该书是教研室推荐给工作室的必读书目，本书从初中化学教学的宏观、中观、微观等层面开展教学策略研究。宏观层面，即针对化学学科核心素养进行教学策略研究；中观层面，即根据初中化学教科书的单元进行教学策略研究；微观层面，即在宏观、中观教学策略指导下开展课题或课时的教学策略研究，并以具体案例呈现。本书对于初中化学教学如何落实立德树人、如何使核心素养培育有效落地，有着很好的借鉴、参考价值。

在具体教学设计中更强调通过创设丰丰富、有意义的情景，组织多样化的学习活动，从而提升教学的深度，让“三维目标”在真实活动中达到有机的融合，有效达成核心素养目标。从总体上说，本书重点探索和学科核心素养落地的实施模式：目标规划—整体策略；过程设计—活动策略；效果评价—深度策略。

一、化学核心素养再认识：

关于高中化学学科核心素养5个要素之间的关系在不同观察者眼中，高中化学学科，核心素养，5个要素之间有着不同的相互关系。

吴星教授认为可以表示成“1+4”的四面体关系。：

其中，“科学探究与创新意识”在中心位置；“宏观辩识与微观探析”“变化观念与平衡思想“即以化学科学探究为载体，又是化学科学探究的研究内容和思维视角；“证据推理与模型认知”是化学科学探究形成结论的思维方法；“科学态度与社会责任”是化学科学探究在态度情感和价值观维度的重要成果。

王后雄教授认为5个要素分属思维、实践和价值三个不同层面，呈“3+1+1”的支撑关系。

郑长龙教授则以哲学认识论的“实践—认识—再实践”的一般过程为依据，认为5个要素分属实践，认识和应用三个不同阶段，呈“1+3+1”的递进关系。

总之，同一学科的核心素养要素之间总是呈互补关系，反映学科教学在核心素养目标功能与价值等方面的全貌。正如课程标准所描述的：“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”要求学生形成化学学科的思维和方法；“科学探究和创新意识”从实践层面激励学生勇于创新；“科学态度与社会责任”进一步揭示了化学学习更高层次的价值追求。化学学科核心素养将化学知识与技能学习，化学思想观念的建构、科学探究与问题解决能力的发展、创新意识和社会责任感的形成等多方面的要求融为一体，体现了化学课程在帮助学生形成未来发展需要的正确价值观念、必备品格和关键能力中所发挥的重要作用。

化学学科核心素养实施的有效策略，主要包括以下几个方面：

1.创设真实的情景增强学生的体验。例如教学二氧化碳的性质，有的老师，用意大利的《死狗洞》故事导入。

2.灵活运用化学史，通过化学式教学可以促进学生化学基本观念的建构和心智模型的转变，培养学生集成与创新意识，促进化学学科实践能力的提升，培养优秀的科学品质价值观。

如，质量守恒定律的建立经历了一个漫长而又曲折的过程，不少学者为研究这一问题呕心沥血。教学设计时，可以利用化学反应前后物质量变化情况的史实作为教学情景，并引导学生对史实中的一些观点作出猜想，激发探究欲望。

3.化学学科核心素养的实施要善于利用化学实验实验活动是化学学科核心素养实施的主要落实渠道。

教学设计是理解教学理论和教学实践的桥梁。教学设计有利于教学理论与教学实践的结合。被称为“桥梁学科”的教学设计学起到了沟通教学理论与教学实践的作用。一方面，通过教学设计，可以把已有的教学理论和研究成果运用于实际教学中，指导教学工作的进行;另一方面，也可以将教师的教学经验升华为教学科学，充实和完善教学理论，这样就把教学理论与教学实践紧密地结合起来。

一、有利于教学工作的科学化，促进青年教师的快速成长。

现在的课堂更加关注学生主体性的发挥，关注现代教育技术的运用，只靠一支粉笔、一张嘴、一本教材的课堂现象已不多见，这给有丰富经验的教师也带来了新挑战，无论是青年教师还是老教师都需要更新教育观念、提高教学技能，通过教学设计则可以实现新理论、新方法的有效运用。由此可见，学习和运用教学设计的原理与技术，可促使教学工作的科学化，也为师资队伍的培养提供了一条有效的途径。

