学科素养导向化学教学设计模式研究

摘要：  基于宏观、中观、微观三个视角对课标中教学与评价案例进行解读，并抽提出学科素养导向的化学教学设计模式，为学科素养导向的化学教学设计提供借鉴与参考。宏观视角： 基本理念、设计层次、呈现脉络;中观视角： 重点确立、目标设计、思路设计、流程设计、案例说明;微观视角： 活动方案、活动内容、活动情境、活动问题。

关键词：  学科素养导向; 化学教学设计模式; 宏观视角; 中观视角; 微观视角

文章编号：  1005 6629（2022）08 0036 06

中图分类号：  G633.8

文献标识码：  B

教学设计是课堂教学实施的构思、谋划和预设，是教学实施的前期准备工作，终极目标是基于教学内容落实课程基本理念、促进学生核心素养的发展。教学价值取向是进行教学设计的基础。所谓教学价值取向是课堂教学所秉持的教学理念和价值追求的概括[1]。纵观我国基础教育课程改革的发展，教学价值取向变革经历了知识取向、能力取向和素养取向三个阶段。

2018年提出“学科核心素养”，教学理念转变为素养取向，学科素养导向教学强调所学知识具有举一反三中“一”的功能，因此知识作为未来学习的基础，侧重于知识的本原性、结构化和功能化，知识获得是动态的，强调知识习得的过程性。

基于《普通高中化学课程标准（2017年版）》（以下简称“课标”）附录2中的两个教学与评价案例——“氧化还原反应”和“氯及其化合物”（以下分别简称为案例1和案例2）， 从宏观、中观、微观三个视角分析、解读，抽提出学科素养导向的化学教学设计模式（见图1），为学科素养导向的化学教学设计提供借鉴与参考。

1 宏观视角

宏观视角包括教学价值取向、基本理念、设计层次、呈现脉络。由于教学价值取向已定为学科素养取向，故下面对基本理念、设计层次、呈现脉络进行解读。

1.1 基本理念

教学设计基本理念是对教学设计总的观点或看法，贯穿教学设计全程，发挥着理论指导、方向指引、过程调控、质量审视等功能。学科素养导向的教学设计包括三个基本理念。

1.1.1 设计理念

系统思想是素养导向教学的设计理念。现代教学设计是教学系统的构思、谋划过程[2]，强调整体性[3]，需 从整体上对教学加以认识和把握。 从外部看，教学系 统

是由教师、学生、教学内容、教学媒体等要素组成的复杂、动态的开放系统。在一定程度上， 教学设计取决于 设

计者挖掘、开发、选择、组织、合理应用教学资源的能力。从内部看，教学系统由若干子系统或元素构成，子系统的选择、组织要符合学科逻辑、教学逻辑和学生认知逻辑，如案例1包括宏观现象、微观本质、问题解决三个子系统。

1.1.2 主旨理念

化学学科核心素养是学科素养导向教学设计的主旨理念。 这既是落实立德树人根本任务，发挥化学学科育人功能的集中体现，又是学科素养导向化学教学设计的“灵魂”;既是化学教学的目标指向，又为化学教学设计提供了一般思路。 化学学科核心素养充分体现了 科学认识论思想。“科学探究与创新意识”属于科学认识 发生和形成范畴;“宏观辨识与微观探析”是认识化学的视角，“变化观念与平衡思想” 是认识化学变化的视角，均属于化学思维方式，“证据推理与模型认知”属于化学思维方法，这三条属于科学认识发展范畴;“科学态度与社会责任”是化学认识的价值，属于科学认识价值范畴。化学学科核心素养结构既符合科学认识的一般过程，又符合人类学习知识、认识发展的一般规律（见图2）。

1.1.3 实施理念

“教、学、评”一体化是素养导向教学的实施理念。积极开展“教、学、评”一体化课堂教学，将促进学生发展的评价渗透于课堂教学实践的每一个环节中，使“教、学、评”融为一体[4]。实施“教、学、评”一体化，更好地发挥日常学习评价在化学学科核心素养培育方面的作用，这要求教学目标与评价目标要保持一致[5]。

1.2 设计层次

教学设计一般划分为课程设计、学段（学年、学期）设计、单元设计和课时设计四个层次。课程设计、学段设计、单元设计分别是课程教学的整体规划、阶段规划、 局部规划，课时设计是以课时为单位进行的构思与谋划。课程设计和学段设计往往是基于学校教学时间安排、学科教学任务、课时数等进行的宏观规划，因而在日常教学中，通常所说的教学设计主要是指单元设计和课时设计。

单元设计教学内容体量稍大，根据教学内容的特征属性差异等进行不同的设计。如案例2就是将两课时合并，以单元教学设计形式呈现。借鉴“翻转课堂”模式，采用线上、线下混合教学。线上进行观看微视频、完成并提交作业、在线提问和交流等活动，线下进行研讨、改进、反思、提炼等活动。

课时设计教学内容体量稍小，针对教学内容进行深度学习。 如案例1对氧化还原反应第1课时进行常规的线下教学设计。

1.3 呈现脉络

呈现脉络是对教学设计环节进行整体性、结构化的理解和把握。

1.3.1 形式脉络

形式脉络体现教学设计的结构化呈现，包括教学重点确立、教学与评价目标、教学与评价思路、教学流程、案例等说明。

1.3.2 逻辑脉络

逻辑脉络体现设计者的设计思维逻辑（见图3）。重点确立是目标设计的前提和基础。而目标达成不是一蹴而就的，需要基于学生心理认知发展规律、科学认识一般规律等进行逐级分解， 故需进行思路设计。教学思路既是达成教学目标的具体化，又是教学流程设计的理论框架。教学流程是教学思路的具体化，具有可操作性。案例说明是对教学设计整体进行概括、描述与说明。

