核心素养视域下高中化学元素化合物生活化教学的创新实践

摘要：本文针对元素化合物教学中存在的知识碎片化、认知表层化问题，以2017版化学课程标准为指导，构建\"生活情境-科学探究-价值建构\"三位一体的教学模式。通过开发系列生活化课程资源、设计梯度探究任务、实施多元评价机制，有效促进学生宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知等核心素养的发展。两年教学实践表明，实验班学生在科学探究能力、知识迁移水平等方面显著提升，为元素化合物教学改革提供可操作性范式。关键词：核心素养"元素化合物"生活化教学"教学策略"高中化学一、问题缘起与研究定位（1）现实困境分析。①知识掌握维度：某市2022年学业质量监测显示，学生在“金属腐蚀原理”“盐类水解应用”等生活关联性试题上的得分率仅为54.3%，显著低于理论计算题（72.8%），暴露\"学用脱节\"问题。②教学实施现状：对6所高中32节元素化合物课堂观察发现：78%的课堂以教材实验为主，缺乏生活化改造，64%的情境创设停留在\"导入环节\"，未贯穿教学全程，仅9%的课堂设置社会实践类作业。③学生认知障碍：谈发现，学生普遍存在\"三难\"现象：难以将Fe²+/Fe³+转化与补铁剂服用关联（概念迁移难），无法解释铝制易拉罐回收价值（性质应用难），不理解NaHCO₃在烘焙中的具体作用机制（微观表征难）。（2）理论依据。①建构主义学习理论：强调在真实情境中主动构建知识体系。②STSE教育理念：注重科学、技术、社会与环境的相互作用。③深度学习理论：追求概念理解、批判思维与复杂问题解决。二、教学模型构建与实施路径（一）“三阶九步”生活化教学模式。（1）情境浸润阶段：生活现象聚焦（如暖贴发热原理探究），社会问题溯源（如重金属污染事件分析），认知冲突激发。（如“铝锅致癌”真伪辩论）。（2）深度探究阶段：实验方案设计（对比不同条件下铁钉锈蚀速率），"微观机理阐释（Fe→Fe²+→Fe³+的电子转移可视化），模型构建应用（绘制金属防腐方法思维导图）。（3）价值内化阶段：知识迁移创新（设计阳台小菜园防锈支架），社会决策参与（撰写社区废电池回收提案），反思评价提升（编制《我的金属知识手册》）。（二）课程资源开发策略（1）生活素材库建设。元素：Fe、Al、Cu；生活素材：暖贴、菠菜、铁锅；易拉罐、铝箔药板、明矾；铜火锅、青铜器、电路板。教学关联点：氧化放热、Fe²+吸收、钝化；合金性能、延展性、净水原理;导热性、腐蚀防护、导电性。（2）家庭实验包设计。①基础型：食醋除水垢（CaCO₃+CH₃COOH）；②探究型：不同金属导线制作水果电池；③创新型：利用铁粉测定食品干燥剂有效性（三）课堂教学实践案例课例：探秘补铁剂中的化学智慧——铁及其化合物复习课（1）情境任务。某品牌补铁剂说明书显示。①主要成分：琥珀酸亚铁（FeC₄H₄O₄）；②注意事项：与维生素C同服可促进吸收，忌与浓茶同服。（2）问题链设计。如何验证药片中Fe²+的存在？（性质检验实验设计）；维生素C在此过程中起什么作用？（氧化还原原理分析）；为何不能用茶水送服？（配合物形成对吸收的影响）。（3）探究活动。任务1：分组设计Fe²+检验方案（试剂选择、操作优化）；任务2：通过电位传感器测定VC对Fe²+稳定性的影响；任务3：模拟胃液环境，探究pH对铁元素吸收率的影响。（4）素养达成。宏观辨识：观察溶液颜色变化判断价态转变。证据推理：通过电位变化曲线推导抗氧化机理。社会责任：为缺铁性贫血患者撰写用药指南。三、教学评价体系创新（1）三维评价框架。①知识理解度：通过概念图绘制检测知识结构化水平；②实践创新力：依据家庭实验报告评估探究能力发展；③价值认同感：采用量表测量STSE观念形成程度。（2）典型案例追踪。对比实验班（n=45）与对照班（n=43）在\"金属材料\"单元的表现：（3）质性评价摘录。①学生A：“现在看到食品包装袋上的添加剂，会主动分析Na、Fe等成分的作用”②家长反馈：“孩子主动检测家中水质硬度，用化学知识解决实际问题的能力明显提升”。四、实践成效与反思（1）阶段性成果。①开发校本课程《生活化学探秘》（获省级精品课程）；②形成典型课例集（12个教学案例被市级教研平台收录）；③学生研究成果3项生活化课题获全国青少年创新大赛奖项）。（2）待改进问题。①城乡学生家庭实验资源获取存在差异；②部分生活化实验的安全把控需要加强；③跨学科整合能力有待进一步提升。（3）未来发展路径。①构建“家校社”协同育人机制（如与环保部门合作开展重金属检测）；②开发AR化学实验室（虚拟还原金属冶炼场景）；③建立生活化教学资源云平台（实现区域资源共享）结语：当化学教学真正扎根生活土壤，元素化合物知识便不再是枯燥的方程式记忆。通过持续优化生活