促进学生发展核心素养—深度挖掘教材内容，优化教学设计

马静静 柴红梅 徐万元

摘 要：基于"学生发展核心素养"的提出对于深化我国课程改革具有重要意义，从深度挖掘教材内容的观点入手，探讨将学科核心素养逐步渗透于课堂教学的策略，再将其融入人教版必修一素养为本的"气体摩尔体积"教学设计实例中，以实现核心素养在个体中自主成长。

关键词：核心素养；挖掘教材内容；优化教学设计；气体摩尔体积

“核心素养”指学生在学业结束后应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力[1]。它的提出对学生未来发展做出了更准确的定位、更清晰的界定与更具体的规划。而化学学科核心素养是学习者通过对化学的学习应达成的反映化学学科特质的重要的思维品质和关键能力，包括“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”、“科学精神与社会责任”5个维度[2]。“化学核心素养”一方面需要从育人角度出发，把“必备品格和关键能力”具体化；另一方面需要从学科特征出发，突出化学学科独特的育人价值[3]。

笔者认为核心素养只有通过一定方式的教育促使其在个体中自主成长、自主发展为个体本身所具有的特质，方可实现“好教育”，而非由外到内注入式的促进，否则不能久远。学校教育作为实施基础教育的主战场承担着首要的责任。课堂与学科作为学校教育的主渠道，是影响教育质量的主要变量。因此，教师如何基于新的教育理念与课程标准进行教学实践显得尤为重要。

一、深度挖掘化学教材内容，充分发挥教材资源

教材是依据课程标准编制、系统反映学科内容的教学用书，在教学过程中起着至关重要的作用，是教师教和学生学的媒介和参考文本，但并不是预先设定好等待学生学习的教学内容，而是实现一定课程目标的重要资源。这种资源的价值只有在具体的教学活动中才能动态的呈现出来，离开教师富有创造性的开发与学生富有个性的参与和体验，教材内容将成为毫无意义的符号。教师既不能“教教材”，也不能脱离教材而教。

教师应充分挖掘和利用教材资源，发挥其蕴含的潜在的教学价值。讲授知识的同时，也应培养学生的学科思维，将学科核心素养于无形中渗透于课堂教学中。

1.挖掘隐藏在结构之下的学科知识的内在逻辑

化学知识具有极强的内在逻辑性，但限于教材内容的基础性和呈现的有限性，很多相关知識的背景、引出及新概念的生成过程等都不够丰富和具体，再加上学生知识基础和认知水平有限，知识的内在逻辑性不容易被发现、理解和接受。因此，要求教师基于课程标准认真研读并吃透教材，掌握教材中每个环节、每个知识点、每个问题的设置意图，明确每一部分之间的内在逻辑性，把握住一条内线，把本节内容的每一个核心概念串到这根线上，课堂教学环环相扣，逐一呈现。并通过学科知识内在逻辑做好章与章、节与节、新知与旧知之间柔和的过渡和巧妙的链接。在教学实践中，让学生以化学家的身份亲自体验发现问题、猜想假设、实验论证、得到结论的整个过程，让他们体会到新知识是可以实现自主发现的，并非是神秘而又陌生的。同时结合生活中的化学现象设计一个贴近学生认知感受、有内在逻辑的真实情境，并力求让该情境主题贯穿单元教学始终，通过大情境促进学生学习的连贯性、递进性和系统性[4]，这样，学习新知识就会变得顺理成章、水到渠成，而且极具趣味。更为重要的是在这个过程中诊断并发展了学生不同水平层次的核心素养。

2.发挥“科学探究栏目”的价值

“科学探究”是普通高中课程标准实验教科书人教版化学教材中非常重要的栏目之一，其中蕴含着科学探究的核心思路，以及新知识导出的整个探究过程，对于培养学生学习的自主性、缜密的科学思维、善于探究的科学意识与习惯至关重要。但由于实验设施所限，很多科学探究过程不能实施；有的教师认为教学任务重，讲解这部分内容占用课堂时间多；也有教师直接提炼核心知识和结论或者忽略不予讲解；还有部分教师将其作为学生课后自主学习的材料。化学作为一门以实验为基础的科学，如此处理“科学探究”则显得本末倒置。

科学探究从提出问题、实验探究到得出结论的整个过程，正是学生在新知与旧知的矛盾碰撞中不断完善对问题的认识，提升对问题的理解，并培养其发散性思维。教师在提出课题后，不要着急得到答案，也不要着急对学生的回答进行评判或者讲解，应通过精心设计层层递进的问题链，从分组实验摆事实，到问题探究寻原因，再到讨论与归纳，引领学生沿着科学家探究的路径体验科学发现之旅。此外，要注重综合的跨学科问题的讲解，突出课堂教学中学生协作的自主探究，重视学生学习过程的体验，促进综合学科素养的提高。

