构建微课设计开发新模型 助力学生全面发展

江西 张瑛美

一、问题的提出

《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》中指出化学学科核心素养是学生必备的科学素养，新课程应该以发展化学学科核心素养为主旨，使每个学生的化学学科核心素养得到不同程度的发展；近年来随着移动学习设备不断普及，微课的数量急剧上升，微课作为信息技术时代发展的新产物对于发展学生核心素养方面发挥着巨大的价值，但是在教学实践中发现许多教师在微课的设计制作过程中，往往以内容和形式为中心，忽视了微课在提升学生核心素养方面的潜在教学价值，当前设计制作的很多微课难以满足新时代下对学生素养培养的要求，为此笔者在查阅大量相关文献并结合自身多年微课设计开发经验的基础上，基于化学核心素养，构建了一套全新的设计开发新模型，并以“离子反应”为例，基于新模型设计开发了5个微课，阐述了如何设计开发微课才能更好地落实培养学生的化学核心素养，以期对同领域的研究者提供一个参考和借鉴。

二、核心素养视域下高中化学微课的设计开发新模型的构建

为了更好地解决以上提到的问题，笔者根据需要培养的化学核心素养目标，设计了如下微课类型模型图，首次将微课划分为五大核心素养型微课，如图1所示：

图1

笔者基于《普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)》中对教学内容、教学目标的要求及学生学情分析，结合微课设计开发的一般思路，设计了如图2所示的微课开发新模型，根据教学内容确定通过该部分内容能够培养学生需具备的核心素养，即明确微课类型；根据学情及教学内容确定微课应用时段，为课前、课中和课后微课；根据确定的微课类型及应用时段进行教学思路设计，制作课件，然后录制微课；根据应用时段应用微课；最后通过与学生访谈，问卷调查等进行总结与反思，对模型中的各个环节中的内容进行优化和改进。

图2

教学内容的分析除了重点分析教学中的重难点外，由于微课时长较短，因此还需分析如何将重难点进行分解，录制成几个短小完整的微课才能更好地突破重难点。教学目标的分析着重于通过微课使学生达到怎样的知识与技能目标，通过该部分内容能够培养到学生的哪些核心素养目标，在设计教学思路时怎样设计才能达到这些目标。学生学情的分析着重于分析学生的知识水平和学习环境，根据知识水平确定微课的导入、内容的选取、微课的详尽等；对于学生学习环境的最大关注点在于寄宿制和非寄宿制，例如对于寄宿制学校的学生由于学生手中无移动学习设备，微课将更多地应用于课中；课前、课后微课的应用只能利用学生自主学习的时间在教室使用多媒体统一进行播放，例如笔者所在学校下午最后一节40分钟为学生自主学习时间，笔者就在此时应用了大量的课前、课后微课。

三、例析基于新模型思维下高中化学微课的设计与开发

以下笔者以“离子反应”为例，例析基于新模型思维下高中化学微课的设计与开发，通过对教材内容、课程标准和学生学情的分析，把该节内容分为两个课时并分解出每个课时的重难点，思考并设计每课时的新课导入，挖掘出5个可通过微课培养的核心素养，基于微课开发新模型，设计了如图3所示的开发思路：

图3

根据重难点内容确定可培养的化学核心素养目标，即定微课类型时往往可能出现一个重难点内容能够确定出两个或两个以上的微课类型，为使培养目标更为清晰和精准，对于能够确定出两个或两个以上的微课类型的内容，通过教学思路设计能够较好培养的核心素养定为最终的微课类型。

结合教学内容，基于微课开发新模型，将图3中确定的5个微课的应用时段设定为如图4所示：

图4

笔者根据所要开发的微课内容及其应用的时段进行教学设计，然后制作课件，由课件录制了课时1和课时2中的5个微课，微课内容如下：

微课1：电解质与非电解质(课前)。首先通过一个物质导电性实验，探究物质导电性的原因，引导学生从物质导电性的角度将物质分为两类，一类是在水溶液中或者在熔融状态下能导电的化合物，另一类是在水溶液中和在熔融状态下都不能导电的化合物，从而给学生建立起电解质与非电解质的概念并归纳总结常见的电解质与非电解质，然后总结概念使用的注意事项，例如一定要自身能导电的化合物才是电解质，例如NH3、CO2、SO2等均为非电解质，而NH3·H2O、H2CO3、H2SO3等为电解质；再如电解质与溶解性无关等；最后通过一道题目让学生自我检查掌握情况。

设计开发意图：通过一个物质导电性实验，探究物质导电的微观原因，引导学生从微观结构出发探究其宏观性质，从而使学生建立宏观辨识与微观探析的思维模型，使学生间接地获得感性认识，发展学生的宏观辨识与微观探析的学科核心素养，同时调动了学生探究微观世界的热情。

微课2：电解质的电离(课中)。通过NaCl在水溶液中的溶解和电离的微观动态过程帮助学生理解电解质电离的过程，进而建立起电解质电离的概念，并以NaCl、H2SO4、HNO3为例，介绍电离方程式的书写，在书写过程中应满足原子守恒和电荷守恒。

设计开发意图：通过NaCl在水溶液中逐渐溶解和电离并最终达到一个平衡状态的过程，使学生能用对立统一、联系发展和动态平衡的观点去考察、分析物质的变化，从而构建起物质变化与平衡的思想，培养并发展了学生的变化观念与平衡思想的学科核心素养。

