例談中學化學主題式教學中主題的發掘

周存軍

摘要：2017版普通高中化學課程標準提出重視開展“素養為本”的教學。關鍵在于轉變教學方式和學習方式，實施主題式教學，以真實情境、真實問題的解決為抓手，通過科學探究等活動，實施教學評一體化，切實把培養學生化學核心素養落到實處。分析了主題式教學提出的背景、意義和涵義，通過實例提出了依據學科研究對象、科技研究成果和我們所處的社會環境、現代生活等角度發掘主題式教學的主題。

關鍵詞：主題式教學;核心素養;探究教學;問題情境;主題

文章編號：1008-0546（2019）04-0019-03

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.04.006

一、主題式教學提出的背景與意義

高中化學課程標準（2017版）指出要重視開展“素養為本”的教學，倡導真實問題情境的創設，開展以化學實驗為主的多種探究活動，重視教學內容的結構化設計，激發學生學習化學的興趣，促進學生學習方式的轉變，培養學生的創新精神和實踐能力[1]。教學中落實培養核心素養的目標，關鍵在于轉變教學方式和學習方式，把知識為目標的教學轉變為以能力培養為目標的教學，培養學生終身發展與適應社會發展需要.的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力。

主題式教學是基于真實問題情境的教學，需要采用探究教學的方式進行，在教學中實施教學評一體化。主題式教學實現了教學方式和學習方式的轉變，符合新的課程改革的要求，是符合學生認知規律和發展需求的有效教學組織形式，是落實培養學生學科核心素養的重要手段，也有助于教師加深對課程和教學的理解。

二、主題式教學的涵義

主題式教學指課堂教學以項目探究形式或問題解決形式統整書本知識與現實生活、生產和社會中的學科問題，以教學主題為樞紐，在系統內諸要素之間彼此聯系、相互作用與協調運行中，以達成學習主體心理結構的完善與自我實現的整體性教學[2]。主題式教學課堂中以主題為主線，設置具有關聯性的幾個核心問題，實現教學內容的結構化設計，體現學科知識之間的邏輯關系;運用科學探究、證據推理、建立模型和運用模型等方法，對物質及其變化認識過程進行概括，實現認識思路的結構化;適時進行教學評，進一步對物質及其變化的本質及其認識過程進行抽象概括，有助于學生建構和形成化學學科的核心觀念，貫徹落實以學科核心素養為主旨的教育目標。

主題式教學有以下特征：根據教學內容，選擇合適的真實問題情境;問題情境貫穿課堂，情境問題的解決過程，也是教學內容逐步展開的過程;把核心教學內容以多個核心或關鍵問題的形式呈現，問題與情境緊密相關;問題解決過程中運用探究、討論等互動化形式，結合實施教學評。主題式教學與傳統講授式教學存在一定的差異，主要在于主題式教學有統整系列問題的情境，問題之間關聯性、邏輯性較強，有利于培養學生分析、解決真實問題情境的能力。主題式教學與拼盤式或題組式教學也有所不同，例如以汽車中的化學為主題，對金屬材料玻璃、動力、尾氣、電池進行了研究。幾乎做到了面面俱到，但是研究缺少真實問題情境，研究對象之間缺少邏輯性和關聯性，內容寬泛、不深刻，淺嘗輒止，不能認為是一種主題式教學。主題式教學強調基于真實問題情境，課堂上對情境一以貫之，多次利用情境關聯的問題，學科知識呈現結構化。無論是新授課，單元復習課還是綜合復習課，三者的教學要求、目標、行為等方面雖然存在差異，但是選擇合適的主題都是至關重要的。

三、主題式教學中主題的發掘

根據近年來一些省市級公開課和公開發表論文的研究發現，主題式教學呈現了越來越受到重視的傾向。根據知網以“主題式”進行關鍵詞查詢，2011年以前公開發表的論文共計93篇，2011年至今公開發表的論文346篇。以上文章以主題式教學的模式或教學設計的研究居多，對具體學科主題式教學中主題的發掘沒有具體和深入的研究，這也是廣大教師教學實踐中存在的困惑和疑難之處?；瘜W學科主題式教學的主題可以依據學科研究對象、科技研究成果和我們所處的社會環境現代生活等進行發掘。