3.“由点到面”充实教材内容

人教版化学教材必修《化学1》和《化学2》是高中化学的基础，教材内容比较广泛，核心知识与核心概念的呈现语言精简、点到为止。教师要讲好这些知识，必须做到以下几点：第一，从“点”入手，帮助学生深入挖掘新概念的内涵与外延，通过情境导入、生动讲解、举一反三、题型训练等深化化学生新概念的认识与掌握。第二，教材内容不能面面俱到，教师需要基于课程目标，结合多方面教学资料，对教学内容进行补充拓展，细化知识点，充实教材内容；也可根据教学实际需要和学生认知水平，对教材内容做一定程度的增减。第三，教材中有很大篇幅的实验模块与科学探究模块，教师在授课过程中，可以根据实验设备情况，将教材中的探究实验进行同类替换，体现知识、规律的广泛适用性，同时通过创造性实验增加课堂的趣味性。第四，教师可在教学中逐步渗透学科思维，从一个新概念的学习中渗透一种学习思路，拓宽学生思维；由一个实验的学习渗透一种实验探究的过程；通过对一个物质的认识与性质研究总结一类物质的特征（如有机物的学习）。形成从特殊到一般，从一般再到特殊的学习的良好循环，培养学生的学习能力与学科核心素养。

教师需要深入研究进而准确把握教材所体现的课程目标与学科教育理念，以此为出发点，创造性的开发教材与使用教材，使教学过程成为教学内容的持续生成与意义建构的过程。

二、基于化学学科核心素养的“气体摩尔体积”教学设计

气体摩尔体积作为中学化学最重要也是最基本的概念之一，是将气态物质的“物质的量”与气态物质的体积彼此联系起来的纽带，同时它又是把宏观物质与微观物质联系起来的桥梁[5]。笔者就深度挖掘教材內容的基础上，以“素养为本”进行“气体摩尔体积”教学设计的尝试，渗透培育学生化学学科核心素养的方法。

素养为本的“气体摩尔体积”教学设计

（一）教学与评价目标

1.教学目标

（1）通过已有知识的迁移理解气体摩尔体积的概念；

（2）从宏观和微观两方面分析影响气体体积的因素；

（3）学以致用，能进行气体摩尔体积的简单判断和计算；

（4）通过科学探究活动，感受科学发现、创造和应用的过程，培养学生分析推理能力，形成良好的科学态度和思维习惯。

2.评价目标

（1）通过“气体体积与物质的量、物质的质量”的科学探究活动，诊断并发展学生科学探究水平（定性水平和定量水平）；

（2）通过对气体体积与物质的量之间关系的分析与探究，诊断并发展学生对物质从宏观到微观认识水平的进阶。

（二）教学与评价思路

“气体摩尔体积”教学与评价思路示意图，见图1。

（三）教学流程

Ⅰ.新课导入

【学习任务1】在物质的量的基础上，建立常用化学计量的关系图，见图2，引出联系气体体积和微粒数、物质的量之间新物理量。

【评价任务1】诊断并发展学生新旧知识迁移的能力，发展学生知识关联的结构化水平。

1.提出问题

在科学研究和实际生产中，涉及到气态物质时测量体积往往比称量质量更方便。所以，一般都是量体积，而不是称质量。那么，气体的体积与物质的量、物质的质量之间有什么关系呢？

我们就需要引入一个新的物理量—气体摩尔体积。

那么，引入这样的物理量是否可行？

2.猜想假设 气体摩尔体积的数值可能存在特殊性。

3.实验设计

结论：

①压强不变，升高温度，气体体积增大；温度不变，增大压强，气体体积减小。

②不同温度、压强下，1 mol气体的体积会改变；而1 mol固体或液体的体积基本不变。

③相同温度、压强下，1 mol不同气体的体积相同；而1 mol不同固体或液体的体积各不相同。

【提问】

（1）有哪些因素影响物质体积的大小？

（2）为什么同温同压下，1 mol不同气体的体积相同，而固体或液体的体积各不相同？

（3）为什么固体或液体的体积在温度、压强发生变化的时候几乎不变，而气体的体积会发生变化呢？

（设计意图：具有素养诊断的价值，有的学生基于“宏观”视角思考影响因素，有的学生只能基于“微观”视角思考影响因素，而有的学生却能基于“宏观辨识与微观探析”视角指出影响因素并给予解释。）

【讨论总结】影响物质体积的大小的宏观因素有压强、温度；影响物质体积的大小的微观因素有：粒子数目、粒子本身的大小、粒子间的距离。

影响固体、液体、气体体积的决定因素是各不相同的。对于固体和液体，粒子间距离很小，靠的非常近，所以粒子间的距离可以忽略不计，那么此时影响固体和液体体积的因素主要是粒子数目的多少和粒子本身的大小。对于气体而言，因为气体的离散程度大，粒子间的距离特别大，所以此时粒子本身的大小与粒子间的距离相比较就可以忽略不计，因此决定气体体积大小的因素是粒子间距离的大小。

