素养为本的初中化学“五步法”教学模式实践

张连煌 张贤金 施凤鹤

摘 要 初中化学“五步法”教学模式是基于情境、问题导向、深度思维、高度参与的教育教学模式。应用“五步法”教学模式进行初三化学试卷讲评，可促进学生高度参与、深度思维，提高试卷讲评的有效性，有效发挥试卷的诊断、激励和发展作用，提升学生的学科核心素养，为教师进一步探索初中化学试卷讲评的新模式提供借鉴。

关键词 初中化学 “五步法”教学模式 试卷讲评

一、问题的提出

随着教学方式的不断变革，课堂教学模式随之更新，教学模式中学生的主体地位越来越突出。《义务教育化学课程标准（2011年版）》（以下简称《课标》）提出，初中化学教学应以提高学生的科学素养为主旨，重视创设情境，激发兴趣，提倡运用自主学习等方式提升学生的科学素养[1]。2019年教育部《关于加强初中学业水平考试命题工作的意见》（以下简称《意见》）提出，应积极探索基于情境、问题导向、深度思维、高度参与的教育教学模式，引导学生自主、合作、探究学习[2]9。我们以《课标》和《意见》作为理论依据，尝试构建了初中化学“五步法”教学模式，并进行实践探索，以提升学生的科学素养。

二、“五步法”教学模式内涵与教学环节解析

（一）内涵

根据《意见》精神，我们认为，初中化学“五步法”教学模式是指教师充分发挥主导作用，学生充分发挥主体作用，在具体教学情境的教与学的过程中，基于问题导向，关注深度思维，教师与学生高度参与、深度融合的教育教学模式。“五步法”教学模式主要包括情境式导入、思辨式授课、合作式探究、导图式建构、拓展式运用等五个教学环节，五个教学环节按照“情境式导入→思辨式授课→合作式探究→导图式建构→拓展式运用”的顺序层级推进。在具体使用过程中，五个教学环节可以根据教学内容、课程形式及学情的需要灵活设计，有的课可能会整节课采用一轮次的“五步法”，有的课可能会在一个知识点的学习中采用一轮次的“五步法”，而整节课采用多轮次的“五步法”。情境式导入与思辨式授课一般在课堂内开展，合作式探究、导图式建构、拓展式运用可以根据实际需要延伸至课后进行。后文所举的初中化学试卷讲评课“五步法”教学模式实践案例，涵盖了“五步法”全部环节，并根据实际教学的需要，在课前增加了学生合作探究环节。

（二）教学环节解析

“情境式导入”即教师根据教学内容和学情，在引入新课或知识过渡时艺术性地创设真实、生动、富有启发性的教学情境，唤醒学生的求知欲望，激发学生主动学习，尽快进入学习境界的教学环节[3]。新授课与复习课可用新闻时政、科技史实、诗词歌赋、科学故事、趣味实验、谜语游戏等作为情境，突出化学与社会、生活和环境的关系，体现学科价值;讲评课可用数据分析、问题统计等作为情境，激发学生的探究欲望，推进课堂项目学习。

“思辨式授课”是“五步法”教学模式的核心，指在课堂教学中精心设计具有思维价值、思维效度的思辨性问题链，以问题为中心，引发理性的思考、智慧的申辩，在课堂的思辨活动中激活思维，在解决问题过程中发展思维的教学环节[2]10。思辨使课堂更有生机、更富有哲学韵味，有助于培养学生敢于批判质疑的科学精神;思辨要基于学生的学、为了学生的学[4]。因此，要求教师具有专业的自信和判断力、善于追问和反思的能力、处理预设与生成的机智。在教学中，教师可用“问题链”形式启疑引思，使学生在师生之辩、生生之辩中，增强对知识的理解，以培养学生的高阶认知能力，促进学生化学学科核心素养的发展。

