真实情景&云学习提升学生化学学科核心素养的实践初探

葛爱清

摘要 真实、具体的问题情境是学生运用化学知识、提高学业成绩、发展学生化学学科核心素养的重要平台。“云学习”是基于信息技术支撑的一种移动学习方式。本案例以石油及其炼制的教学设计为例，开展基于真实问题情境的云学习，体现了教学情景化、集约化和高密度的特点，以及多样性、多层次、多维度的沟通情境和沟通关系。

关键词 真实情景  云学习  化学学科核心素养  石油的炼制

自从上海实施高考新政以来，很多学校设置高中化学基础性课程的周课时数为2，拓展性课程的周课时数为4。课时少、任务重、学生精力分散等导致我校学生化学学业质量有所下降。如何在新形势、新问题下开展既能提升学生学业质量又能发展学生化学学科核心素养的教学成了摆在我校教师面前的一大难题。笔者以上科版化学教科书高二年级第二学期[1]《石油及其炼制》教学设计为例，开展创设真实且富有价值的问题情境、运用云学习提升学生化学学科核心素养的教学实践。

一、教材处理与内容简要

本课内容是将高二教材第11章《认识碳氢化合物的多样性》中第1、2节中有关石油及其炼制的内容重新整合设计而成，安排在甲烷和烷烃、乙烯和烯烃教学之后，教材如此处理是为了促使化学教学集约化，提高其实效性。

教学内容包括石油的组成、形成、物理性质和化石燃料面临现状、作用影响等陈述性知识，还有如何提高汽油的产量和质量、如何满足石油工业对乙烯的需求等石油炼制的程序性知识，及如何应对石油能源危机等策略性知识。

二、教学与评价目标

1.教学目标

（1）通过课堂实验探究石油的物理性质和易燃烧的化学性质，结合课前云学习石油的形成过程和组成微视频，构建“碳氢化合物的结构决定其性质”的观念。

（2）通过多媒体课件、视频、图像及实物模型等制品，了解石油工业炼制的方法，理解分馏、裂化与裂解的原理。能列举一些石油加工产品的用途，建立性质和结构、用途的关联。

（3）通过课后云平台微视频学习化石燃料面临现状、作用影响和应对措施，增强学生主动关心与环境保护、资源开发等有关的社会热点问题。

2.评价目标

（1）通过对学生课前云学习反馈的信息数据及课堂实验探究，诊断学生实验探究石油性质的能力，检测他们对石油组成与性质关系的认识水平;

（2）通过学生自主设计直馏汽油和裂化汽油中分别加溴水的对照实验，交流和点评，发展学生物质性质的实验探究设计水平和创新意识;

（3）通过分层云诊断，建立解决简单和复杂化学问题的思维框架，诊断并发展不同层次学生运用认知模型解释和推理物质结构、性质和变化的能力水平。

（4）通过课后自主云学习化石燃料的面临现状、作用影响和应对措施，诊断并发展学生对人与环境和谐相处、合理开发资源、综合利用能源的认识观念，提升他们的社会责任感。

三、教学与评价思路

四、教学流程

1.云学习和交流（课前）

【学习任务1】课前，利用云学习平台www.51yunxuexi.com观看微视频，完成作业并提交，通过“提问与答疑”交互空间在线讨论和点评。

【评价任务1】诊断学生对石油的形成过程和组成的云学习水平，发展并诊断学生基于生活经验预测石油物理性质的水平。

2.实验探讨石油性质（课中Ⅱ）

【学习任务2】完成系列实验探讨石油性质，思考海上油井着火的灭火方法。

【评价任务2】发展学生探究石油性质的能力水平（基于经验水平、基于概念原理水平、系统设计水平）。

3.多媒体制品课堂学习（课中Ⅲ）

【学习任务3】学习石油的分馏、裂化和裂解

【评价任务3】发展学生认识石油炼制的思路水平（孤立水平、系统水平）及对化学价值的认识水平（学科价值、社会价值）。

4.云诊断（课中Ⅳ）

【学习任务4】分层诊断学生对石油及其炼制的认知水平

【评价任务4】诊断并发展学生解决石油及其炼制真实问题的能力水平。

5.在线拓展学习和交流（课后）

【学习任务5】利用51云学习平台观看微视频，拓宽视野，了解化石燃料现状、作用影响和改善。

【评价任务5】诊断并发展学生辩证地看待资源使用的利弊及其对环境和社会影响的认识水平。

五、案例反思

“石油及其炼制”是高中有机化学基础型课程中典型体现STSE的一节内容，它密切联系生产、生活实际，能使学生深切感受学习化学的价值和意义。同时，本节课的学习過程具有较丰富的化学学科核心素养发展价值。

