要学生感兴趣。如与化学有关的社会热点问题、环境污染、自然灾害、前言科技、航天航空等方面，让学生认识到环境保护和资源合理开发的重要性，让绿色化学观念和可持续发展的意识根植于脑海中，深刻认识到化学、技术、社会、环境之间的相互关系及化学对人类社会发展的重要性，强化社会责任感，通过这些情境问题映射出学习化学的更高层次的价值追求。
（二）创设环环紧扣的问题境脉
利用创设的情境素材设计一条问题主线，串联起各个知识点，情境问题是载体，通过问题的层层递进，不断激发学生的思维。印象深刻的是李增坤老师的优课，他围绕家里一盆黄化病的绿萝讲授了“铁及其化合物“的相关知识。他设计以下问题展开讨论：①为什么家里的绿萝叶子变黄了？上网查阅原因，知道因为缺铁引起的黄化病；②到网上购花肥治疗黄化病，研究化肥的成分是什么？学习了Fe2+、Fe3+的鉴定方法；③为什么施化肥效果不明显？通过找原因，学习了Fe2+的还原性，容易被氧化成Fe3+；④如何处理变质的化肥？学习Fe3+转化成Fe2+的方法，知道Fe3+的氧化性。他设计的一个个问题过渡自然，无缝衔接，老师娓娓道来，学生学的津津有味。依托情境问题让学生在学习化学知识的过程中解决问题，充分发挥学生主观能动性、积极性，成为学习的主体。我们可以从问题和假设出发，让学生敢于质疑，勇于探索。情境教学紧扣教学主题，贯穿一节课的教学始终，体现正面的价值导向，培养学生的学科素养。
二、教学设计中实验教学的优化
（一）实验教学组织形式多样化
1.教学设计中根据实验内容的难易程度，分为以下四类：①老师独立完成的演示实验；②老师演示实验中邀请学生共同完成（老师为主，学生为副）；③学生的演示实验（老师扮演好打下手的角色)；④学生的分组实验活动。教学设计中写好基于学科素养下的高中化学教学设计陆瑾瑾(江苏省启东市汇龙中学江苏启东226200)切实可行的实验方案，预测好实验可能的突发状况和应急措施，做好预备实验。指导学生实验时既要事无巨细，又要注意不能代替包办，充分发挥教师的引导作用，让学生参与到实验中来，能对观察记录的实验信息进行加工，并获得结论。这样不仅培养了学生学习化学的兴趣，更培养了学生观察能力、分析能力和动手能力。2.教学设计中根据教学目标和教学内容的需要，实验分不同时间段呈现。通常有以下四种：①课的开始，通过实验情境引入课题，设置悬念，增强学生探究物质组成、性质、变化的兴趣；②课的中途，通过实验帮助学生形成概念、理解原理，能依据探究目的设计并优化实验方案，发现并提出有探究价值的化学问题；③课的尾声，它能巩固化学知识，让学生懂得尊重客观事实和证据，反对伪科学；④课后实验，它拓展了学生的视野、思维，强化探索研究科学的精神，养成独立思考、敢于质疑的精神，锻炼了学生的实践能力。
（二）实验教学内容敢于创新化
1.实验仪器、方法的创新设计
实验仪器不拘泥于常规仪器，可以用医用注射器、塑料瓶、吸管等生活中常见的物品来代替滴管、集气瓶、导管、锥形瓶等常见的化学仪器，拉近了学生与化学的距离，更容易理解实验原理。例如：氨气的喷泉实验，如果烧瓶中氨气不干燥，装置漏气，很容易失败，我们可以将盛放水的胶头滴管换成医用注射器注水，细长的针尖穿过橡皮塞不易漏气且能较长时间保证氨气干燥，操作简单，提高了实验的成功率。还有氨气的性质实验，用两根玻璃棒分别蘸取浓盐酸、浓氨水，靠近玻璃棒，观察中间的白烟。两种物质挥发出的刺激性气味的气体污染了空气，我们不妨用直玻璃管代替玻璃棒，在玻璃管两端分别塞上蘸有浓氨水和浓盐酸的棉花球，再在两端塞上橡皮塞，可以很明显地观察到玻璃管中间的白烟，又解决了污染问题。
2.合理利用现代教学装备
信息发展日新月异，紧跟时代的步伐。一些定量实验、无法直观体现出来的数据可以借助于现代教学装备，如PH传感器（酸碱度的测定）、压强传感器（溶解气体的测定）、数据采集器、手持技术的合理使用。大数据使上课节奏紧凑、高效，帮助学生从元素和原子，分子水平认识物质的组成，结构、性质和变化，能从宏观辨识和微观探析相结合的视角分析与解决问题。创新能推动发展，通过设计、改进实验方案，对实验方案的评价预测，激发学生的求知欲，培养他们“科学探究与创新意识”的化学核心素养，从实践层面激励学生勇于创新，为将来积极参与有关化学问题的社会决策打下基础。
三、教学设计中认知模型的建立
（一）建模在新授课中的设计
通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立认知模型，并能应用模型解释化学现象，揭示本质规律。在去年江苏省高中化学优质课评比中B组课题“元素周期律”中，老师们大部分通过建立认知模型进行教学。尤其突出的是瞿洋老师的优课，她的教学设计分三个层次：①数据分析初建模型。通过数据分析与推理，发现元素的原子核外电子排布、元素主要化合价、原子半径的周期性变化规律，认识其发生周期性变化的本质原因，形成结构决定性质的观念。②科学探究建立模型。通过建立模型和科学探究，了解元素金属性和非金属性的周期性变化规律，培养证据推断的能力和严谨求实的科学态度。③运用模型深化认识。通过模型推测和解释化学现象，体会元素周期表的重要指导意义。
（二）建模在复习课中的设计
这种建立模型的教学方法不仅适用于新授课，也适用于复习课。如化学高考中常考的图形题，占分比例较重，但得分率不高，要想突破这个重难点，教师不妨在平时的教学设计中多采用建模的方法。在高三复习课上，先通过对高考题目中图形的观察，获取有关感性知识和印象，再运用分析、比较、概括、归纳、推理、建模等方法对所获取的信息进行初步的加工和应用。通过建立认知模型，学生对陌生题目不再害怕，能够进行知识迁移，举一反三，对复习起到事半功倍的效果。教师可通过证据推理与模型认知，帮助学生形成化学学科素养的思想和方法，认识化学现象和模型之间的关系，运用多种认知模型来描述和解释物质的结构、性质和变化，预测物质及其变化的可能结果，依据物质及其变化的信息建构模型，建立解决复杂化学问题的思维框架。一份优秀的教学设计除了以上几点，还要考虑多方面的因素，要因地制宜、因材施教，将化学学科核心素养融于教学设计中，帮助学生形成未来发展需要的正确价值观念、必备品格和能力。
作者：陆瑾瑾 单位：江苏省启东市汇龙中学
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