核心素養(yǎng)下教師PCK在化學教學中的價值體現(xiàn)

李萍萍　王冬梅　解莎莎　于博揚

摘要：在化學學科核心素養(yǎng)的背景下，結(jié)合教師PCK，通過對“氧化還原反應”一課的教學設計，闡述了化學知識、化學興趣知識、化學教學策略知識、化學教學評價知識和化學素養(yǎng)知識的內(nèi)涵，體現(xiàn)了學生化學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，展現(xiàn)了教師PCK在化學教學中的育人價值。

關鍵詞：PCK;化學學科核心素養(yǎng);教學設計;教學價值

文章編號：1008-0546（ 2022） 09x-0012-04 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2022.09x.003

引言：PCK是教師自己從教材中挖掘?qū)W科知識，然后轉(zhuǎn)化成學生易于理解的形式的一種知識。[1]隨著新課改的不斷深入，核心素養(yǎng)背景下，傳統(tǒng)知識本位的教師PCK已不能滿足學生的學習需要，這就需要教師在教學過程中不僅要關注自身PCK對教學知識的轉(zhuǎn)化，還要立足于學生發(fā)展的角度，開發(fā)知識的育人價值。[2]由于教師PCK具有實踐性和個體性的特征，隨著教師在課堂中經(jīng)驗的不斷累積，教師主動建構(gòu)的PCK最終會形成具有個人特點的知識，從而體現(xiàn)在具體的教學設計過程中。因此，核心素養(yǎng)背景下，教師PCK指導的教學設計，不僅可以發(fā)揮其教學價值，還能體現(xiàn)育人價值。

一、化學學科核心素養(yǎng)

化學學科核心素養(yǎng)是學生通過化學學科學習而逐步形成的化學價值觀、品格和能力。包括“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認知”“科學探究與創(chuàng)新意識”“科學態(tài)度與社會責任”。前三個維度是學生形成化學學科的思想和方法，第四個維度從實踐層面激勵學生勇于創(chuàng)新，最后一個維度進一步揭示了化學學習更高層次的價值追求。化學學科核心素養(yǎng)體現(xiàn)了化學學科的育人價值。[3]

二、核心素養(yǎng)下的PCK教學設計

1.核心素養(yǎng)下PCK教學設計模型

新課標提出教學要以核心素養(yǎng)為導向，體現(xiàn)“教、學、評”一體化的教學過程[3]。在此背景下，陳慧嬡基于Magnusson學者的PCK理論中的構(gòu)成要素和課程標準要求，重新構(gòu)建了教師PCK的結(jié)構(gòu)，其中包括化學素養(yǎng)知識、化學知識、化學興趣知識、化學教學策略知識和化學教學評價知識五個維度，并根據(jù)這五個維度創(chuàng)設了“主題PCK”教學設計，[4]即“一個學科主題，五條PCK主線”[5]的教學模型（見圖1）。本文將此模型應用于“氧化還原反應”的教學過程中，通過落實對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，充分體現(xiàn)PCK的育人價值。

2.以“氧化還原反應”為例的PCK教學設計

（1）教材分析

課程知識是要求學生學習化學這門課所必須掌握的知識。教師PCK中的課程知識要求教師要挖掘知識點間的縱橫聯(lián)系，通過復雜的加工轉(zhuǎn)化為學生需要且易于理解的知識，進一步提煉出其所包含的教育價值。核心素養(yǎng)下，教師PCK中的課程知識不再只是對知識的融合，而是將化學學科內(nèi)容知識、學習方法、思想品德及價值觀等進行融合，形成學科的思想和方法，激發(fā)學生的創(chuàng)新精神，并服務于社會，從而促進學生的全面發(fā)展。本文以“氧化還原反應”第一課時為例，結(jié)合教師PCK中的課程知識進行以下教材分析：課程標準中要求學生認識有化合價變化的反應是氧化還原反應，了解該反應的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移。[3]結(jié)合課標與教材內(nèi)容，教師可以挖掘出更多的內(nèi)容：氧化還原反應定義、本質(zhì)及特征、與初中所學四大反應的關系及氧化還原反應的應用等。重難點是讓學生從微觀視角認識化學反應，了解反應本質(zhì)，構(gòu)建起對化學反應的認知模型。氧化還原反應貫穿于整個中學化學的教學過程中，也是重點考核的內(nèi)容之一。

