中学化学：数字化助力科学思维发展

一、主题说明

为贯彻国家关于大力推进教育信息化、加强教育资源数字化建设的战略部署，落实上海市委、市政府公布的《关于全面推进上海城市数字化转型的意见》，根据《上海市教育数字化转型实施方案（2021—2023）》的要求，在前期实验的基础上，上海市教育委员会将进一步推进本市基础教育数字化转型工作，促进基础教育的高质量发展。

随着《普通高中化学课程标准（2017 年版2020年修订）》和《义务教育化学课程标准（2022年版）》的先后颁布，“如何在中学化学课程中发展学生的核心素养”成为化学学科教师关注的重点问题。在高中化学课程标准提出的化学学科核心素养的五个方面中，“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”分别是从学科观念和思维方式视角对化学科学思维的描述。在初中化学课程标准中，科学思维是化学课程要培养的核心素养之一。科学思维的培养既是发展学生核心素养的核心组成部分，也是教学中的难点所在。

结合学科落实核心素养的需求和数字化转型给教学带来的巨大变革，2023 年上海市中小学中青年教师教学比赛中学化学学科以“数字化助力科学思维发展”为主题，以提高广大教师对于教学数字化转型工作的重视程度，引导教师积极投入相关的研究和实践探索中，充分发挥数字化的优势，更好地解决教学中的重难点问题。

（一）科学思维

本次比赛中关于科学思维的内涵界定采用《义务教育化学课程标准（2022 年版）》中的相关表述：科学思维是在化学学习中基于事实与逻辑进行独立思考和判断，对不同信息、观点和结论进行质疑与批判，提出创造性见解的能力；是从化学视角研究物质及其变化规律的思路与方法；是从宏观、微观、符号相结合的视角探究物质及其变化规律的认识方式。科学思维主要包括：在解决化学问题中所运用的比较、分类、分析、综合、归纳等科学方法；基于实验事实进行证据推理、建构模型并推测物质及其变化的思维能力；在解决与化学相关的真实问题中形成的质疑能力、批判能力和创新意识。

在化学教学中发展学生的科学思维应关注反映化学的目的、对象、过程、方法等方面的特点。要引导学生形成一定的目的意识，明确需要解决的化学问题；要紧密围绕物质的组成、结构、性质、变化、相互联系等开展思维活动；思维活动要以充足、多维度的物质及其变化的事实为基础；要充分重视化学实践探究活动在发展学生科学思维中的重要作用；要充分发挥化学史素材的育人功能，让学生感悟化学家的思维过程，尝试像化学家那样去思考和解决问题。

（二）数字化

数字化指教学的数字化转型，即借助数字技术实现教学的各种模式、方式和过程的彻底变革，旨在建立以学生为中心、探索性学习为特点的新型教育环境，以有效改善传统教育的不足和缺陷，使学习者有效地参与学习、掌握知识，达到更好的学习效果。

本次比赛主要关注课堂教学中的数字化应用。数字化应用要凸显教学方式的变革，将创新教学方式作为实践重点与突破方向，围绕目标确定、环节设计、资源利用、课堂评价、师生关系等方面，加强研究与创新，通过互联网技术、物联网技术、数字化平台、数字化资源、数字化实验、学科专业软件、智能设备等，结合学生个性特征，促进教学内容重构、流程再造、方式优化，充分发挥教学数字化转型在发掘学生潜质、激发学习兴趣、提升学习效率、促进教育公平等方面的作用。从化学学科教学的视角来看，可以充分发挥数字化在宏微结合、证据采集、数据处理、信息汇总、交流分享、过程记录等方面的作用，促进科学思维发展，突破教学重难点，更好地体现数字化在实现化学学科育人价值中的重要作用。

二、操作要点

本次中学化学学科的教学比赛将围绕教学设计、教学实施、课后答辩这三个板块展开。

（一）教学设计

教学设计板块需要参评教师撰写参评课时的教学详案和教学说明各一份。教学内容的选择需与参评教师所任教班级在评选活动时间范围的教学进度保持一致。教学详案必须至少包括“教学目标”“教学重点与难点”“教学准备”“教学数字化”“教学流程图”“教学过程”“作业与评价”等栏目。教师对教学内容的理解和把握、教学理念、设计思想、学生情况、效果预期等可写入教学说明。

教学设计须遵循课程标准的育人理念，遵守课程标准规定的内容与要求，符合学生的学习基础，充分体现化学学科在学生核心素养发展中的作用。参评教师须确保递交的教学设计不存在知识产权争议，同时也要关注教学设计的创新与突破。

在课时教学设计中，要体现一定单元教学设计的思想，反映参评的课时教学在单元中的地位、作用以及与其他课时教学之间的关联。根据本次比赛主题，需在对教学数字化转型和科学思维发展进行单元系统设计的基础上，在参评的课时设计中重点体现数字化教学对学生科学思维发展的作用。

参评教师须在比赛当日上课前将课堂教学相关资料纸质稿一式6 份交给评委小组，课堂教学相关资料包括教学详案、教学说明、教材相关内容复印件和其他相关资料（如学案、活动单等）。

（二）教学实施

参评教师须以本人任教的一个教学班的全体学生为教学对象，在本校实施参评课堂教学，教学时间为40 分钟，准时下课不拖堂是评分的依据之一。整个教学过程须由参评教师独立完成，不得有其他人员协助。教学过程中使用的课件、资源等须确保不存在知识产权争议。

教师要关注在教学过程中体现教学数字化的适切性，反映学生的思维过程和思维特点，凸显教学数字化在学生科学思维发展中的重要价值。教师在教学实施中表现出的教学基本素养、学科基本素养和教学特色特长等也是评分的依据。

为减少对参评教师的影响，营造公平的评选环境，评选过程全程（含课堂教学和答辩过程）不得录音录像。上课结束后，立即将上课相关资料的电子稿（包括教学设计、课件等）复制给评委小组，留档备查。

（三）课后答辩

课后答辩的时间一般为15 分钟左右，前5分钟由参评教师在完成课堂教学之后进行课后教学反思，或对教学详案和教学说明等文本材料未涉及的内容进行补充说明。后10 分钟由评委就教学理念、教学内容、教学设计、教学过程等相关方面进行提问，参评教师须认真倾听问题，有针对性地进行回答，注意突出重点，简明扼要。

答辩环节除参评教师和评委外，其他人员不得参加。评委根据参评教师的答辩表现进行评分，但不对参评对象反馈评价意见或进行指导。

三、比赛标准

教学设计、教学实施、课后答辩三个板块的评价依据和权重如表1 所示。

表1 评价依据和分值