二、有利于科学思维习惯和能力的培养，提高发现问题、解决问题的能力在利用教学设计优化学习的过程中，设计人员一方面要善于发现教学中的问题，用科学的方法分析问题，谋求解决的方案，另一方面需要在设计、试行过程不断地反思解决方案，在这个过程中科学思维习惯得以有效的培养，发现、解决教学问题的能力也会逐渐提高。此外，这种解决问题的方法、技术和思维方式具有很强的迁移性，可用于其他相似的问题情境和实际问题。因此，教学设计所带来的不仅仅是教学设计的基本原理和必要的知识更重要的是设计人员从中领会到的解决问题的思维方式和科学态度,他将从中学会创造性地解决问题的原理和方法。

三、有利于现代教育技术应用的不断深化，促进教育技术的发展

因此，教学设计是一门将教育技术理论和思想方法运用于教学实践中的新学问，它有利于现代教育技术应用的不断深化。同时也使教育技术理论在总结实践经验的基础上得到升华与完善，从而促进教育技术的深入发展。

教学设计过程的一般模式

关于教学设计过程，目前有许多不同类型的理论模式。但是，可以从各种理论模式中抽取出一些基本组成部分，如:学习需要分析、学习内容分析学习目标的阐明、学习者分析、教学策略的制定、教学媒体的选择和利用以及教学设计成果的评价。这七个基本组成部分可以构成教学设计过程的一般模式，从这七个基本组成部分中还可以进一步抽取出以下四个最基本的环节(或要素):分析教学对象、制定教学目标、选择教学策略、开展教学评价。各种完整的教学设计过程都是在这四个基本要素(学习者、目标、策略、评价)的相互联系和相互制约所形成的构架上建立的。

学科核心素养各维度教学策略

一、素养维度一宏观辨识与微观探析

化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质、转化及其应用的一门基础学科。“宏观辨识与微观探析”素养反映了化学学科的思维本质特征，是化学学科核心养的标志性重要内容，它要求从宏观视角认识物质及其变化规律，并从微观层面揭示物质及其变化本质。化学教学中应重视培养宏观与微观相结合的思维方式，把这种化学学科特有的视角贯穿于化学教学的全过程，促进化学学科素养的整体提升。

一、素养目标解读

(一）化学学科素养总目标能从不同层次认识物质的多样性，并对物质进行分类；能从元素和原子、分子水平认识物质的组成、结构、性质和变化，形成“结构决定性质”的观念。能从宏观和微观相结合的视角分析与解决实际问题。

(二）初中化学课程素养目标解读

1.通过观察能辨识一定条件下物质的形态及变化的宏观现象，初步掌握物质及其变化的分类方法。

(1)依托的课程内容。

物质的分类。

常见化学反应的分类，

（2）素养要求解读

能对常见的物质及其变化进行分类，并能从宏观组成及变化、微观构成及变化角度认识这些分类。能初步归纳各类物质的性质，能运用这些性质迁移类推同类别物质的性质。

分类是一种科学的思维方法，是人们认识事物的一种重要手段，通过分类可以更好的认识和把握同理物质的本质。分类所依据的标准，不同分类的结果也不一样。世界上的物质有几千万种，要研究和认识这些物质及其变化，就必须对其进行分类。把大量的事物按照一定的标准进行分类，是一种简单高效的科学方法。对于数以千万计的化学物质，利用分类的方法，把繁重的物质通过分类构成一个有序的逻辑体系，有利于把握物质之间的本质区别和联系，进而探讨个体物质之间的转化关系，为从整体上认识物质及其变化提供内在线索，这一过程能促进学生素养的发展。

2.能运用符号表征物质及其变化。

(1)依托的课程内容。

化学用语的知识体系如下图所示

(2)素养要求解读。

化学用语是学习化学的重要工具和基本技能。应明确如下要求：记住常见元素的名称与符号，并能规范地书写元素符号；了解元素符号所表示的意义；简单了解元素周期表的结构，初步学会查阅元素周期表获取有关元素的简单信息；能说出常见元素的常见化合价，能用化学式表示常见物质的组成；能利用相对原子质量、相对分子质量进行物质组成的简单计算；能看懂某些商品标签上标示的组成元素及其含量；能正确书写简单的化学反应方程式，能从化学反应方程式中获取有关反应的相关信息，能根据化学反应方程式进行简单的计算，进而解答相关的简单的化学问题。

