基于学习进阶和核心素养融合的单元设计
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作者:王萱 范艳花
摘要：学习进阶是当前运用广泛的一种教学理论。用基于学习进阶理论融合核心素养的方法进行高一化学金属及其化合物的单元设计，将学习进阶过程分为三个水平：第1水平为初高中衔接;第2水平为实验探究;第3水平为解决实际问题，并且具体呈现铁在三个學习阶段水平的教学设计，在整个教学设计过程中，注重培养学生的化学核心素养。
关键词：学习进阶;核心素养;金属及其化合物
中图分类号：G632.41 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2020）12-0267-02
一、问题的提出
（一）学习进阶与核心素养的融合
《普通高中化学课程标准（2017年版）》明确提出以发展学生化学学科核心素养为主旨，设置满足学生多元发展需求的高中化学课程，从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、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任五个方面全面提升学生的化学核心素养。学习进阶（learning progression）是近年来美国教育改革中出现的新的研究热点，它已经成了美国《新一代科学教育标准》的重要编写依据。
（二）金属及其化合物的内容及其地位
金属及其化合物主要讨论金属元素钠、铝、铁、铜及其重要化合物的性质，这些内容既是学生今后继续学习的化学基础，也是生活中经常接触、需要了解和应用的化学常识。金属及其化合物在新课标中的分布介绍为：类型是必修课程;主题2是常见的无机物及其应用;具体分布在2.4金属及其化合物;课标要求是能列举、描述、辨识典型物质重要的物理和化学性质及实验现象，能用化学方程式、离子方程式正确表示典型物质的主要化学性质，并说明其对社会发展和环境的影响。
二、教学设计
（一）金属及其化合物整体学习进阶
1.进阶水平1。初高中知识的衔接，以初中所学的金属与金属矿物为基础，通过建立生活情境，让学生学习，初步建立金属及其化合物之间的共性;诱发他们对高层次学习的需求，激发学习兴趣与动机，吸引学生参与课堂，并引发他们想要探究的兴趣，培养学生证据推理与认知模型的化学素养。
2.进阶水平2。结合实验、观察、分类、比较等方法学习金属及其化合物的反应性质;了解金属以及化合物的化学反应现象，引发学生主动思考，用所学到的新知识分析问题并且提出假设。学生通过对比分析和讨论，可以直观地得到结论，继而推理出结论，培养学生科学探究与创新意识的核心素养。
3.进阶水平3。结合实际生活，设计习题，在理解化学方程式的基础上，解决生活中的问题，紧贴课标要求，结合实际生活，培养学生的社会责任意识。
4.进阶建议。（1）激发学生前概念，强化其中的联系，提高学生的知识理解层次。学习进阶中，结合学生已有的概念学习新知识，是最重要的基础。学习本章节时，要和之前学过的金属活动性顺序结合起来。例如，金属越活泼，它的氧化物越容易形成，其氢氧化物的碱性就越强。如此一来，新旧知识就有了衔接，可以提高知识的理解层次，即对新知识有了理解，又对旧知识有了全新解读，使这一规律的内涵更加丰富。（2）注重过程性评价。教师对学生表现的评价以及学生的互评和自评，应该贯穿整个课堂。比如，教师对小组的表现进行评价，并提出意见。学生自评：在小组讨论过程中，有没有积极发言？对自己的表现进行评价，在探究实验中，自己是否能设计正确的实验步骤，并分析原因;设计实验过程中，出现了什么错误？对本阶段，学到了什么知识，最大的感悟是什么？通过评价，培养学生严谨的科学态度和社会责任。（3）通过进阶学习，让学生对本章节内容有总体的认识。
本章节内容多而琐碎，进阶学习中，应了解同一种金属元素的转化关系，如金属单质—金属氧化物—金属氢氧化物—盐;认识同类物质中的一些共同性质，以及特殊性质。整节学习过后，使学生在脑海中有一个清晰的框架。
（二）金属铁的整体设计