“合作式探究”指以学生为主体，针对问题开展自主学习、合作探究的合作型课堂教学环节，它能够使学生高度参与学习活动，提升创新能力、实践能力和高阶思维能力。成就结构理论认为，合作型课堂结构能最大限度地调动学习的积极性。合作式探究目的在于突破难点，同时提高学生的参与度。教师在新授课中，通过课堂思辨的思维碰撞及合作探究突破学生认知障碍，培养学生的创新意识;在复习课时，通过合作探究解决实际问题，促进知识的应用;在讲评课前，发挥小组合作的力量，培养学生的自主学习习惯以及交流能力;课后，研究性学习则更有助于培养学生的科学探究精神。

“导图式建构”指通过关键词与核心内容的提炼，用思维导图的形式将知识进行整体的、系统的建构，使学生加深对所学知识的深入理解，帮助学生提高学习效率，培养学生的发散性思维。将课堂板书以思维导图的形式呈现，脉络清晰;将教材知识点以思维导图形式重构，化繁为简;将解题思路以思维导图的形式体现，逻辑分明。

“拓展式运用”即教师引导学生把所学知识拓展运用到具体生活生产实际中，体会学有所用，学以致用，以提升学生的分析解决能力、迁移运用能力的教学环节[2]10。深度学习理论认为，教师应该帮助学生从浅层学习走向深度学习。而深度学习的一个重要特征就是学生具有能够将学习到的知识批判性地迁移应用到陌生情境中的能力。通过拓展式运用，有助于进一步培养和评价学生的知识迁移能力。

三、“五步法”教学模式在初中化学试卷讲评课中的应用

试卷讲评課是初三化学的重点课型之一。初中学业质量检查试卷与中考试卷比较相似，综合性强，试题涵盖面广，较全面考查学生的综合素养，为此，我们选取了晋江市2021年初中学业质量检查化学试卷（以下简称为质检卷）作为试卷讲评课的内容来进行初中化学“五步法”教学模式的实践研究。

（一）课前诊断，合作探究，小组交流互成长

基于试卷讲评课的特殊性，为了提高课堂效率，培养学生的自主学习与合作交流能力，发挥小组互助作用，课前按能力互补原则，让学生组成互助小组。教师结合质检卷结构特点，拟定自我诊断卡（见表1）和小组交流反馈卡（见表2）模板，让学生在课前先进行自我诊断与反思，再进行小组交流，以解决盲点、攻克易错点、找出难点。

教师结合智学网数据，对质检卷全面分析;根据学生小组反馈，进行问题梳理。

（二）“五步法”讲评，培养思维，提升素养

结合学生课前的交流反馈与质检卷的题型特征，基于培养学生的学科思维，建构了全新的“五步法”试卷讲评模式（见图1），并进行了实践研究。

1.情境式导入。以智学网小题分析大数据为情境，通过“班—校”对比雷达图，归纳失分相对集中的题型及对应知识点（见图2）。引导学生结合课前自我诊断与小组交流反馈，进行“个人—小组—班—校”对比，在个体与整体的对比中，发现自己的优势与不足，进一步认识自我，明确学习目标。培养学生的自主学习、自我反思能力。

2.思辨式授课。针对质检卷答题中暴露的典型问题，精选题目进行变式检测，根据问题的难易程度，分类检测和分析。各小组推荐相应学生代表发言，并进行组内补充与组间评价，检测学生的小组合作学习效果。教师与学生共同归纳解题要领，引导学生走出思维误区。同时，挖掘题目的潜在信息，以问题链的形式逐层解剖，培养学生的学科思维，提升学科核心素养。

本次质检学生反馈答题时的盲点有：材料的分类、能源的类型、铵态氮肥的检验等，易错点有：微观反应示意图、溶液的配制等。为了检测学生课前的合作学习效果，精选变式检测1和变式检测2进行当堂检测。（1）盲点检测——材料的分类：（变式检测1）下列厨房用品的主要材料属于合成材料的是（  ）

A.不銹钢刀   B.塑料菜盆    C.木质砧板    D.陶瓷汤匙

教师引导学生通过以下流程层层辨析：选项甄别→疑点思辨→完善化学与材料知识导图。当C选项中出现熟悉的生活用词却引发疑问时，再与学生共同完善化学与材料的知识导图，借此情境培养学生的科学态度与社会责任素养。