重视化学用语的表征功能。表征是一个心理学概念，是指“信息在人脑中呈现和记载的方式”。认知心理学家和人工智能的创始人西蒙（H.A.Simon)指出：“表征包含了两个方面的含义：信息和对信息的加工。”西蒙的提法既有动态的含义，也有静态的含 义，后来演变成为表征的两种形式——内部表征（internalrepresentation)和外部表征 (externalrepresentation)。人们直接把信息的记载或问题本身的提法称为问题的外部表征相当于西蒙提出的信息，而将对信息的加工或问题的理解过程称为内部表征，它是内部 的、主观的表征，故有时也称为心理表征（mentalrepresentation)或内在表征，相当于西蒙提出的对信息的加工。

化学研究的对象是物质，研究的内容有物质的组成、性质及其变化等，这些内容通过化学学科特有的语言来表达，这一过程即为化学表征过程。相对于用文字描述而言，一方面，用化学符号等化学用语不仅能较简洁方便地表示出物质及其变化的相关信息，而且能从定量角度表达化学学科的本质内容。另一方面，化学用语中承载着较多的化学信息，如何从化学用语中获取相关信息，也是掌握化学用语的一项重要内容。因此，在化学用语教学中，应先掌握化学用语的符号及其使用规则，熟悉各种化学用语所包含的信息，最后达到能用精确、简练的化学用语表征物质的化学组成、性质及变化等化学的核心内容，也就能较好实现化学用语的学科表征功能。

3.能从物质的微观层面理解物质的组成、结构和性质的联系，初步形成“结构决性质，性质决定用途”的观念。能从微观视角解释宏观现象。

(1)依托的课程内容。

宏观与微观概念内容。

2结合元素及其化合物的内容，分析归纳宏观现象与微观结构的关系，最后梳理“结构、性质、用途”三者的关系。其中重点教学内容有：

i.空气、氧气：“性质用途”的关系。

ii.分子、原子、离子：“结构一一性质”的关系。

ii.碳单质：“结构一一性质一用途”的关系。iv.碳的氧化物、金属、酸碱盐：“组成、结构性质用途”的关系。

(2)素养要求解读。

认识物质的微粒性，知道分子、原子、离子都是构成物质的微观粒子，知道原由原子核和核外电子构成的；知道原子可以结合成分子，同一元素的原子和离子可以相工转化；初步认识核外电子在化学反应中的作用。

建立微粒观。借助高科技手段观察微粒存在的图片，让学生感受微粒的真实存在结合所学微粒的相关知识，联系并解释某些常见的宏观现象，用微粒的观点理解宏观的物质变化或物质的组成、性质、用途等内容的内在关联，进而梳理出物质的结构、性质、途之间的关系，最后能迁移应用这一规律去预测其他未知物质的结构、性质、用途。

二、教学策略P28

“宏观辨识与微观探析”素养作为化学学科特有的思维方法，贯穿于化学学习的全过程，涉及了元素及其化合物、物质的分类、微观概念等大量知识内容，既要从宏观层面识物质及其变化的规律，也要从微观层面认识物质及其变化的本质，内容跨度大。在教学中，教师应采用有针对性的教学策略突破学习的重点和难点，同时也要深入运用“宏微结合”的思想分析所有的化学现象及相关的问题，从而更全面深入地达成“宏观辨识与微观探析”的核心素养目标。

(一)基于直观形象策略突破微观概念教学

“宏观辨识与微观探析”素养目标涉及大量的微观概念，这些概念较为抽象。对于化学学习启蒙阶段以感性思维为主的学生来说，理解这些内容有较大的困难。由于这些概念是进一步达成“宏观辨识与微观探析”素养的重要载体，因此教学中应先突破这些教学难点。根据教学内容及学生的认知特点，在教学中应化抽象为直观，引导学生由形象思维转变到抽象思维。

