核心素养视域下“金属钠的性质与应用”创新教学设计

许丽永 刘翠

[摘   要]化学课堂作为学生学习化学的主阵地，理所当然应该成为渗透学科核心素养的主要场所。在化学课堂教学中最重要的是引导学生自己学习，学会学习，同时实现教学相长。结合“金属钠的性质与应用”的课堂教学，创建新型“三步走”教学模式，可实现学生核心素养的培养，同时提升课堂教学效率。

[关键词]核心素养;“三步走”教学模式;金属钠的性质与应用

[中图分类号]   G633.8        [文献标识码]   A        [文章编号]   1674-6058（2019）02-0060-03

素养是人在特定情境中综合运用知识、技能和态度解决问题的能力。核心素养亦称“21世纪素养”，是人适应信息时代和知识社会的需要，是解决复杂问题和适应不可预测情境的能力。2014年，教育部印发的《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》中提出“核心素养体系”，其体现在化学学科中，可概括为“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”等五个维度。从“三维目标”到“核心素养”的转变，促使化学课程评价由结果走向过程，促使学生从掌握学科事实转向发展学科理解。化学课堂作为学生学习化学的主阵地，理所当然应该成为渗透学科核心素养的主要场所。而结合实际课堂教学，创建新型“三步走”教学模式，可实现核心素养的培养，同时提升课堂教学效率。

一、新型“三步走”教学模式

核心素养的提出，引发了化学教学领域新的改革。核心素养的五个维度作为教学目标及评量标准，促使我们不断思考：什么样的教学模式能够促进学生核心素养的发展？新型“三步走”教学模式应运而生，具体内容如下。

1.课前预设——自主阅读

学生自主预习时，教师可通过导学案的形式预设问题，引导学生自主阅读，由学生在课前或刚开始上课的时间段内自主学习，进而发现问题、提出问题，继而带着思考和质疑进入讨论，最终达到提高课堂教学针对性的目的;同时，给予一定限度的学习时间和空间安排的自主性，保证不同程度的学生学习机会均等。教师通过对学生导学预设结果的分析，既可以诊断学生已有的認知水平，又可以为后续教学活动的开展提供参考。

2. 课堂探究——自主探究并提出问题

化学是一门以实验为基础的学科，若学生没有参与科学探究，就很难体现其学习主体地位，更别谈对创新能力的培养了，这就使得化学教学失去了意义。科学探究与创新意识、科学精神与社会责任的培养才是化学教学的重中之重。苏教版高中化学教材中，化学探究实验设置丰富。在教学过程中，教师要充分利用和开发教材资源，尽可能让学生参与其中，尝试科学探究，体悟探究之美。

3.课后练习——尝试解决问题

学科核心素养是学生通过学科学习而逐步形成的正确的价值观念、必备的品格和关键能力。而学生的关键能力是获取知识的能力以及解决问题的能力。对新知识的理解是必要的，但是理解之后必须能够运用。将“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”等渗透到课堂教学中，可使学生形成积极深刻的思维。通过探究练习，让学生不仅能够“知其然”，还能够“知其所以然”，进而达到迁移应用、自主创新的目标。因此在课后练习环节，教师应设置开放性问题，引导学生尝试解决，以提升学生解决问题的能力。

二、课堂教学案例

现笔者以苏教版高中化学教材必修一的“金属钠的性质与应用”教学为例对“三步走”教学模式的应用进行说明。

1.课前预习

课前预设预习学案，既可以用来诊断学生已有认知水平，又可以渗透证据推理意识。要求学生能结合现有的知识，洞察和发掘信息;依据物质的分类观、物质的通性观对物质的性质进行预见;通过宏观辨识物质的外在表征，进而走进物质的微观世界。在该课中，让学生分析金属钠的原子结构，并对预测的信息进行证伪或证实，培养学生的化学学科思维。具体内容如下：

[预习学案

自主学习1：从物质的分类角度来看，金属钠属于哪一类物质？

答：金属单质。

自主学习2：结合已有知识，请预测金属钠可能具有哪些性质。你预测的依据是什么？

答：导电、导热、有金属光泽;可与酸反应放出氢气;具有金属通性。

自主学习3：如何设计实验来验证你的预测？

答：从试剂瓶中取出金属钠，近距离观察;让金属钠与酸反应，检验是否有氢气产生。 ]

金属钠与酸反应，由于反应剧烈，在开放性的课堂上很难完成该实验探究。没有经过科学探究，略显证据不足。此时，将金属活动性顺序表引入教学，让学生比较金属铁与金属钠的金属活动性。通过类比分析，既可以呈现证据推理的思想，又可以渗透变化的观念，使学生在“润物细无声”中养成化学学科素养。

2.课堂探究

科学探究指的是在未知结果的前提下，通过实验探究、证据收集、宏观辨识等得出结论。整个过程包括预测、实验、交流、解释等因素。在高中化学实验教学中，“预测”“猜想”“探究”是研究物质性质的一般方法。基于科学的探究学生可形成对物质性质的认识，并对实验的过程进行反思和评估，最终上升为学科能力与素养。