1.從社會生活中發掘主題

用化學的視角觀察社會生活，會發現社會生活中有許多與化學相關的主題。在社會生活中用到或接觸到的化學物質，有些可以在適當的時機運用于化學教學中。例如，以酸雨為主題進行二氧化硫性質的教學，設置以下4個具有關聯性的問題：①酸雨的危害是什么？②酸雨是如何形成的？③如何檢驗硫酸型酸雨？④如何消除酸雨的危害？以真實問題情境為背景，把二氧化硫的相關性質與應用穿插其中。再如，以金魚的幸福生活——魚在旅途為主題，進行初中化學“我們周圍的空氣”的單元復習課，設置了彼此具有聯系的3個核心問題：①袋中氣體是什么？包含子問題，引導學生分析白色物質X的成分、生成的氣體成分驗證方法等。②袋中氣體是空氣嗎？從子問題引導出測定空氣中氧氣含量的方法，設計實驗探究固體X能否與水產生氧氣，帶火星的木條、溶解氧傳感器測定氧氣存在的差異等。③如何使袋中氣體變為我們周圍的空氣？最后引導學生歸納整理、反思評價、提煉升華[3]。與社會生活相關的主題還有：以碳酸飲料為主題，進行碳酸鈉的性質與應用的教學;以乳酸飲料為主題，進行必修有機化學的單元復習;以汽車尾氣為主題，進行氮及其化合物的單元復習;以堿式氯化鋁為主題，進行鋁的化合物的綜合復習等。

2.從化學工業中發掘主題

化學工業與人們的日常生活、工作息息相關，化學工業涵蓋了冶金、能源、石化、醫藥、環保和軍工等諸多行業。中學化學與化學工業中的眾多物質的生產相關，化工原料、過程中的操作、產品的性質等相關內容，可以篩選發掘所需主題。如以“84”消毒液為主題，對氯及其化合物進行單元復習，設置3個相互具有關聯性的問題：①“84”消毒液的成分及性質探究。②“84”消毒液是如何生產的？③使用“84”消毒液的注意事項有哪些？另外，以侯氏制堿法為主題，進行復分解反應規律的綜合復習;以離子交換膜為主題，進行電化學的綜合復習等。以墨粉中鐵的氧化物的成分探究為主題，進行鐵及其化合物的綜合復習等。

3.從化學教材和課程標準中發掘主題

現行高中化學教材，大多設計章節時，已有相關的主題，如蘇教版必修1包含了從海水中獲得的化學物質、從礦物到基礎材料、硫氮和可持續發展等內容較為寬泛的專題，這些可以作為單元復習的主題，細分某些內容，可以提煉得到某章節的主題。2017版高中化學課程標準中課程內容部分“情境素材建議”欄目列舉了豐富的素材，可以加以發掘運用。如以探索金屬鋁的冶煉為主題，設置了以下幾個問題：①金屬鋁可能的冶煉方法，包含的問題有金屬冶煉的常見方法有哪些？提煉出金屬冶煉的本質為M++-=M，根據鋁在金屬活動性順序表中的位置，猜測金屬鋁可能的冶煉方法有哪些？②金屬鋁的冶煉方法探究，通過資料查詢，發現通過鈉或者鉀置換熔融氯化鋁、電解氧化鋁的方法可行，通過探究電解氯化鋁溶液實驗、鈉投入氯化鋁溶液的實驗等發現不可以生成金屬鋁，分析各種實驗方案的優點和缺點。③金屬鋁的冶煉方法展望，對加熱法、熱還原法的可行性進行探索，總結金屬冶煉的規律。教學中培養了學生的科學探究與創新意識、科學精神與社會責任等化學核心素養。另外，如以氯系消毒劑的生產與使用為主題，進行氯氣的性質的教學;以華素片中有效成分的測定為主題，進行物質的分離和提純的教學;以廚房中食醋的用途為主題，進行乙酸的性質的教學;以污水治理中——從化學需氧量到高鐵酸鉀為主題，進行氧化還原反應的復習等。