1.借助形象性教学语言。

教学中，要善于联系学生熟悉的事物，采用形象性语言描述及表达抽象的概念，善于用对比、比喻等方法让学生建立微观世界与宏观世界之间的联系，让学生逐步由形象思维过渡到抽象思维。比如，在教授分子等内容时，列举一些数据:1滴水中含有167x1021个水分子。打比方:假设每人每天吃5000粒米，1.67x10”粒米可供世界上所有的人(近似70亿人)吃多少年?再比如，如果把原子比作一个大型的体育场，那么原子核只相当于体育场中的一只蚂蚁，等等。此外，还要多联系生活中的事例，用相关的概念、原理解释实际问题。

2.应用实验感受微观世界的性质。

微观世界的相关现象很难由人的感官直接观察到，必须借助一定的实验手段或仪器才能获得。在建构微观概念和规律时，应充分利用实验等手段获取相关信息，结合这些信息逐步引导学生认识微观世界。如了解微观粒子的客观存在及其性质时，可以通过展示扫描隧道显微镜拍摄的苯分子、硅原子的图片，让学生直接观察分子、原子，感受真实存在的微观世界，使学生对微观世界有大概的了解。此外，做好有关的微观实验，也可尽量补充相关实验，如不同温度下氨水的扩散实验，对比压缩相同型号针筒内等体积的水和空气，让学生充分通过实验感受微粒的相关性质。在实验前，用相关问题引导学生描述实验过程，实验时让学生认真观察并记录相关现象，实验后引导学生由宏观现象逐步深入，分析其微观本质，而不应只是简单的对号入座。

3.利用微观模型使微观问题具体化。

微观模型是对微观世界特征的具体化表征，能较好地反映宏观物质及其变化的本质。在对微观世界有初步感性认识之后，教学应逐步由感性走向理性，逐步抽象出感性背后的机一打本质规律，建立相应的分子、原子概念模型，进而建立分子图示、原子图示、原子结构图拍手示及微观反应图示。最后，再利用这些微观图示进一步深入探索微观世界，解释宏观物质书世界的微观本质。用图示表示物质及其反应的方法，比用文字更具体更形象，更容易让学生接受。在学习元素及其化合物内容时，可利用这些微观图示、模型认识物质的性质、用途，理解各种物质的性盾相同或差异的本质原因。如金刚石与石墨都是碳单质，但金刚石硬度大，而石墨硬度小、有滑腻感，两者物质性质差异大的原因是金刚石是空间网状结构，而石墨是平面层状结构，二者结构不同，造成物理性质有较大的差异。这两种物质在常温下较稳定，在较高温度条件下才可以燃烧，这是因为这两种物质都只含有碳原子，原子最外层电子数为4，不容易得失电子而较难发生化学反应。

在建构微观模型的过程中，可以介绍原子结构模型发展史。先介绍古代有关微粒的气说一一墨子提出“端，体之无序而最前者也”德谟克利特认为“就像用一块块砖头砌墙一样。物质是由不可分期的原子构成”等，再依次介绍道尔顿原子学说、汤姆生葡萄干面包模型、卢瑟福核式模型、玻尔的原子轨道模型、现代量子力学模型。通过先人对微观证界的不断探索、勇于突破的故事，让学生感受人类对原子结构认识的过程，有助于学生理解微观知识内容，认识到模型对认知微观世界的强大功能，更好地应用模型认识微观世界。

(二)结合思维导图思想，让学生逐步树立分类思想

学习物质的分类时，不仅要让学生学会判断物质的类别，更重要的是让学生逐步树立分类思想，掌握分类的科学方法，在思考和解决相关问题时，能从分类的方法入手，进而利用同类事物及其变化的规律开展研究，提升研究物质及其变化的效率。在形成分类思想的过程中，重点从以下几个方面人手。