1.创设真实问题情景，构建不同任务驱动

以化学学科核心素养为导向的命题框架[2]如下图所示。

从框架可以看出，真实、具体的问题情景是形成和发展学生化学学科核心素养的平台，它和化学知识同时服务于实际问题的提出与解决。教师创设真实情景、精心构建不同任务，为发展学生化学学科核心素养提供了一个重要的抓手。例如在石油的水溶性实验后，教师创设真实情景       “海上油井着火”的模拟实验，学生快速得出“石油密度小于水、可燃”等化学知识， 提出 “如何灭火？” 、“能不能用水灭火？”、“为什么不能？”等一系列实际问题并加以解决，整个过程，学生有情景体验、动脑思考、知识运用，学生的化学学科核心素养也潜移默化地得到提升。

在分析学习直馏汽油和裂化汽油的性质时，教师设计任务“探究直馏汽油和裂化汽油是否都具有饱和性”时，学生设计并实施实验，发现直馏汽油加入溴水后出现“分层，上层为红棕色油状物，下层为无色”，而裂化汽油中出现“分层，而上下层均为无色液体，下层为油状”。整个实验过程中，教师环环相扣设计任务或者学生主动提出疑惑，引导学生宏观辨识与微观探析，将化学现象和模型之间建立联系，推理并解释物质的结构、性质和变化，最终建立解决复杂化学问题的思维框架。

2.运用云学习支持，实现分层集约化教学

2017年，我校结题的国家社科基金课题《基于云课堂的中学移动学习实践研究》即为一种将信息技术和课程整合的教学实践研究。我们化学组全体教师依托国家课题，借助51yunxuexi平台，备课、搭建学习库，供学生课前預学习、课堂快诊断、课后广拓展。

在石油教学中，学生课前在线云学习石油的组成、形成、物理性质和石油的蒸馏等陈述性知识。课后，他们云学习化石燃料的储量、污染和如何应对石油能源危机等知识以拓展学生视野。课堂快诊断是课堂上最能发挥云平台教学优点的一个环节。教师根据学生不同层次，设计不同难度、不同维度的题目，对学生同时空、分层训练反馈，增进了不同层次学生的化学学习获得感。例如在考察学生对直馏汽油（饱和性汽油）和裂化汽油（不饱和性汽油）组分的性质理解水平时，设计分层题目：

通过上面两道题目，我们可以看出同样是考察碳碳双键的加成反应，两题难度设计有差异。前者主要检测学生对1～4个碳原子的烷烃、烯烃化学性质掌握情况，属于高中合格考难度，要求全班学生完成;后者考察等级班学生对5个以上碳原子的烷烃、烯烃化学性质和萃取操作的综合掌握情况。这种同时空下的快速分层诊断，也只有通过云学习才能实现。

另外，51yunxuexi 平台还能及时且详尽地反馈学生的练习情况。例如拓展题下面显示此题有19人正确，4人错误。若将鼠标放到任一选项上，该选项的学生名单、学生练习的答题时间、各题得分率都可以具体呈现出来。教师可以按需调出任一学生的练习反馈情况供全班点评、分析，这样有助于课堂上师生、生生交互，促进学生共同进步。

多样化、高密度、实时反馈及多层次、多维度的沟通情境和沟通关系是云学习的优点。当然，如何更有效地与人工制品互动进行云学习的研究还处于探索初期[3]。综上可见，将真实情景、任务驱动和云学习相结合的教学方式不仅能促进学生学习方式、提升化学学业质量，还能发展学生的化学学科核心素养。

参考文献：

[1] 高中二年级第二学期（试用本）化学教科书[M].上海科学技术出版社. 3-7，17-18

[2] 中华人民共和国教育部制定。普通高中化学课程标准（2017年版）[M]. 人民教育出版社.77-78

[3] 杨文斌.化学教学互动理论与运用[M]. 上海教育出版社. 26