韩瑞清
广东惠州博罗县博罗中学 广东省 惠州市 516100
摘要：真实的问题情境是学生化学学科核心素养形成和发展的重要平台，将真实的问题情境贯穿在“无机非金属材料”的教学设计中，引导学生在真实情境下探究，培养学生的学习能力，发展学生的学科素养。
关键词：真实情境 无机非金属材料 教学设计
随着课程改革的发展，核心素养已经成为教育改革的重要方向。真实的问题情境是学生化学学科核心素养形成和发展的重要平台，将真实的问题情境贯穿在整个化学课堂教学中，引导学生在真实情境下相互合作、收集信息、整合资源、深入探究，将教学从“以知识为核心”转变为“以素养为核心”。本文以人教版“无机非金属材料”这节书为例，对真实情境贯穿在教学中进行教学设计的探究。
１．“无机非金属材料”的教学内容与教学目标
将真实问题情境贯穿在教学中，情境与课程内容应具有内在的实质性联系，情境中的信息对特定的化学知识应具有明确的指向性，这种指向性与教学目标相一致。因此，在选择情境时，应先明确教学内容和教学目标。
１．１“无机非金属材料”的教学内容
本节课主要为无机非金属材料知识的常识性介绍。教材从硅酸盐材料和新型无机非金属材料二个方面进行分类，分别介绍了陶瓷、玻璃和水泥等传统硅酸盐材料及其在人们日常生活中的普遍应用，介绍了硅和二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料等新型无机非金属材料，以及这些材料在各种领域的应用，展现了化学科学对新型材料研发的重要作用，让学生了解化学学科对社会进步的价值，提升“科学态度与社会责任”等学科核心素养。
１．２“无机非金属材料”的教学目标
１．２．１ 学情分析
本节课的授课对象为高一学生，学生在初中已经学习过碳及其化合物的知识，在高中学习过氧化还原反应等原理，所以学生已具备一定推理能力，也掌握一定关于单质及其化合物的学习方法。但“无机非金属材料”教材信息量大，且比较零散，缺乏整体主线，学生易学难记，容易混淆；教材中关于 ＳｉＯ２的教学内容大多轻描淡写，学生难以有深刻理解的体验活动。
１．２．２ 教学目标
1.了解陶瓷、玻璃、水泥等传统硅酸盐材料的生产原料、性能和主要用途；了解硅、二氧化硅、新型陶瓷、碳纳米材料的性能和用途，掌握高纯硅的制备。
2.通过解决真实情境中的问题，提高学生获取信息、加工信息的能力，深刻认识化学对社会可持续发展的重要作用。
２．“无机非金属材料”的教学设计
２．１情境材料的搜集与呈现
创设真实情境，首先需要分析学生的学习情况，了解学生已具备的知识和学习能力与即将学习的新知识、所需要的新能力之间的关系；其次要清楚教学目标中的化学学科核心素养培养，通过创设真实情境要有利于学生掌握系统的知识、提升解决问题的能力，形成正确的价值观；再次，设计的真实情境应易于学生感受与体验。
“无机非金属材料”这节内容有多个知识点，以一个知识点单独设计真实情境教学易造成知识不连贯、结构不完整，运用“大情境”将整节课的知识联系起来，再将“大情境”分解为若干“小情境”，学生通过各个“小情境”中知识点的学习将一节课的知识点联系起来，使整节课知识连贯，结构完整。
经过搜集、筛选，本节课最终为学生呈现下列所示的情境材料。
“大情境”情景素材:藏在沙子中的瑰宝
“小情境”情景素材:硅酸盐材料知识点：发现玻璃的小故事，游泳池的水过滤器材料，沙滩的修复；“ｃｈｉｎａ”这一英文单词的含义与由来，瓷的文化背景以及瓷器之乡；港珠澳大桥建设中使用的水泥硅酸盐材料。新型无机非金属材料知识点：手机芯片，太阳能电池，华人科学家高锟因光纤方面的研究，获得２００９的诺贝尔奖。
