基于学生化学核心素养发展的教学实践

邢启华

摘要：以“开发利用金属矿物”为例，围绕培养学生化学学科素养的教学与评价目标，以学生已有认知水平为基础，探索如何将人文知识与科学知识有机融合，通过史实再现、图表设计与分析、递进式设问等课堂教学实践环节，逐步实现学生能力的发展及化学思维的飞跃，从而培养学生“证据推理与模型认知、科学态度与社会责任”等化学学科核心素养。

关键词：化学学科核心素养;金属冶炼;金属资源

文章编号：1008-0546（2019）1 1-0014-03

中图分类号：G632.41

文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.11.004

金属在日常生活中随处可见，金属品种和产量直接影响国家战略地位。金属及其化合物是高中化学必修课程的核心内容之一，也是高中一年级学生学习的重点内容。《开发利用金属矿物》既包含对金属冶炼的原理——科学范畴的认知，又涉及金属冶炼的历史——人文知识的积淀。这部分内容既是化学知识融于社会、服务于生活的典型材料，也是化学核心素养中不可或缺的组成部分。作为一个生活在现代社会中的学生，在系统地学习了金属的性质之后，进一步了解金属冶炼的历史进程及不同金属的冶炼方法，从而形成与“开发利用金属矿物”相关的化学核心观念，将在多个方面体现化学学科在社会生活中的价值，这也是高中阶段发展学生化学核心素养的意义所在。

一、教学与评价目标

1.教学目标

（1）通过历史事实及相关文献资料，了解金属元素在自然界的存在形态及人类冶炼金属的历史。

（2）通过人类使用及冶炼金属的时间先后及差异，了解金属冶炼的原理和方法，初步建立不同金属冶炼方法的认识模型。

（3）通过对化学在自然资源开发和利用中的意义和作用的认识，形成对化学与可持续发展关系间的正确认识，树立资源保护及合理开发意识。

2.评价目标

（1）通过学生对身边的金属用品及“五金建材”中何为“五金”及为何“五金”的讨论分析，诊断学生对金属物质的认识水平。

（2）通过对“人类最早冶炼金属的时间”及地壳中的金属含量等图表信息和数据分析，诊断并发展学生分析图表、收集证据并以此从不同视角分析问题、推出合理结论的证据推理水平。

（3）通过对不同金属冶炼的原理和方法的差异性对比，诊断并发展学生以金属活动性和氧化还原反应发生的条件为依据，建立不同金属冶炼方法的模型认知水平。

（4）通过对金属的回收和资源保护及国家战略金属的讨论与交流，从学科价值视角、社会价值视角诊断并发展学生对化学价值的认识水平。

二、教学流程

基于学习任务的学生活动设计见表1～表4。

1.实地考察与资料收集

【学习任务1】课前，了解金属在日常生活中的广泛应用及人类使用和冶炼金属的历史。

【评价任务1】诊断学生对日常生活中金属用品的认知水平以及对金属使用、冶炼历史的认知水平。

2.资料汇总与证据推理

【学习任务2】课中，了解人类使用及冶炼常见金属的年代及先后顺序，结合金属在自然界中的存在形式推断其可能的冶炼方法，分析金属的使用及冶炼先后次序出现的原因。

【评价任务2】诊断学生查阅文献资料、获取有价值的数据信息并整理、归纳作为证据的能力。能依据所提炼的证据从不同视角分析问题，推导出合理的结论的证据推理水平。

3.概括归纳与提炼

【学习任务3】以金属活动性强弱和氧化还原反应发生的条件为依据，归纳不同金属冶炼的原理和方法并进行对比，建立不同金属冶炼方法的模型。

【评价任务3】发展学生建立活动性不同的金属对应不同冶炼方法的模型认知水平。

4.问题解决

【学习任务4】理解金属对社会发展所起的重要作用及国家战略意义，培养合理使用金属资源及保护环境的意识。

【评价任务4】诊断并发展学生对化学价值的认识水平（学科价值视角、社会价值视角）。

三、教学反思

1.注重真实生活情境的创设，强化学科的社会价值

“记录身边的金属物品及涉及的金属种类”“走访五金建材商店”“根据铝及生铁的价格判断冶炼方法是否适合”“走访地质博物馆”“钢铝高额关税及贸易战”等与生活息息相关的真实情境，“探源五金”及“人类使用和冶炼金属的历史”“金属元素在自然界的存在形式及冶炼方法”等文献资料的收集都能让学生体会金属在生产、生活各个方面的广泛应用，直接体验生活中无处不在的化学，体会化学的学科价值和社会价值，这也正是化学核心素养在社会发展中折射出来的巨大魅力。

2.注重人文知识与科学知识的有机融合

金属的使用与冶炼纵横人类约8000年历史，科学的层面涉及金属冶炼的原理、方法及技术的产生、改进，而以炼丹术为先驱的金属冶炼历史巾又涉及大量的历史、哲学等人义知识，将人文知识与科学知识有机融合是培养学生化学核心素养的重要方式。本案例设计中先让学生自己搜集资料进行归纳金属使用及冶炼历史，这一过程将使学生直接体会并形成“化学知识是在社会生活中逐步发展起来并已全面融于现代技术、社会和环境之中”这一化学学科核心观念，有助于促进科学教育与人文教育、科学精神与人文精神的融合，促进学生化学核心素养的发展。

3.注重学生批判性思维和化学思维能力的培养

批判性思维是指谨慎地运用证据去推理、判断一种论述是否准确的能力，它能帮助人们保持独立而理性地思考而非被动地接受。本案例设计的学生自行搜集资料、归纳总结、递进式设问、根据相关证据进行推理等环节，必然会引发学生对某些问题采取主动、深入的思考，归纳自己的观点及支持该观点的论据，判断论据是否合理，最终得出自己的结论。这一过程培养了学生进行思维识别、逻辑归纳的主动思考过程，培养了学生的批判性思維，实现了学生化学思维能力的飞跃。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018

[2]徐文文.青铜文化考——青铜冶炼铸造工艺之探源[D].武汉：武汉理工大学，2005：10

[3]吴伟，李兆友，姜茂发.我国古代冶铁燃料问题浅析[C].北京：第七届中国钢铁年会论文集（补集），2009：37-40