那么，在一定温度和压强下，1 mol的固体和液体，虽然粒子数目相同，但粒子本身的大小不同，所以导致固体和液体的体积各不相同；对于气体，气体种类虽不同，但粒子之间的距离基本相同，1 mol的不同气体的粒子数目又相同，所以1 mol不同气体所占据的体积相同。在温度、压强发生变化的时候，影响的主要是粒子间的距离。所以，此时固体或液体的体积几乎不变，而气体的体积会发生变化。

4.得出结论：引入气体摩尔体积是可行的。

Ⅲ.新知新讲

【学习任务3】掌握气体摩尔体积的定义、单位、取值等，归纳气体摩尔体积与物质的量、微粒数目之间的计算关系。

【评价任务3】诊断并发展学生总结与接受新知识的水平与能力，见图4和图5。

【学习任务4】进行气体摩尔体积的判断与计算。

【评价任务4】诊断与发展学生应用新知识的能力。

1.判断下列说法是否正确

（1）常温常压下，1 mol任何气体的体积都约为22.4 L

（2）标况下，气体的摩尔体积都约为22.4 L

（3）标况下，1 mol的体积约为22.4 L

（4）标况下，1 mol O2和N2的混合气体的体积都约为22.4 L。

（5）只有在标况下，气体的摩尔体积才可能为22.4 L/mol。

2.常温常压（25 ℃和101 kPa）下，气体摩尔体积为24.5 L/mol，测出某男生的肺活量为3800 mL，计算他呼出的气体中大约包含多少个气体分子？

此时，教学的着力点不仅仅局限于气体体积、物质的质量与微粒数等相关换算，而是试图通过不同层次上的计算，使学生在感知和想象中，突破空间的障碍，逐步形成对微观粒子存在形态的认知，同时建立宏观与微观之间的联系，并理解所学知识在实际生活中的意义[6]。

四、总结与反思

与以前普通的课堂教学不同，学科核心素养要求下的课堂教学既促进学生对学科内容的深刻理解和掌握，同时又指向学生的一般发展，有助于学生终身学习和可持续发展。这对于教育工作者尤其是进行教学实践的教师来说至关重要。一线教师在长期的教学实践中形成了稳定且良好的学科思维、学科逻辑。对于本学科“教什么、怎么教”认识的也很充分，但也因此，往往很多时候很难跳出学科去考虑学生的终身发展。学生在学校学习的课程，虽然每一门均有其独立的学科价值，但所有课程加起来的总和也并不能代表实现了学生完整的、可持续的发展。因为学科教学不是学校教育的全部，学生发展核心素养也并非全部由学科课程与教学完成。此外，学科核心素养中可能存在对学科本身至关重要但在学生的整体发展中并非关键的核心素养。

化学教学中我们应该重视充分发掘教材资源的教育价值，引导学生进行科学探究，培养缜密的科学思维，让学生学会以此及彼、举一反三学习科学知识，将学习方法与思路贯通于各个学科。学生学习学科不再局限于单一教学评价下的量化指标，将核心素养真正落到实处。

虽然我们的基础教育依旧面临众多问题，但学生发展核心素养的提出让我们对教育改革有了更多的期待，同时对教育工作者提出了更多更高的要求。教无定法，每一位教师应认真学习领会新的教学理念，根据教学实际与学生知识水平将其渗透于日常教学当中，形成自己独特的教学风格与影响力。教学不能解决所有的问题，但会使学生学会观察现象、思考问题、探寻本质，在学习的过程中形成解决问题的基本意识、基本能力、想象力和科学方法，这些将成为伴随其一生的素质与品质，也正是核心素养的核心之所在。

参考文献：

[1] 教育部.中国学生发展核心素养基本要点[N].中国教育报，2016-09-14（9）

[2] 中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准（征求意见稿）[M]北京：北京师范大学出版社，2016：3.

[3] 刘前树.试论化学核心素养的结构[J].化学教育，2016，37（21）：4-8.

[4]俞建锋.基于宏微结合导向下的“离子反应”单元整体教学设计[J]. 化学教育（中英文），2018，39（1）：43-47

[5] 郭琦，陈洁，王子鹏.从两份教案看新课程带来的变化[J].江苏教育学院学报（自然科学版），2006，23（04）：94-98.

[6] 江敏.架起宏观与微观之间的桥梁——从“气体摩尔体积”到“火箭推进剂”（上）[J].中学化学教学参考，2013，（06）：1+5-8.

作者简介：

马静静（1991-），女，硕士研究生，主要从事化学教与学的研究，

通信作者：柴红梅（1976～），女，副教授

基金项目：延安大学研究生教改项目（YDYJG2017003）