（2）學情分析

教師PCK中的學生知識要求教師不僅要知道學生的知識基礎、誤區(qū)和困難點，也要關心學生的生活，還要了解學生的認知方式、興趣和差異，以便采取不同的教學策略教給學生知識、豐富學生情感、培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)。所以在核心素養(yǎng)要求下，教師要把學生已有的知識、經(jīng)驗和社會生活實際與學生的學習聯(lián)系起來，對學生進行深入分析和了解，教師利用這些知識，找準確切人點，使學生喜歡化學，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度、社會參與意識，使學生能夠盡快適應未來社會。

氧化還原反應這一課時的學情分析如下：學生在初中已經(jīng)學過有關化合價的知識，具有一定的分析討論問題的能力，并且具有一定的生活常識和探究思維能力，能夠進行實驗探究設計。

（3）教學目標與評價目標

教學目標能夠引領整個教學過程，是教師PCK中其他各要素的聯(lián)結(jié)點，它可以反映出一個教師PCK的水平。有較高的PCK水平，可以制定出一個全面且合理的教學目標。

教學目標：

①通過實驗探究生活中存在的氧化還原反應的現(xiàn)象;

②通過氧化還原反應本質(zhì)的認識過程，初步建立氧化還原反應的認知模型;

③通過了解氧化還原反應在生活中的應用，感受氧化還原反應的價值，增強社會責任感。

評價目標：

①通過對食品脫氧劑作用的探究實驗的交流和點評，診斷并發(fā)展學生實驗探究水平（定性水平，定量水平）;

②通過對具體氧化還原反應的判斷和分析，診斷并發(fā)展學生對氧化還原反應的認識進階（物質(zhì)水平，元素水平，微粒水平）和認識思路的結(jié)構(gòu)化水平;

③通過對氧化還原反應在生活中的應用的討論和點評，診斷并發(fā)展學生對化學價值的認知水平。

（4）教學過程設計

本課的教學設計思路如圖2所示。首先從氧化還原反應這一主題出發(fā)，根據(jù)教材分析和學情分析確定知識線，進而確定興趣線和策略線，根據(jù)教學與評價目標確定評價線，最后結(jié)合核心素養(yǎng)的要求確定素養(yǎng)線，沿著PCK主線進行具體教學環(huán)節(jié)的設計。

知識線：課程知識和學生知識共同構(gòu)成知識線。學生初中學習了化合價、四大基本反應類型，并具有一定的實驗探究和分析討論能力，在此基礎上，學習氧化還原反應的概念與四大基本反應的關系，氧化還原反應的本質(zhì)及在生活中的應用。

興趣線：教師用實驗、謎語、動畫以及生活實例等學生感興趣的內(nèi)容，構(gòu)成興趣線索，牽引著學生不斷探究氧化還原反應的奧秘。

策略線：化學核心素養(yǎng)要求教師運用實驗和調(diào)查等方法讓學生進行探究與學習，培養(yǎng)學生合作、實踐、質(zhì)疑與創(chuàng)新的精神。運用“教、學、評”一體化的教學模式，及時評價，隨時更新教學方法，使學生能夠形成“宏一微一符”的化學學習思想。教學設計中的“實驗探究，激發(fā)興趣”環(huán)節(jié)采用實驗探究的策略，“聯(lián)系生活，升華所學”環(huán)節(jié)采用理論聯(lián)系生活的策略，“謎語引入，學習新知”“回顧舊知，認識發(fā)展”“再探新知，理解本質(zhì)”等環(huán)節(jié)采用問題驅(qū)動的策略。

評價線：本次教學設計的評價線主要包括以下幾方面：教師對學生實驗探究水平的診斷評價;學生對化學反應從物質(zhì)水平，元素水平，微粒水平的結(jié)構(gòu)化水平的診斷評價;學生的化學價值水平的診斷評價。

素養(yǎng)線：通過實驗、問題、生活等情境創(chuàng)設，培養(yǎng)學生的“宏觀辨識與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認知”“科學探究與創(chuàng)新意識”“科學態(tài)度與社會責任”的素養(yǎng)。這四個維度構(gòu)成素養(yǎng)線，體現(xiàn)育人價值。