1、突破物质分类概念的难点，明确各类物质的本质特征。

物质分类涉及的概念较多，较为抽象，教学中应结合具体的事例建构概念，让学生理解相关概念的本质特征，从而真正掌握同一层次中物质分类的标准。以“混合物和纯净物”教学为例，学生在学习之前，通过生活经验及其他知识的学习，已有了一些混合物和纯净物的前概念，对于一些由如“泥与水”“面粉与蔗糖”组成的物质是否是混合物，已可以进行判断。在对物质类别概念的学习中，学生的难点是较难判断空气、溶液这类已是均匀混合的混合物，而且在先前的认知中认为空气就是一种物质。因此，在教学中应让学生从化学的视角认识物质及其组成，应用化学的手段让学生明白这些物质中不仅只含有一种物质。人教版九年级化学教材中，很巧妙地把测定空气里氧气含量的实险与学习“混合物与纯净物”概念结合在一起，以红磷在集气瓶的空气中燃烧的现象、燃烧冷却后水进人集气瓶的现象作为证据，让学生深刻意识到判断物质是否是单一组成不能只停留在简单的感性认识晨面，而应借助化学手段深人认识物质的组成，进而再作出判断®。因此，通过以上实验较好地使学生既理解了“混合物和纯净物”概念的本质，也明确了判断混合物和纯净物的标准中“物质的种类”的含义。此后，第三单元结合物质的构成，让学生进一步从微观视角认识混合物和纯净物的区别是“是否由同一种微粒构成的”;第四单元结合物质的组成，从元素及化学式等角度认识混合物和纯净物的不同点;在后面的学习，特别是通过第八单元中的合金、第九单元中的溶液等内容让学生进一步认识混合物和纯净物在性质上的差异。

2.明确分类标准，逐步构建分类树形示意图，不断完善分类知识结构

在同一层次上，用不同的标准进行分类，就有不同的结果，如化学反应按形式可分为基本反应和复杂反应，基本反应又可分为化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应，复杂反应还可以有其他分类的方法。化学反应如果按照是否得失氧(高中则根据是否有电子转移)，可分为氧化还原反应和非氧化还原反应。根据不同的标准对化学反应进行分类，就会有不同的分类系统，不同系统之间是相互交叉的。因此，在构建分类知识系统时，一定要从最顶层分类开始，明确分类的标准，明确分类的不同层级关系，分类时的思维过程一定是从最顶层自上而下展开的，而不能跳级、孤立地进行。此外，在分类教学中，应从最顶层类似于树状结构逐渐展开教学，从“树干”到“次树干”，再到“树枝”，再逐步深人进行分类。教学中每当涉及相应内容的分类时，都要联系原有的分类知识，找到新分类知识的逻辑位置，让学生形成清楚的知识结构网络。

3在其他内容的学习及应用中逐渐形成分类的思维方法。

学习物质的分类的目的，并不仅仅让学生掌握物质分类的概念，然后对相应的物质及其变化等进行对号入座，更重要的是让学生形成分类的思维方法。化学是研究物质性质及其变化等的科学，涉及形形色色千万余种物质，这些物质的性质及其变化更是丰富多样。如果仅对个别物质开展研究，研究结果没有按类别进行归纳，这种研究效率较低，研究效果不好。如果从物质分类入手，把个别物质上升为类别代表物，从类别代表物深入研究某类别物质相关的性质及变化，把特殊的内容上升为一般规律，再用一般规律去指导、预测并验证新物质，就可以提升学生的认识深度和广度，也就提升了认识物质的效果。化学学科中有较多、较系统的物质及其变化的分类内容，这些是让学生形成分类思想方法的较好素材，教学中应充分挖掘这些素材在形成分类的思维方法过程中的教学功能，让学生逐步建立分类的思维方法，并能应用分类的思维方法去认识物质世界。

(三)循序渐进地开展化学用语教学，让学生熟练规范地应用化学用语表达相关信息P31

化学用语是学习和研究化学的重要工具，能简洁、准确地表示物质的组成、结构、变化等，较好地建立起联系宏观物质与微观世界的桥梁，是学生达成“宏观辨识与微观探析”素养的重要手段。因此，化学用语是初中化学教学中的重要内容。化学用语广泛地分布在初中化学课程的各部分中，内容跨度大，难点较为分散。为了更好地发挥化学用语在

