基于高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的無機模塊教學(xué)設(shè)計研究課題組研究發(fā)現(xiàn)，無機模塊的教學(xué)更有利于滲透“宏觀辨識和微觀探析”“科學(xué)探究和創(chuàng)新意識”“科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任”等學(xué)科核心素養(yǎng)，教師要基于這幾點進(jìn)行教學(xué)設(shè)計。一、發(fā)展“宏觀辨識和微觀探析”學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計該素養(yǎng)要求學(xué)生能從不同層次認(rèn)識物質(zhì)的多樣性，并對物質(zhì)進(jìn)行分類；能從元素和原子、分子的水平認(rèn)識物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和變化，能形成結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)的觀念。能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析和解決實際問題。我們發(fā)現(xiàn)，發(fā)展“宏觀辨識和微觀探析”素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計，應(yīng)重視化學(xué)學(xué)習(xí)的“宏觀—微觀—符號”三重表征。1.在元素化合物教學(xué)中，重視“宏觀辨識和微觀探析”的作用，充分發(fā)掘?qū)嶒灲虒W(xué)的價值，增加宏觀表征的體驗。研究發(fā)現(xiàn)，設(shè)計元素化合物的性質(zhì)教學(xué)時，越是通過合理設(shè)計學(xué)生實驗、教師演示實驗等，增加學(xué)生宏觀表征的體驗，越有利于學(xué)生的學(xué)習(xí)。如金屬鈉與硫酸銅溶液的反應(yīng)，在進(jìn)行金屬鈉性質(zhì)教學(xué)時，學(xué)生很難從微觀層面上理解該反應(yīng)的原理。學(xué)生類比鐵與硫酸銅溶液的反應(yīng)，會推測鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)會置換出金屬銅。但若設(shè)計成學(xué)生實驗，學(xué)生自己動手探究，學(xué)生就可以從宏觀表征上得出微觀原理，進(jìn)而寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式，完成“宏觀—微觀—符號”三重表征，更有利于學(xué)生對特殊問題的理解。2.在核心概念教學(xué)中，重視“宏觀辨識和微觀探析”的作用，合理使用微觀模擬，增強微觀世界的可視化。化學(xué)教育中的微觀表征關(guān)注的是原子、分子和電子等微粒，這是一個人類肉眼不可視的世界，只能通過想象來觸及，然而，僅靠想象是不夠的。研究發(fā)現(xiàn)，在化學(xué)教學(xué)中，一個非常有效的方法就是合理使用微觀模擬，相當(dāng)于為學(xué)生提供可以觀看微觀世界的“眼睛”，使微觀過程直觀化、抽象過程形象化，從而增強學(xué)生對微觀表征的理解。如在進(jìn)行化學(xué)鍵內(nèi)容教學(xué)時，利用動畫模擬水分解的過程，可以讓學(xué)生直觀的感受舊化學(xué)鍵的斷裂和新化學(xué)鍵的生成過程，進(jìn)而對化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識從宏觀的物質(zhì)變化角度上升到微觀的化學(xué)鍵變化角度。在進(jìn)行共價鍵和離子鍵的教學(xué)時，通過動畫模擬也可以清晰的看出原子在形成物質(zhì)時，最外層電子是如何變化的，更能加深學(xué)生對概念的理解。3.在觀念建構(gòu)中，重視“宏觀辨識和微觀探析”的作用，合理創(chuàng)設(shè)情境，深化宏微的聯(lián)系。研究發(fā)現(xiàn)，只有經(jīng)歷“宏觀世界的現(xiàn)象事實，微觀世界結(jié)構(gòu)的分析解釋，符號世界的交流表達(dá)”這樣一個又一個認(rèn)知過程，學(xué)生心中對觀念的認(rèn)識才會更加深入。如“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”是化學(xué)學(xué)習(xí)中的一個基本觀念。在探究同周期、同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律時，設(shè)計以上認(rèn)知過程，先根據(jù)大量宏觀事實基礎(chǔ)，再依據(jù)電子層結(jié)構(gòu)、最外層電子數(shù)等微觀結(jié)構(gòu)以及其直觀的化學(xué)符號等進(jìn)行分析解釋，會使學(xué)生對“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的觀念更加深入理解。二、發(fā)展“科學(xué)探究和創(chuàng)新意識”學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計該素養(yǎng)要求學(xué)生認(rèn)識科學(xué)探究是進(jìn)行科學(xué)解釋和發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造和應(yīng)用的科學(xué)實踐活動；能發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的問題；能從問題和假設(shè)出發(fā)，依據(jù)研究目的，設(shè)計探究方案，運用化學(xué)實驗、調(diào)查等方法進(jìn)行實驗探究；勤于實踐，善于合作，敢于質(zhì)疑，勇于創(chuàng)新。研究發(fā)現(xiàn)，從實驗設(shè)計、研究性學(xué)習(xí)兩個方面進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，有利于發(fā)展“科學(xué)探究和創(chuàng)新意識”素養(yǎng)。1.關(guān)于實驗設(shè)計的教學(xué)設(shè)計研究性質(zhì)預(yù)測、方案設(shè)計、實驗驗證是開展實驗設(shè)計科學(xué)探究的三部曲，而實驗方案的設(shè)計無疑是最重要的一環(huán)。