核心素养下信息化的单元教学实践——以初中化学“物质构成的奥秘”为例

福建省厦门市逸夫中学 黄 欢

初中化学以“提高学生的科学素养，激发学生学习化学的兴趣，帮助学生了解科学探究的过程和方法，发展科学探究能力”为课程目标。而学生在学习过程中，常感觉到初中化学知识零散、杂乱、规律性不强，很难内化为自身的知识网络体系，不利于核心素养的发展。单元教学通过整合和统一，能帮助学生建构化学知识体系，形成科学探究思维。而合理利用现代信息资源和技术手段，能更好地支持学生的自主探究，提高学生的学习质能，最终实现教学目标的优化，从而实现知识的素养功能。下面，以人教版初中化学“物质构成的奥秘”单元为例，阐述结合信息技术的单元教学实践过程。

一、对单元功能进行价值分析

在设计单元教学时，不同于以往注重课时教学中知识和技能的习得，着眼于教学手段和策略的选择去突破一些显性的知识难点，而是需要参照课标对整个单元的内容进行整体分析，重新梳理单元目标，找出单元核心概念，明确单元在学科知识中的定位，才能更好地发挥本单元的育人价值。例如“物质构成的奥秘”是《义务教育化学课程标准（2011年版）》“物质构成的奥秘”（一级主题）下的“微粒构成物质和认识化学元素”（二级主题）的重要内容，是学生通往微观世界的大门。在初中化学中，本单元是一个既相对独立又为后续学习建立基础的部分，是学生开始从分子、原子层面认知到世界是物质的，物质是微粒的，从而探索世界的本质。通过学习，让学生建立起“微粒观”，初步形成“元素观”等学科观念。初步了解结构决定性质，性质决定用途。提高学生的创新力和想象力，帮助学生初步认识辩证唯物主义的一些观点，同时为后期化学用语的学习打下基础。

二、确定单元素养目标

隐藏在学科知识和技能之下的学科观念、学科思维、科学探究和人文精神等，是新时代教育背景下想通过课堂这个载体传达的必备品格和关键能力。这些内容通常在课本中没有明确的文字体现，这就需要教师在备课过程中充分挖掘教材，结合当下时事热点在课堂活动中进行渗透。如“宏观辨识与微观探析”素养作为化学学科特有的思维方法，应贯穿于整个化学学科的学习过程中，既需要从宏观层面认识物质及其变化规律，也要从微观层面认识物质世界及其变化规律。而“物质构成的奥秘”是学生对微观世界认识的开始，使得学生开启新的视角看世界，从微观世界解释宏观的现象，通过宏观现象去想象微观世界的特征。“宏观辨识与微观探析”是本单元核心的素养目标。除此之外，还可以通过探究实验培养学生“证据推理与模型认知”能力。如，探究实验浓氨水中氨分子的运动时，通过观察酚酞变红的现象，分析得出分子在不断运动。接下来质疑“同样是分子在运动，为何酚酞分子不会使氨水变红”，从而深入认知分子运动速率的不同。再如，通过了解原子结构的化学史和我国科学家张青莲在相对原子质量测定取得的成就来培养学生“科学态度和社会责任”的学科素养。

三、多元化信息技术合理利用

信息技术的发展，促进了课堂教学手段多元化，在教学中恰当地运用信息技术，教师的教学设计指向学科核心素养养成，让课堂更加开放，让学生的学习更主动。本单元的学习内容较为抽象，内容跨度大，学生存在理解的困难。教学中应根据教学内容以及学生的认知特点，充分应用信息技术手段，使抽象内容具象化，引导学生有效达成素养目标。

（一）多媒体素材的运用

图像、文字、声音、动画、微课等不同的信息呈现方式，能帮助创设学习情境，丰富课堂内容，拓宽课堂的深度和广度，提高课堂的效率。如通过展示扫描隧道显微镜看到的分子、原子图像和“原子操纵”技术让学生感受微粒真实存在，增强民族自豪感。观看探索原子结构的化学史视频，播放α粒子轰击金箔实验动画，体验科学探索的历程，启发学生想象，大胆猜想，敢于质疑，让学生用发展的眼光看待原子结构模型，了解科学家严谨求实的科学态度。

（二）通过实验获取信息

化学学科的特色就是利用实验来获取信息，引导学生结合信息发展认知。微观世界很难直接观测到，这就需要通过实验来感受微观世界，如利用酒精与水混合实验类比黄豆和绿豆混合实验来说明分子间是存在间隔的。通过引导学生观察实验过程，分析相关现象，使学生由宏观现象逐步深入微观本质，让学生充分通过实验感受微粒的性质。

（三）同屏技术

同屏和直播技术的运用，能使课堂的交流分享更具时效性、真实性、参与性，能更好地捕捉课堂的生成性资源，解决学生暴露的问题。运用同屏或直播技术将教师演示实验在一体机上同步展示，便于所有学生观察实验细节，进行推论。也可将不同小组的分组实验过程进行展示，便于小组之间的互相学习，评价交流。

（四）建立模型

帮助学生认识模型，发挥模型作用。如展示原子的内部结构模型和分子的3D模型等，展现微观世界的立体性和结构性，体现各微粒之间的关系。利用希沃课件播放时的“克隆”功能，复制和挪动分子、原子，演绎双氧水分子分成氢原子和氧原子、原子又重组成新分子的微观过程，认识化学变化和物理变化的本质区别，建立“微粒观”。

四、单元教学实践的反思

（一）关注学情分析

本主题内容抽象，大多内容靠探究实验、模型分析、实验分析来达成目标。这使得学生在课堂上产生的疑问较多。这就需要教师在准备教学内容时，充分把握学情，根据学生已有的知识和经验，预测学生在学习本节内容时可能会遇到的障碍，并预设教学方法，精确设问，巧妙利用信息化技术来帮助学生突破障碍。同时要提高自身知识储备和把控课堂的能力，善用课堂的生成性资源来进行教学。经过充分的准备做到心中有数，才能在课堂上高效地引导学生探索微观的世界。

（二）运用信息技术

信息技术能帮助教师把控课堂节奏，突出重点。如借助白板的计时功能、书写标记功能等。但是信息技术的过多应用，也会分散学生的注意力。多媒体的充分利用，虽然丰富了课堂内容，但繁杂的讯息也使得部分学生眼花缭乱，抓不住核心内容和关键。这需要教师备课时精挑素材，注意用言语或者问题引导学生关注的方向。再如对微观世界过于具体的展现，少了一些神秘感，容易使学生对分子原子的模型形成刻板印象，不利于用发展的眼光看待原子结构模型。

（三）注重以学为本

本主题的内容中，虽然分子在初二物理中有初步的介绍，但认知很不全面，所以在教学中需要充分利用好学生的基础，适当增补实验，保持学生的探究热情。尤其是学习内容的抽象化与先期判断的具体化会产生冲突，学生若不能扭转认知，这种冲突极易导致部分学生丢失对化学的兴趣。因此教师对此要有明确的教学预期，并预设适切的教学方法和教学手段，保持并激发学生的学习兴趣，防止该单元内容后两极分化的现象出现。

基于核心素养的单元教学要以一定主题的教学内容单元作为教学设计的基本单位，基于学科核心素养来安排和设计课堂教学，在信息化理念导引下，形成结构化的教学单元。单元整体教学可促使教师对学生有更深层的思考，对学生核心素养的培养有更新的认识，单元教学设计必将引导教师的发展和学生的成长，对促进教师的专业发展有积极作用。