“素养为本”的教学设计
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摘 要：提高化学学科核心素养是学科育人的基本要求，本文以“元素周期律”为例，从教学思路、教学与评价目标、教学过程、教学反思等四个方面，探讨了“素养为本”的教学设计。
关键词：核心素养；元素周期律；教学设计
一、教学思路设计
发展学生的化学学科核心素养，要求教师积极开展“素养为本”的课堂教学实践，主动探索有效课堂教学模式和策略，注重引导学生在化学知识结构化的自主建构中理解化学核心观念，设计基于真实情境的问题解决任务，使学生在解决问题的活动中逐步发展化学学科核心素养[1] 。
基于以上教学理念，本课时设计：试编元素表→寻找周期律→探究周期律→应用周期律四个教学环节，让学生重温元素周期表的发现过程，发现规律，探析规律，应用规律，体验周期律的价值。
二、教学与评价目标
1.教学目标
（1）通过理论和相关数据分析，认识原子结构、主要化合价、原子半径呈周期性变化。
（2）通过实验探究元素性质的周期性变化，初步建立金属性、非金属性判断的认识模型。
（3）通过推断锶、硒两种元素的性质，感受元素周期律在学习物质性质与科学研究中的重要价值。
2.评价目标
（1）通过对原子半径等相关数据和实验事实的对比与分析，诊断学生基于证据进行推理分析的水平。
（2）通过对第三周期金属性、非金属性探究实验方案的交流与点评，诊断并发展学生设计实验探究物质性质的水平。
（3）通过锶、硒两种元素性质推断的讨论与点评，诊断并发展学生应用化学知识的能力及其对化学价值的认识水平。
三、教学过程
1.创设情境，试排元素表
[情境素材]元素周期表的发现，是近代化学史上的一个创举，这一伟大成果是许多科学家共同努力的结果。1789年，安托万-洛朗发表了人类历史上第一张《元素表》，将当时已知的33种元素分四类。1829年，德贝莱纳提出了“三元素组”规则，他发现每组元素都有三个化学性质相似的成员。1865年，纽兰兹提出“八音律”，他发现随着原子量的递增，每隔8个元素，元素的性质就会重复出现。后来，门捷列夫将当时发现元素的主要性质和原子量写在一张张小卡片上，进行反复排列比较，1869年发表了第一张元素周期表[2] 。
学生活动一：发给每小组1-18号元素的卡片，卡片上包含元素的原子结构示意图、原子半径、主要化合价等信息，参照科学家的思维，根据信息编排元素表，并解释你的理由。
设计意图：以元素周期表的发现史引入课题，让学生了解到元素周期表的发现，科学家经历了艰苦而又漫长的探索过程，科学的本质在于探究。学生思考周期表中分類的依据，提出疑问，初步感受元素周期律的存在。沿着科学家的思维脉络，通过学生动手排列元素卡片，小组交流，得出核外电子排布的周期性变化，给学生创造一种体验式的学习环境，感受科学研究的成功。
2.数据对比，寻找周期律
学生活动二：利用图表，对比分析卡片上原子半径等信息，寻找其中的规律。小组交流讨论，总结规律。
设计意图：高一学生已经初步具备数据处理的能力，通过让学生对比卡片上的信息，作图表，直观地呈现变化规律，小组交流讨论，得出原子半径和主要化合价呈现周期性变化。这一环节培养学生阅读信息、提取信息、图表分析、归纳总结的能力，诊断学生基于证据进行推理分析的水平。
3.实验设计，探究周期律
探究实验一：搜集证据、预测金属元素原子的性质，提出金属性的概念。以11～17号元素中钠、镁和铝的金属性强弱探究为例，设计实验方案，根据给出试剂确定实验方案。以小组为单位，动手实验，记录实验现象。
物质实验 Na Mg Al
与水的反应 与冷水反应
与热水反应
与盐酸反应
设计意图：通过搜集各种证据，对Na、Mg、Al金属性的强弱提出可能的假设，基于证据进行分析推理，并依据探究目的设计实验方案，完成实验操作，对实验现象分析获得结论。这一环节充分体现了学生的主体地位，让学生体会科学探究的一般过程和方法，建构严密的思维模式，发展学生的学科核心素养。
探究实验二：联系卤素单质氧化性的判断，设计S和Cl非金属性比较的实验方案。
（1）整理以上实验结果，结合教材表1-4、1-5，分析11～17号元素金属性非金属性的变化规律。
（2）试用结构观点解释变化规律。
设计意图：通过微观探析，预测14～17号元素的非金属性强弱，以硫、氯两种元素为代表，设计实验探究其非金属性强弱，这一实验设计对高一学生难度较大，通过新旧知识的迁移，启发学生从氯、溴、碘单质氧化性的强弱思考，提出氧化性强置换氧化性弱的思路，从而得出实验方案。通过类比旧知识，联想新知识，以层层推进的方式得出规律，加深学生对知识的理解和掌握，诊断并发展了学生设计实验探究物质性质的水平。
4.性质推断，应用周期律
[情景素材] 锶是一种非常重要的微量元素，为人体骨骼及牙齿的正常组成部分。它与血管的功能及构造也有关系，锶在肠内与钠竞争吸收部位，从而减少人体对钠的吸收，增加钠的排泄，有预防疾病的作用。
学生活动四：
（1）结合锶在周期表中的位置，推断单质锶主要化合价，与水或氧气等可能发生的化学反应。
（2）比较硫和硒的非金属性强弱？有哪些事实和实验能验证你的预测？
设计意图：这一环节让学生应用元素周期律，通过锶、硒两种元素性质推断的讨论与点评，诊断并发展学生应用化学知识的能力及其对化学价值的认识水平。
四、教学反思
通过对元素原子核外电子排布、原子半径的周期性变化的认识，鼓励学生大胆预测性质的周期性变化，设计实验探究来验证规律猜想。对于非金属性的周期性变化，给予信息，结合探究活动，让学生分析处理信息，并得出结论。最后推测锶和硒相关性质，将所找所证的规律加以应用。
通过微观探析—预测性质—实验探究—得出结论—微观再探析—建立知识模型，不仅加深了学生对于知识的理解，更是对知识的一种提升，完善学生的知识体系。
参考文献：
[1] 中华人民共和国教育部制定.普通高中化学课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018：3
[2] 田琪.挖掘实践活动内涵开展“素养为本”教学——以“元素周期律”的教学设计为例[J].高考，2018，（35），30-31
（作者单位：绍兴市高级中学）
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