實驗設(shè)計這個過程本身就是集分析、綜合、創(chuàng)造、評價及大學(xué)生高階思維為一體的一種重要的探究活動。教學(xué)設(shè)計中如果能有效引導(dǎo)學(xué)生對實驗方案進(jìn)行設(shè)計，對提高學(xué)生的“科學(xué)探究和創(chuàng)新意識”素養(yǎng)起著極其重要的作用。研究發(fā)現(xiàn)，要讓學(xué)生進(jìn)行有效的實驗方案設(shè)計，首先需要教師在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時設(shè)置合理的情境，提供必要的知識支持等，而不是完全開放的方案。而實驗方案的產(chǎn)生，可以是學(xué)生分組討論、交流優(yōu)化合作學(xué)習(xí)后的結(jié)果。如在探究鐵鹽和亞鐵鹽的性質(zhì)實驗中，為了學(xué)生更好的進(jìn)行實驗設(shè)計，教師可以設(shè)計如下問題情境：1.請從化合價角度，預(yù)測鐵鹽和亞鐵鹽的性質(zhì)，設(shè)計實驗驗證你的預(yù)測，并說明預(yù)測性質(zhì)和選取試劑的思路。2.什么樣的實驗現(xiàn)象可以作為證據(jù)支持你所預(yù)測的性質(zhì)？學(xué)生就可以根據(jù)問題情境得出首先根據(jù)氧化還原理論判斷鐵鹽和亞鐵鹽的氧化性和還原性，再根據(jù)理論模型選擇合適的氧化劑和還原劑并預(yù)測產(chǎn)物，預(yù)測實驗現(xiàn)象，進(jìn)而進(jìn)行優(yōu)化選擇，設(shè)計出合理的實驗方案。2.關(guān)于研究性學(xué)習(xí)的教學(xué)設(shè)計研究研究性學(xué)習(xí)是一種重要的探究作業(yè)。學(xué)生三五成組，尋找自己喜歡的化學(xué)相關(guān)課題，合理分工，進(jìn)行課外研究。選題、研究、報告，過程中培養(yǎng)學(xué)生查找文獻(xiàn)的能力、實地考察的能力、用化學(xué)知識解決問題的能力，提高學(xué)生的科學(xué)探究素養(yǎng)、創(chuàng)新潛質(zhì)和科學(xué)精神。研究發(fā)現(xiàn)，有效調(diào)動學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)最重要的一點就是興趣，而要調(diào)動學(xué)生進(jìn)行研究的積極性，要求教師在平常的教學(xué)中善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生的興趣點、善于將化學(xué)學(xué)科與身邊生活相關(guān)的一些情境引入教學(xué)設(shè)計，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的研究興趣。如根據(jù)實驗情境，過氧化鈉與水反應(yīng)得到的溶液加入酚酞后先變紅，后又褪色，設(shè)計研究性學(xué)習(xí)任務(wù)。根據(jù)試題情境，氯化亞鐵溶液加入硫氰酸鉀后，再加過量氯水，溶液變成血紅色后，放置一段時間后，溶液的顏色會逐漸褪去，設(shè)計研究性學(xué)習(xí)任務(wù)……另外，教材中的微項目學(xué)習(xí)任務(wù)也是非常好的研究性學(xué)習(xí)素材。三、發(fā)展“科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任”學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計該素養(yǎng)要求學(xué)生具有安全意識和嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度，具有探索未知、崇尚真理的意識。深刻認(rèn)識化學(xué)對創(chuàng)造更多物質(zhì)財富和精神財富、滿足人民日益增長的美好生活需要的重大貢獻(xiàn)；具有節(jié)約資源、保護環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展意識，從自身做起，形成簡約適度、綠色低碳的生活方式；能對與化學(xué)有關(guān)的社會熱點問題做出正確的價值判斷，能參與有關(guān)化學(xué)問題的社會實踐活動。我們發(fā)現(xiàn)，從情境化教學(xué)、德育滲透、學(xué)科實踐三方面進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，可以有效發(fā)展“科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任”學(xué)科核心素養(yǎng)。1.情境化教學(xué)研究發(fā)現(xiàn)以下情境更容易激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任。（1）真實的生產(chǎn)生活問題是有價值的情景素材。這可以引起學(xué)生強烈的興趣和求知欲，學(xué)生在求知欲的促使下進(jìn)行積極思考，社會責(zé)任感增強。（2）詳實的化學(xué)史是有價值的情景素材。讓學(xué)生們了解前人追求科學(xué)探尋真理的艱辛，繼承和學(xué)習(xí)化學(xué)先輩們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和愛國情懷，并以他們?yōu)榘駱?，珍惜現(xiàn)在，發(fā)奮圖強。（3）中國古代化學(xué)科技文明，是很好的情境素材，讓學(xué)生倍感自豪，感受到中國傳統(tǒng)文化的魅力。如進(jìn)行走進(jìn)化學(xué)科學(xué)教學(xué)時，教師在教學(xué)設(shè)計時要充分利用教材中設(shè)置的各種欄目情境，如我國古代勞動人民的智慧結(jié)晶——陶瓷，我國古代的各種與化學(xué)有關(guān)的偉大發(fā)明，我國科學(xué)家成功合成了結(jié)晶牛胰島素，在世界上首次實現(xiàn)了蛋白質(zhì)的人工合成，研究領(lǐng)域與化學(xué)相關(guān)的國家最高科學(xué)技術(shù)獲得者，青蒿素的發(fā)現(xiàn)、研究、應(yīng)用之旅，諾貝爾獎獲得者我國科學(xué)家屠呦呦團隊是如何進(jìn)行青蒿素研究的等等，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任。2.德育滲透研究發(fā)現(xiàn)，教材中含有豐富的德育素材，要深度挖掘教材中的德育因素。德育滲透要求教師在教學(xué)過程中根據(jù)學(xué)生具體情況及