環(huán)節(jié)一：實驗探究，激發(fā)興趣

讓學生自主探究食品脫氧劑的成分及作用，體驗生活中的氧化還原反應現(xiàn)象，從而引起學生的學習興趣，診斷并發(fā)展學生的實驗探究水平，培養(yǎng)學生“科學探究與創(chuàng)新意識”的素養(yǎng)，通過這一環(huán)節(jié)，教師自然地引入新知識，引導學生開始學習新的反應類型——氧化還原反應。具體的教學過程如圖3所示。

環(huán)節(jié)二：謎語引入，學習新知

教師通過謎語引入，激發(fā)學生的學習興趣，讓學生回顧初中所學過的復分解反應和化合反應，并引導學生從化合價的角度分析這兩個反應，自然而然地引出氧化還原反應和非氧化還原反應的定義。通過練習，學生學會了判斷氧化還原反應，知道了元素化合價的升降是判斷氧化還原反應的特征標準，診斷并發(fā)展了學生分析討論問題能力。教學流程如圖4所示。

環(huán)節(jié)三：回顧舊知，認識發(fā)展

學生回憶初中所學氧化還原反應，從得失氧角度轉(zhuǎn)化成從化合價角度進行氧化還原反應的判斷，知道了知識是不斷發(fā)展和深化的。教師列舉初中所學過的四大基本反應，學生判斷這些反應是否為氧化還原反應，并總結(jié)出他們之間的關系，運用分類思想對化學反應進行分類。教學流程如圖5所示。

環(huán)節(jié)四：再探新知，理解本質(zhì)

用動畫和演示實驗，對鈉與氯氣、氫氣與氯氣的反應從微觀形成過程[6]進行講解。學生知道了氧化還原反應的本質(zhì)是電子的轉(zhuǎn)移，掌握了該反應本質(zhì)的認識過程，初步構(gòu)建起反應的認識模型。教學流程如圖6所示。

環(huán)節(jié)五：聯(lián)系生活，升華所學

通過理論聯(lián)系實際的策略，學生了解氧化還原反應在生活各個方面的應用，感受到了它的價值。例如，通過汽車尾氣處理[6]這一生活實例，學生形成了綠色和可持續(xù)的觀念，增強了社會責任感和參與意識。這一環(huán)節(jié)的教學過程如圖7所示。

（5）教學反思與評價

教師良好的評價知識對自身專業(yè)發(fā)展有很大的幫助，教師只有經(jīng)過反思與評價才能知道自身的不足。本教學設計從學生已有生活經(jīng)驗人手引入新課，基于學生已有的知識進行新課講授。運用五條PCK主線設計模型，構(gòu)建完整的教學內(nèi)容框架，落實對學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，體現(xiàn)教師PCK在教學中的育人價值。將教師的PCK與教學設計融合，提高了學生參與度，增強了課堂的教學效果，凸顯了教師PCK的教學價值。

三、總結(jié)

隨著教師教學經(jīng)驗的豐富以及對學生了解程度的增加，教師自身的PCK也在不斷發(fā)展和豐富。一個完整的教學設計可以反映出教師PCK中的各要素知識，（如課程知識，學生知識，策略知識等）。核心素養(yǎng)背景下，教師PCK的內(nèi)涵也有所延伸。將核心素養(yǎng)融入到PCK教學設計中，能激起學生興趣，煥發(fā)課堂活力，也能使每位學生的潛能得到充分發(fā)展，讓書本知識實現(xiàn)其真正的教育價值。

參考文獻

[1]朱江，基于新課標背景下高中化學教師學科教學知識現(xiàn)狀調(diào)查及案例研究[D].武漢：華中師范大學，2020.

[2]柯芳，林雨虹，楊水金.基于化學學科核心素養(yǎng)的PCK教學設計——以“構(gòu)成物質(zhì)的基本微?！睘槔齕J].湖北師范大學學報，2021，41（2）：113-118.

[3] 中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）[s].北京：人民教育出版社，2020.

[4]陳慧媛.基于化學學科核心素養(yǎng)的高中化學PCK教學設計案例研究[D].黃石：湖北師范大學，2019.

[5]柯芳，陳慧媛，張璨，楊水金.PCK視域下“五線合一”的化學教學設計——以“鈉的氧化物”為例[J].中學化學，2019（8）：7-10.

[6]人民教育出版社，課程教材研究所，化學課程教材研究開發(fā)中心.普通高中教科書（化學必修第一冊）[M].北京：人民教育出版社，2019.