２．２“无机非金属材料”的教学流程
本节课内容容量大，难度低，学生对本节内容的学习较为轻视。采用真实问题情境组织开展本节的教学活动，将教材中的分散知识点围绕一个大的真实情境进行整合，归纳成一个驱动型问题为教学设计的主题。教学设计包括情境导入——引导学生查阅资料——小组合作探究——小组展示——组间交流——总结知识——回答拓展问题等。
３．“无机非金属材料”的教学设计
[课前布置预习、创设大情境]藏在沙子中的瑰宝
教师：沙子里藏有什么宝藏？
学生：分小组合作，查阅资料。
[引入新课]
教师：讲述发现玻璃的小故事（三千多年前，一艘商船搁浅在地中海某个沙滩上，船员们用随船带来的碳酸钠矿石搭成炉灶生火做饭，随后发现在沙子中有些像珠宝一样闪闪发光的东西，这就是最早的玻璃。）
教师：玻璃是怎么产生的？玻璃和沙子有什么关系？在解决这些问题前，我们先来认识硅酸盐材料。
[展示]硅酸盐材料图片。
教师：无机非金属材料从组成和性能上可分为传统和新型材料。陶瓷、玻璃、水泥等硅酸盐材料就是传统无机非金属材料。
教师：通过课前预习，对沙子的寻宝，是否接触和了解了硅酸盐材料？
学生：通过阅读课本，对比、归纳陶瓷、玻璃、水泥的生产原料及用途。
学生：解决前面的问题：1.玻璃是怎么产生的？2.玻璃和沙子有什么关系？
教师：“ｃｈｉｎａ”这一英文单词的含义与由来，瓷的文化背景以及瓷器之乡；港珠澳大桥建设中使用的水泥硅酸盐材料。
教师：最近出现熟鸡蛋返生的伪科学现象。那么，沙子可以变成玻璃，玻璃可以变成沙子吗？
学生：思考，回答。
教师：将玻璃碾碎成大小均匀的小颗粒，那么这些颗粒就是非常纯粹的沙子。游泳池的水过滤器材料，沙滩的修复，都可以使用这些碾碎的玻璃。
教师：我们从沙子中挖出了传统硅酸盐材料瑰宝，除此以外，还有其他瑰宝吗？
教师：手机已经是同学们必备的生活工具，请大家说说日常生活中一般用手机做什么？
手机的功能如此多，而且用得很流畅，芯片性能的提升是其中一个很重要的因素。那么制造芯片的基体材料是什么呢？
学生：是硅！
[展示]硅晶体图片
教师：硅的存在、物理性质
教师：工业上是如何制备高纯硅的呢？沙子和芯片都含有硅元素，我们是否能从沙子中挖出芯片？
学生：工业上一般是以石英砂或较纯净的沙子（主要成分是二氧化硅）来制备高纯硅。
教师：从氧化还原的角度，要想使二氧化硅转化为硅应加入何种物质？
学生：还原剂，碳。
教师：用碳在高温条件下还原二氧化硅制得的硅还达不到芯片制造要求，我们将之称为粗硅，需要进一步提纯。此时得到的硅有可能含有哪些杂质？
学生：将粗硅转化为纯硅，还需２步提纯。
学生：结合课本高纯硅的制备原理示意图，书写反应方程式
教师：二氧化硅可以制得高纯硅，二氧化硅也可以用来生产光导纤维。
教师：华人科学家高锟因光纤方面的研究，获得２００９的诺贝尔奖。
教师：从沙子中还能挖到什么瑰宝？
学生：分小组展示图片，新型陶瓷、碳纳米材料
教师：小结藏在沙子中的瑰宝
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）［M］.北京：人民教育出版社，2018
［2］张艳艳.无机非金属材料的主角—— — 硅的教学设计及反思［J］.中学化学教学参考，2015（1）：32-33
[3]林崇德.中国学生核心素养研究[J].心理与行为研究,2017,15(02):145-154.