微课3：第二课时新课导入(课前微课)。通过图片展示工业和生活中的水污染现象，然后提出问题：现有一瓶被盐酸污染了的纯净水，可以通过加入什么物质处理才能符合饮用的标准，请书写出相关的化学方程式(已知生活饮用水的pH要求控制在6.5～8.5)。

2005年中国共产党十六届五中全会提出建设社会主义新农村，其中就包括要大力发展农村公共事业。从此，学者们对农村公共服务的研究内容扩展，研究成果相比以前明显增多。相关研究主要有农村公共服务制度存在的问题及对策［4－7］、农村公共服务供给创新［8，9］、新农村建设中的农村公共服务供给问题［10，11］。此阶段的研究对中国农村公共服务供给进行了全面反思，并开启了面向农村发展的农村公共服务供给研究。

设计开发意图：创设情境，导入新课，利用所学知识解决实际问题，告诫学生要将资源进行合理的利用，保护好人类赖以生存的环境，从而培养并发展了学生的科学态度与社会责任的学科核心素养。

微课4：离子方程式的书写及离子反应发生的条件(课中微课)。用pH传感器探究等浓度盐酸、硝酸和氢氧化钠溶液反应的实质。取50 mL的盐酸溶液于洁净的烧杯中，在磁力搅拌器搅拌下，用滴数传感器将氢氧化钠溶液缓慢滴入盐酸溶液中，溶液的pH随时间的变化关系曲线如图5所示，采用同样的实验步骤探究硝酸和氢氧化钠溶液反应，结果得到与如图5相类似的曲线，引导学生从盐酸、硝酸和氢氧化钠在溶液中的电离情况的角度出发思考曲线变化原因，等浓度盐酸、硝酸和氢氧化钠溶液反应过程中溶液的pH随时间的变化关系曲线基本相同的原因？

图5 盐酸溶液中滴入NaOH溶液过程中溶液pH的变化

设计开发意图：通过图5中pH的变化证据，推理出强酸和强碱反应生成可溶性盐的反应的本质就是H+和OH-反应生成H2O；培养学生证据推理与模型认知的学科核心素养。

微课5：离子反应的应用(课前微课)。通过问题式探究以下问题：

1.溶液中，不能与H+共存的离子有哪些？不能与OH-共存的离子有哪些？

2.无色溶液中，哪些离子不能存在？

设计开发意图：学生在课前通过微课明白探究的问题并在课前通过查找资料，与同学讨论等，最终找到并形成自己的答案，使学生的学习从知识学习层面上升到方法学习与理论学习层面，从而能够实现终身自主学习的目标；培养了学生科学探究与创新意识的化学核心素养。

四、核心素养视域下高中化学微课的应用研究

在对“离子反应”中5个微课设计开发完成之后，笔者选取笔者所在学校的8个同层次班级的学生进行了应用研究，4个为实验班，根据应用时段进行应用。另4个为对照班，按以往授课方式进行。为了更为深入和准确地了解设计开发的微课的实际应用效果，应用后，笔者采用问卷调查的方式对实验班的224位同学就是否对该种授课方式的接受程度进行了统计和分析如图6所示：

图6

通过对学生接受程度问卷调查数据的统计分析，不接受和非常不接受的占比合计为16.07%(36人)，说明大多数同学对新的教学方式比较认可，研究所取的结论具有一定的参考价值。

离子反应的教学内容完成后，笔者又设计了一份有关离子反应中重难点知识自我掌握程度评估测评表，表中包含电解质与非电解质、电解质的电离方程式的书写、常见离子方程式的书写、离子共存，共计5个重难点，对实验班和平行班共计448位同学同时进行问卷调查，通过对问卷反馈信息结果的统计，得到结果如图7所示：

图7

从图7的掌握程度自我评价的结果统计中可以看出，对于不太掌握和没有掌握的学生的比例对照班(8人)明显高于实验班(0人)，说明从学生自我评价的层面来说，对于这种突然改变的教学方式并没有对学生造成影响，反而促进了学生的学习。

为了能更加准确了解学生对知识掌握和能力的提升情况，笔者基于核心素养设计制作了一套离子反应的专题检测题，对实验班和平行班的学生同时进行测试，通过对测试结果的统计分析，结果如图8所示：

图8

从图8学生核心素养的评估测试中明显发现采用微课辅助教学，提升学生核心素养的目标与教师预期相同，核心素养视域下设计的微课对学生的化学核心素养确实起到了一定的效果，笔者认为这主要是由于这些微课都是精心设计并制作的，且在课前均已完成，避免在课堂上如直接采用演示等由于一些偶然因素导致的课堂效果不好的问题，其二是化学中的一些抽象问题，微观的现象使用口头表达的效果往往并没有经过微课表达出来的那么直观、形象和生动。

五、结束语

在化学教学中培养并发展学生的化学核心素养是时代的要求，而多媒体技术与学科教学的结合也已成必然趋势；将“微课”与具体学科结合开发，推动学科“微课”研究，为“微课”开发研究提供一个新的思路。挖掘微课在培养学生化学核心素养方面的潜在教学价值需要广大教育工作者在今后的教学中不断地探索和研究。笔者相信在不久的将来，微课在培养学生化学核心素养方面将发挥着越来越重要的作用，也将更加广泛地应用于现代教育，更好地服务于教学。