（2）易错点检测——微观反应示意图：（变式检测2）2017年福建省中考化学卷第8题：炼铁炉中某反应的微观示意图（不同的球代表不同原子）如图3所示。下列说法正确的是（  ）

A.该反应属于化合反应

B.反应前后原子数目发生变化

C.反应前后各元素化合价均不变

D.反应前后元素种类发生变化

教师引导学生通过以下流程层层辨析：剖析模型→选项甄别→书写反应化学方程式→解构高炉炼铁原理。在模型认知中培养学生的宏观辨识与微观探析的学科核心素养。

3.合作式探究。本次质检反馈的难点：坐标曲线、物质推断和实验探究，这三类题也是考查学生综合素养的重点题型。基于问题的难度和初三学生认知有限的学情，我们在讲评过程中通过合作式探究进行突破。

（1）坐标曲线题

坐标曲线题利用坐标轴及其关键“点”体现化学反应的变化过程，是数形结合思想的巧妙应用，也是近年来中考命题的热点题型。质检卷第10题：将稀盐酸慢慢滴入氢氧化钠溶液中，溶液的温度随加入稀盐酸质量发生如图4所示的变化。

教师根据题目情境，创设问题链：M点时的溶质？→P点时的溶质？→N点溶液酸碱性？如何检验？→温度的变化说明什么？→MP段的坡度与什么有关？→PN段温度降低的原因？→MN段溶液的pH如何改变？引导学生小组合作讨论，并进行汇报交流。小组间合作氛围浓厚，从各抒己见到统一意见，在问题解决过程中提升学科思维品质。

（2）物质推断题

质检卷第15题将物质推断融合在价类图中，考查了初高中衔接的学科思维。题目如下：同学们依据物质类别和物质中某元素的化合价建构了初中化学常见物质间的转化关系坐标图（见图5，“→”表示物质间的转化）。A常用作食品干燥剂，D溶液能使酚酞试液变红色，F由两种元素组成，H为当今世界上年产量最高的金属。请回答下列问题：（Ⅰ）B俗称为_______。（Ⅱ）D→C的化学方程式为_________。（Ⅲ）A→M物质中能与F溶液反应的有_____种，其中H与F溶液反应的化学方程式为_________。

合作探究过程中，师生一起读题，一起析图，共同研究知识点。交流汇报中，有的表达，有的倾听，有的纠正。在教师的综合引导下，学生对物质的分类概念更加清晰，应用化合价书写化学式更加熟练，进一步理解了物质间的转化关系，并在推断训练中培养了学生的证据推理素养。

（3）实验探究题

实验探究题的情境素材往往较丰富，并以实验为载体考查学生的科学探究能力。如质检卷第17题：[查阅资料]暖宝宝的主要成分有铁粉、水、活性炭和食盐（氯化钠）等。

[实验1]按图6所示装置进行实验。撕开外袋取出一片暖宝宝，粘贴在温度计下端，打开K后塞进瓶塞。温度计示数持续升高，导管中液面上升。据此，甲同学得出“暖宝宝工作时消耗氧气并放出热量”。（Ⅰ）瓶内温度持续升高，但导管中液面上升原因是_______。（Ⅱ）有同学提出该实验不足以证明“氧气参加了反应”，理由是______。