4.從化學史中發掘主題

化學學科的發展歷程，也是人類對未知自然世界的探索歷史。以某種物質或規律的認識發展歷程為背景，選擇合適的主題進行教學，可以培養學生多種核心素養。例如，以人類對原子結構的認識發展史為主題，進行原子的結構和原子核的組成的教學。教學中以認識發展史為主線、學生通過發現學習與探究學習、實現了多學科的融合、培養了學生的思維與能力，通過有關圖示，建立原子元素和核素等概念間的邏輯關系，建構了原子結構和原子核結構的模型。另外，還可以以純堿工業發展史為主題，進行碳酸鈉性質的教學;以元素鎵的探究為主題，進行元素周期律的教學;以人類對硅元素的應用歷程為主題，進行硅及其化合物的教學等等?；瘜W史作為教學主題，既有對學生進行價值觀教育的意義，還有培養學生科學精神和創新意識的價值。

5.從具體反應中發掘主題

物質的轉化是化學學科研究的重要方面，物質的變化使化學增添了神奇的魅力?？梢陨钊氚l掘具體反應的應用、現象、原理，輔助以化學實驗，進行主題式教學。如蘇教版化學平衡的移動一節，教材中安排的2個主要實驗：以Co2++4Cl-?CoCI42-為例研究溫度對化學平衡的影響，以2CrO42-+2H+?Cr2O72-+H2O為例研究濃度對化學平衡的影響。存在的問題是選擇的物質對學生來說是陌生的，如果進行主題式教學，前后2個實驗沒有使用共同的物質，能否設計同一個反應研究不同條件對平衡移動的影響?；谡鎸崋栴}情境，提出對火箭推進器中的反應2NO2?N2O4進行研究，輔助以化學實驗提供證據，充分發揮了這個反應的價值。另外，還可以以鐵鹽洗滌銀鏡的反應Fe3++Ag?Fe2++Ag+為主題，進行氧化還原反應的教學;以工業漂白劑高錳酸鉀與草酸為主題，進行化學反應速率的教學;以污水治理中去除H2S所需氧化劑的選擇為主題，進行氧化還原反應的綜合復習教學。具體反應作為主題進行教學時，一般輔以化學實驗。實驗作為提供證據的載體，對培養學生宏觀辨識、證據推理、創新意識等核心素養起著重要的作用。

6.從科技發展成就中發掘主題

新的化學課程標準指出課程內容體現基礎性和時代性。教學中選用最新科技成就一方面體現了時代性，另一方面也彰顯了化學學科的價值，引導學生關注人類面臨的與化學有關的能源環境等議題，培養學生的科學精神與人文精神。例如，以鋁空氣電池為主題，設計了金屬鋁的性質的教學設計。設置了4個核心問題：①科學家熱衷鋁電池開發的原因可能有哪些？引導出鋁元素的存在與含量、物理性質、用途等。②鋁電池工作時的電流是怎么產生的？包含子問題鋁能否在空氣中燃燒？引導出金屬鋁與非金屬單質的反應。③鋁電池的電解質為什么選用堿溶液？引導出鋁與堿、酸、鹽反應的研究。④如何實現鋁電池的二次可循環利用？引導學生歸納整理、反思評價。另外科技成就中，可以以磁流體成分檢測為主題，進行鐵鹽與亞鐵鹽的教學;以從鋰電池到鈉電池為主題，進行金屬鈉性質的教學;以青蒿素分子結構的測定為主題，進行分子結構的測定及模型構建的教學等等。

四、結語

主題式教學主題的發掘是教學設計中較為棘手的問題，需要教師以化學的視角觀察社會生活、了解科技前沿成就、深入解讀課程標準和教材。貫徹新課程改革的理念，以發展學生的化學核心素養為主旨，最終要落實到教師的教育教學方式上，引導學生學習方式的變革，主題式教學無疑是重視“素養為本”的一種教學方式和學習方式的教學嘗試。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部制定.普通高中化學課程標準（2017版）[M].北京：人民教育出版社，2018：2

[2]袁頂國，朱德全.論主題式教學設計的內涵、外延與特征[J].課程.教材.教法，2006（12）：19-23

[3]趙國華，吳永才.基于核心素養導向的主題式復習課教學——“我們周圍的空氣”復習課評析[J].化學教與學，2018（6）：63-65