教师借助探究学案，引导学生课上分组探究，并深入思考，大胆创新。

[探究学案]

环节1：学生分组实验。

实验1：用镊子从试剂瓶中取出金属钠，放在玻璃片上，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀切去一端的表皮，观察切面的颜色及其在空气中的变化情况。

实验2：将金属钠放在石棉网上加热，观察现象。

实验3：向一只盛有水的烧杯中滴加几滴酚酞溶液，然后投入一小块金属钠，观察实验现象。

环节2：尝试解决问题。

完成思考题：

1.金属钠表面的颜色会迅速变暗，据此，你能分析为什么要将金属钠保存在煤油中吗？

答案：避免金属钠与空气中的某些物质反应。

2.金属钠在石棉网上受热很快融化成光亮的小球，说明金属钠有怎样的性质？

答案：金属钠熔点不高。

3.实验3的现象有哪些？这些现象说明了金属钠有怎样的性质？

答案：金属钠的密度比水小，反应放热，与水反应产生气体，反应后溶液呈碱性。

环节3：小组合作，提出问题。

问题1：将金属钠从煤油中取出后，放在玻璃片上，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀切去一端的表皮，金属钠表面迅速从光亮的银白色变暗，如何延缓变暗时间？

解决方案：将注射器引入金属钠性质探究实验中。将金属钠封在注射器管中，能长时间看到金属钠呈银白色。同时在钻取的过程中，能感受到金属钠的“质软”。钻取的长度约为3 cm，在随后的实验中，只需要每次用注射器的活塞推出1 cm进行实验（如图1）。

结论：金属钠质地较软，呈光亮银白色，能迅速与空气中的某些物质反应。

问题2：如果直接将金属钠放在石棉网上加热，观察产物过氧化钠的颜色，现象不明显。分组实验时，还会对教室内的空气造成一定的污染。若是在封闭环境中，又很难保证充足的氧气。实验如何改进才能弥补以上不足？

师生合作，提出解决方案，改进实验装置（如图2）。

具体做法为：取内直径为2.5 cm的两端开口的硬质玻璃直管，在其右端连上配输液管的①号和②号注射器，将金属钠放在左端距管口大约1/3处，加热，待金属钠融化后缓缓拉动①号注射器的活塞，保证反应所需的氧气。金属钠燃烧后，撤离酒精灯，让金属钠处于阴燃状态。反应结束后停止抽气。由于学生所取用的金属钠大小不一，若①号注射器抽满后金属钠没有燃尽，启用②号注射器。这样可以把产生的烟气吸入注射器中。在该改进实验中，可以清楚地观察到淡黄色的过氧化钠。

结论：金属钠在玻璃直管中安静地燃烧，焰色为黄色，产物为淡黄色固体。

3.课后练习

开放性问题能够促进学生巩固知识，锻炼学生解决问题的能力，提升学生的学科素养。课后练习环节中，教师提出开放性问题，以引发学生进一步思考。具体问题如下：

（1）若将金属钠投入煤油、水的混合液中，你预测会有什么现象？

（2）储存有金属钠的仓库起火了，假如你是消防员，你能制定合理的灭火方案吗？

（3）中科院研究成果表明，利用金属钠、钾实现肿瘤高温消融的治疗新方法可用于杀死癌细胞。这一用途体现了金属钠有哪些与其他金属与众不同的性质？针对这些性质，你能提出合理使用金屬钠的建议吗？

开放性问题能够激发学生进一步探究的热情。基于问题的探究，能让学生更深入思考问题解决的方法与策略。

三、教学反思

课堂是教师培养和渗透学生学科素养的主阵地，在课堂教学过程中，教师自身要深入了解化学、技术、社会、环境等之间的相互关系;利用本学科的特点，充分发掘教材资源，赞赏化学对社会的贡献;抓住合适的时机，渗透科学精神与社会责任意识，真正将学科素养落到实处;致力于培养学生适合个人终身发展和未来社会发展所需要的必备品格和关键能力。

1.精准预设，激发思维

通过课前预习环节，教师可以了解学生的知识掌握情况。因此课前问题的设计要突出重点，要适应不同学生的学科能力和个体差异。教师通过对课前预设问题的诊断分析，能够为接下来所要开展的“课堂探究”提供参考。

2.课堂探究，渗透素养

课堂探究环节，教师将真实情景下的问题转化为有效的教学活动，引导学生在探究中提出问题，并针对问题开展实验创新活动。而学生在创新实验中寻求证据，深入理解知识，提升学科能力和素养。

3.知识迁移，提升能力

学科素养是学生经过学科学习逐渐形成的，面对陌生的、不确定的问题情境所表现出的关键能力和必备品质，以及对知识经验的迁移创新能力。课后练习环节中，教师应以培育正确的价值观、必备品格和关键能力为出发点，创设真实、开放的问题情境，提出开放性问题，促进学生深入思考解决问题，提升学科核心素养。

[  参   考   文   献  ]

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

注：刘翠为本文通信作者。

（责任编辑 罗 艳）