金属铁的学习中，初中阶段学习了金属的物理通性、铁与氧气的反应、铁与盐酸的反应、铁的冶炼、实验铁的锈蚀条件以及防锈方法，整体上说，学生对铁的认识是相对熟悉的。在水平1阶段，回忆初中知识，学生会产生共鸣，迅速进入新课的学习;第2水平阶段，利用实验现象，让学生对比铁的两种氢氧化物，分组讨论，找出不同点和相同点;第3水平阶段，运用所学知识，解决生活问题。
1.进阶水平1：初高中知识的衔接。教师活动：带领学生复习初中学过的铁的性质;提问：红墙上红色油漆中的红色物质是什么？红砖为什么呈现红色？
学生活动：分组讨论，自行归纳。FeO为黑色粉末，不溶于水，FeO+2HCl=FeCl2+H2O;Fe2O3为红棕色粉末，俗称铁红，不溶于水，与酸反应，Fe2O3+6HCl=
2FeCl3+3H2O;Fe3O4为黑色晶体，磁性氧化铁，不溶于水，与酸反应，Fe3O4+8HCl=2FeCl3+FeCl2+4H2O。
设计意图：通过回忆初中铁的知识，使学生复习学过的基础知识，促进新旧知识的联系，诱发他们对高层次学习的需求，激发学习兴趣与动机，吸引学生参与课堂，并引发他们想要探究的兴趣，为实验水平阶段做好铺垫。
核心素养：用初中学过的铁的知识来解决高中问题，培养学生构建铁的性质的证据推理与认知模型的化学素养。
2.进阶水平2：实验探究。
教师活动：【实验探究1】提供药品：氯化铁溶液、硫酸铁溶液、氢氧化钠溶液。
提出问题：为什么FeSO4溶液加入NaOH溶液时，生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色？
【实验探究2】：有哪些方法可以鉴别Fe3+和Fe2+？
提供药品：硫氰化钾溶液、FeCl3溶液和FeCl2溶液。 学生活动：分组进行实验探究。
【实验探究1】在两支试管中分别加入少量的FeCl3和FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液。各组学生观察现象，讨论问题，给出答案。
【实验探究2】取两支试管分别加入FeCl3溶液和FeCl2溶液，滴入硫氰化钾溶液后观察现象。
设计意图：让学生参与课堂，体验探究过程，培养学生合作交流的能力。学生通过对比分析和讨论，可以直观地得到结论，继而推理出结论。
核心素养：使学生直观、实时、连续地观察实验现象，从微观方面认识化学平衡，有助于培养学生宏观辨识和微观探析、科学探究与创新意识的化学核心素养。学生主动思考，用所学到的新知识分析问题并提出假设，亲自动手，体验探究过程，培养科学探究精神和证据推理能力。
3.进阶水平3：设计习题，注重联系实际生活。
（1）化学与生活。
（2）化学与社会。
学生活动：总结实验探究結果，得出结论，分组讨论习题，小组内进行自评和互评。
设计意图：教师引导学生应用新概念与新的问题情境解释现象，问题设置紧密联系实际生活，激发学生探索兴趣，尝试解决问题，体验成功的乐趣。
核心素养：将铁的性质知识与社会生活以及生态环境联系在一起，进行课堂总结，引导学生自评和互评，从化学思想出发，就人类社会发展进行评析，培养学生可持续发展的价值观，落实学科核心素养的培育，升华化学知识。
三、结语
对于金属及其化合物一章的教学，要在整体上有个把握，通过学习进阶模式可以使学生有效地掌握知识。同时，化学课堂带给学生的不仅仅是化学知识，更重要的是化学精神、化学素养和研究方法。这是化学教学最初也是最远的目标，是学科教学中的核心素养。这种方法可以更好地培养学生的化学核心素养。新课程标准的颁布，督促着每一位化学教育者站在新的角度，在一节又一节的化学课上落实，而学习进阶与分组教学模式还需要在实践层面进行证实。
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[M].北京：人民教育出版社，2017：5-16.
[2]皇甫倩，常珊珊，王后雄.美国学习进阶的研究进展及启示[J].外国中小学教育，2015，（8）：53-59.
[3]马鹏远，敏捷.基于发展化学学科核心素养的教学设计案例分析[J].中华少年，2018，（7）：278.
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