2 中观视角

中观视角以呈现脉络为主线，从形式和内容两方面对重点确立、目标设计、思路设计、流程设计、案例说明进行解读与抽提。

2.1 重点确立

学科素养导向教学强调知识的功能性、可迁移性。教学重点是一个相对概念，应具有典型性、基础性、统摄性、可迁移性等特点，满足以上特点的知识才具备素养功能。重点确立需基于位置定位与知识功能。

2.1.1 位置定位

位置定位指知识所处的学段和学习者所处的年级。

（1） 知识学段定位，知识学习是随着学段、年级变化而发展的，以此确立学习深度。

（2） 学生年级定位，基于学生心理认知与已知知识，确定发展未知。

如案例1、案例2都是高中化学必修阶段的重点内容，主要针对学业质量标准的水平1、 2所制定的目标。

2.1.2 知识功能

知识功能包括学科功能和素养功能。

（1）  学科功能指知识对学科体系确立、发展的价值。基于知识学科属性选定具有代表性的知识作为教学重点。按知识学科属性划分，化学学科知识包括元素化合物、物质结构、概念原理等。如氧化还原反应是概念原理知识，是认识化学反应本质的重要基础，而氯元素是典型的非金属元素，二者均是化学学科的代表性知识。

（2） 素养功能指所学知识对学生发展化学学科核心素养的价值。不同学科知识所承载的素养功能不同，这是学科素养导向化学教学设计的基础。如案例1的教学重点： 形成认识化学反应的微观视角，了解氧化还原反应本质的认识过程，建构氧化还原反应的认识模型;案例2的教学重点： 建立基于物质类别、元素价态和原子结构预测和检验物质性质的认识模型，发展物质性质和物质用途的关联、化学物质及其变化的社会价值的认识水平，提高解决问题的能力。

2.2 目标设计

教学目标是教学活动的出发点和归宿，应充分体现课程基本理念，引领、调控教学设计和实施过程。“教、学、评”一体化实施理念指导下的课堂教学要保证教学目标与评价目标的一致性，故目标设计包括教学目标设计、评价目标设计。目标设计从目标表述、目标功能、目标达成进行解读。

2.2.1 教学目标

教学目标是教师对学生知识学习后的发展期望。教学目标的制定要紧紧围绕课程目标，充分体现教学重点。

（1） 目标表述“策略化”。

化学教学策略一般表述为： 利用……素材（手段），通过……活动，实现……素养功能[6]。基于案例，在实际表述时，素材要素被省略了。表述模板为： 通过……活动，实现……素养功能。如案例1中教学目标3： 通过设计汽车问题综合治理方案的活动，感受氧化还原反应的价值，初步形成绿色应用的意识，增强社会责任感。在教学目标达成程度的表述上要充分考虑学段，如必修学段或选择性必修学段分别对应学业质量标准的水平1、 2或水平3、 4。

（2） 目标功能“素养化”。

化学学科核心素养是化学学科育人价值的集中体现[7]。通过科学认识实践，培养学科思维方式和方法，建构学科观念，增强社会责任感和使命感。如案例1强调建立氧化还原反应认识模型，形成预测和检验物质性质的认识模型，发展证据推理与模型认知素养;案例2强调建立物质性质与物质用途的关联，建立“性质决定应用，应用反映性质”的学科观念;两个案例均强调通过对社会问题的关注与解决，增强社会责任感，如形成绿色应用意识，合理使用化学品观念，发展科学态度与社会责任素养。

（3）  目标达成“活动化”。

学习活动是科学认识发生、形成的载体。体验式学习方式是学科素养导向课堂教学的基本特征之一[8]。教师根据学科知识的属性，选择不同的学习活动，学生在活动中经历、体验和感受，发展化学学科核心素养。两个案例均采用了多种学习活动，如实验探究活动、科学认识活动、社会实践活动等。

2.2.2 评价目标

评价目标是教师对学生在活动中的表现进行诊断和发展的依据。评价目标的制定要关注学生的思维进阶与发展。

（1） 目标表述“临床化”。

“临床”虽然是医学术语， 但这一词汇适切地反映了课堂教学评价的基本特征，即通过活动中的“症状”表现，及时“诊断”，提出“诊疗”（发展）方案。“诊断和发展”这一词汇说明课堂教学评价对教师提出了更高的要求，及时、准确地进行“诊断”，并提出“发展”方向、思路，能考查教师对学习活动和知识的认识、理解水平。如案例1中评价目标1： 通过对食品脱氧剂作用的探究实验设计方案的交流和点评，诊断并发展学生实验探究的水平（定性水平、定量水平）。

（2） 目标功能“进阶化”。

学习过程是对知识理解、认识不断精致化的过程，是逐渐接近知识本质呈现进阶式发展的过程。如对氧化还原本质的认识依次是物质水平、元素水平、微粒水平。认识视角可从单一视角发展到综合视角;对化学价值的认识可能仅基于学科价值视角或社会价值视角，也可能是学科价值与社会价值相结合的视角。

（3） 目标达成“思维化”。

学习活动是动态、持续的过程，故活动表现也是动态的和持续性的。通过考查学生对活动过程的认知、分析、讨论和点评，考查其思维方式、方法的发展水平， 如实验探究物质性质可能是经验水平或概念原理水平，也可能是孤立水平或系统水平、定性水平或定量水平。

2.3 思路设计

教学和评价目标是教师对学生学习后的表现期望，而目标达成不是一蹴而就的，需要一套系统的实施方案。教学思路是实施方案的纲领，是教学流程设计的理论框架，是教学和评价目标达成的具体化。思路设计要符合教学规律，体现学科特质，反映学科思想。教学思路包括逻辑思路与功能思路。

2.3.1 逻辑思路