发展“宏观辨识与微观探析”素养中的作用，应重点从以下几方面把握化学用语教学。

1.按照技能教学的特点，在化学教学中有效地指导学生开展化学用语技能训练。

技能教学策略是在教师的正确示范和指导下，通过一定量的训练，并在训练中及时红正存在的问题，达到熟练正确地应用技能的程度。

首先，要用科学方法记忆相关的化学用语。化学用语是抽象的符号，初学者要记住并能规范地书写化学用语有一定的难度。教学中，对于需记忆的化学用语如元素名称和符号，要适当进行分散记忆，对学生的记忆方法加以指导。可以让学生尽量与相关具体物质

及其变化联系起来进行记忆，切不可让学生孤立地死记硬背。

其次，在教师的规范示范下，开展适当强度的训练。化学用语的教学从一开始，教由内容一定要讲解指导到位，再让学生模仿练习，并在练习中及时纠正学生存在的问题。就要重视化学用语的规范性，教师一定要先示范每一个化学用语的书写及使用，对于关据整体规划化学用语教学、循序渐进地推进。

化学用语教学主要集中在第三、第四单元，但是化学用语与其他部分关系密切，因此，不能孤立地开展化学用语教学，而应在初中化学教学中进行整体规划并有序地推进。

首先、第四单元前的教学，是化学用语教学的预备期，这一阶段除了以上提到的需适当分散记忆部分元素名称及元素符号外，还要结合具体事例了解有关物质性质及其变化的相关概念，为后继的化学用语教学奠定感性基础。

其次，第四、第五单元是化学用语教学的重点期。在这一阶段，学生真正进入化学用语的学习，教学中应特别关注学生的规范书写和使用化学用语。教学的重点是让学生明确学习化学用语的方法，明确哪些化学用语需要记忆，哪些是按照书写规则写出来的、防止学生出现“凡化学用语必背”的错误习惯。在用化学用语表示物质及其变化时，一定要让学生理解符号背后的化学事实及理论依据，不能随意拼凑实际不存在的化学式和化学方程式。在学生掌握化学用语的规范性及相关原理的基础上，必须通过适当的练习，并及时红正在练习中暴露的问题，最后使学生熟练规范地使用化学用语。

最后，第五单元后的内容是化学用语的应用乳固期。在第四、第五单元学完化学用语后，还需结合具体化学内容的学习，不断巩固并灵活运用化学用语。

(四)重视培养表征能力，形成“宏观一符号一微观”的表征思维方法

化学是研究物质的组成、结构、性质、变化等内容的学科。借助化学实验的方法获取相关特征，并通过化学专业语言描述这些特征，从而通过这些特征描述获取物质的相关信息。用化学手段研究并用化学语言表述物质的组成、结构、性质、变化等特征，即是化学表征。化学表征是化学学科特有的表达能力，它是学科关键能力，包含了对物质的研究及对结果的表达。化学表征要求用简洁的化学语言表述物质的本质特征，而且能从分子、原子等微观层面认识物质的宏观特点及其变化，要求具有高度抽象的概括能力，并能建立起宏观与微观间的特有联系。

在化学表征时，应发挥好符号表征在三重表征中的纽带和桥梁作用，处理好化学用语与其他教学内容的关系。不能孤立地开展化学用语教学，也不能让学生死记硬背化学用语、生搬硬套地使用化学用语，而要把化学用语融入“宏观辨识与微观探析”的整体内容中，发挥化学用语表征宏观和微观的功能，发挥其桥梁和纽带的作用。教学中，要把化学用语与物质的组成、结构、变化等内容联系在一起，为化学用语的书写与应用找到理论根据，把化学用语与元素及其化合物等教学内容联系在一起，为化学用语创设应用的实际情景。

“宏观—符号—微观”三重表征思维方法，是以符号表征为纽带，让学生经历从宏观现象到微观本质的学习活动过程。在这一过程中学生需从现实情景入手，观察、分析相关现象和事实，抽象出化学本质并用化学语言进行表征，再进行推理、归纳、建立相关的化学概念及其化学模型，最后应用这些化学概念或化学模型解决更多的化学有关的问题。因此“宏观—符号—微观”是“宏观辨识与微观探析”素养中最核心的思维方法。