[实验2]用氧气替代空气重复上述实验，测得右侧导管中液面的变化数据如表3。（Ⅲ）分析表3数据，证明“氧气一定参与反应”，理由是_________。

针对学生交流反馈提出的疑问：①导管中的液面真的会上升吗？②为什么实验过程中有放热而装置内压强还会减小？我们设计了如下探究：

首先，针对问题①，即讲评前学生对题目中“温度计示数持续升高”和“导管中液面上升”这对描述产生的困惑，引导学生组装图6中装置，进行合作探究，同时记录温度计最终温度。学生亲眼见证了温度的上升和倒吸现象，但是实验组倒吸的水量却有较大差别，有的现象是水顺着导管进入锥形瓶，有的现象是只在导管末端形成一小段水柱。教师借机引导学生进行反思，再次探究，发现各组实验装置气密性存在差异。针对问题②，通过手持技术，利用温度传感器和压强传感器，分别检测装置内不放铁粉（无锈蚀过程）温度的升高引起的压强变化（见图7）和铁粉锈蚀（耗氧、放热）引起的压强变化（见图8），实时获取数字图像。通过图像的生成和对比分析，了解实验中引起压强变化的主导因素，理解水倒吸的原因，培养了严谨的科学态度，使学生在真实情境中感悟实验原理，在问题解决中感受学科价值，在合作探究中培养实验探究与创新意识，促进了学科核心素养的提升。

4.导图式建构。基于课堂思辨与合作探究，师生共同建构重点题型的解题思维模型（见图9），并在“拓展式运用”环节中进行实践。

5.拓展式运用。为检测试卷讲评的效果，我们通过变式检测对重点题型进行了拓展式运用。如在物质推断题的变式检测3（2020年泉州质检化学试卷第15题）中，90%的学生能在1分钟内快速读取题目的关键信息，答题正确率突破85%，表达更加准确，思路更加清晰。对实验探究题最后一个问题“证明氧气参加了反应”进行拓展：是否有更简便的证明方式？学生提出了“伸入燃着的木条”“观察镁条能否在里面燃烧”……并进行了实验验证，观察到了预期的现象，证实了氧气浓度减小。可见，拓展式运用提升了学生的科学素养。

四、实践反思

我们在两个平行班开展对照实验研究，实验班采用“五步法”教学模式进行试卷讲评，对照班采用传统的教学方法进行试卷讲评。课后，对实验班的学生进行问卷调查和个别访谈，调查结果显示，实验班的学生普遍认为“五步法”教学模式虽然比较耗时，但是形式很新颖，学生们对试卷讲评中真实的情境、合作探究、深度参与等印象深刻，普遍认为“五步法”教学模式对于提升自己的解题能力具有积极作用。通过实验班学生的问卷调查和个别访谈，我们还发现“五步法”讲评模式使试卷的多重功能得以充分发挥，能够体现学生的主体性，凸显评价的诊断、激励和發展功能，有效提高学生的学习自信心，促进学习的有效性。同时，通过运用自编拓展式变式练习测试题对实验班和对照班学生进行测试，测试结果显示，实验班的学生在解决同类试题的时候，获取试题关键信息的速度更快、能力更强，答题的整体正确率也比对照班学生要高。

初中化学“五步法”教学模式响应教育部提出的“积极探索基于情境、问题导向、深度思维、高度参与的教育教学模式”。在这种模式的驱动下，教师主动创设情境，引发学生由境生情、因疑激思，充分利用各种教学资源和手段调动学生的积极性，使学生在自主、合作的氛围中高度参与学习活动，更有利于培养学生的化学学科素养。

[参 考 文 献]

[1]中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准（2011年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2012：4.

[2]庄丽萍，洪永健，张连煌.基于学科哲学的“1245”课堂教学模式的实践研究：以“金属的化学性质”为例[J].中小学教学研究，2020（6）.

[3]沈旭东.从“为情而境”到“由境生情”：化学教学中真实情境创设概论[J].化学教学，2019（7）：25-29.

[4]陈燎原.建一所有哲学追求的学校[M].上海：华东师范大学出版社，2021：8-12.

（责任编辑：赵晓梅）

作者简介：张连煌（1980—），女，福建晋江人，晋江市华侨中学一级教师，大学本科，研究方向：中学化学教育教学研究;张贤金（1985—），男，福建南安人，福建教育学院理科研修部副教授、教研员，硕士，研究方向：中学化学教学研究;施凤鹤（1979—），女，福建晋江人，晋江市教师进修学校一级教师，大学本科，研究方向：中学化学教育教学研究。

基金项目：本文系福建省教育科学“十三五”规划2020年度常规课题“初中化学‘五步法’教学模式的实践研究”（课题编号：FJJKXB20-1118）的阶段性研究成果。

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