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[摘要]核心素养发展价值是初中化学教学设计的关键。本研究以“二氧化碳的性质”为案例，探讨了“观念—情境—问题”三线合一教学模式在初中化学教学中的应用。该模式鼓励学生探索、发现、构建和应用新知识，加深对化学基本观念的理解，发展高阶思维，提升探究能力，逐步形成可持续发展的科学态度。这种教学模式有助于实现化学核心素养的落地，为学生的全面发展奠定基础。
[关键词]初中化学；观念；情境；问题；教学模式
《义务教育化学课程标准（2022年版）》（以下简称“新课标”）强调教学要遵循教育教学规律，落实立德树人根本任务，关注学生发展核心素养。化学课程应从本体论、认识论、方法论、价值论四个维度认识物质及其变化的规律。面对知识飞速更新的现实，如何教学才能使学生将知识化为己用、为其终身发展奠定基础？
在教学实践中，借助“观念—情境—问题”三线合一教学模式，让学生可以在主动参与的过程中掌握知识、培养能力，促进学生的自主发展并提高化学核心素养。
一、“观念—情境—问题”三线合一教学模式的设计
（一）“观念—情境—问题”三线合一教学模式的内涵
“观念—情境—问题”三线合一教学模式就是以观念为内核，以情境为载体，以问题为逻辑纽带，以在自主合作的科学探究与实践活动中亲历解决问题的途径和方法为手段的教学方法。观念是内核，可以吸纳丰富的知识内容和探究活动；情境即载体，承载要提出的问题和探究实践活动的设计；问题则贯穿整个教学过程，是教学活动设计的逻辑。三者融合的完整体系支撑整个课堂教学。
（二）“观念—情境—问题”三线合一教学模式的理论基础
1.观念教学
化学核心观念是在化学学习过程中，对化学产生的总观性认识。建立基本化学观念，是中学化学教学的第一目标。初中阶段化学基本观念有如下四类。
（1）本体论类
即研究物质是什么，对应新课标主题3“物质的组成及结构”，其大概念为物质的组成。基于本体论视角，包括物质观、元素观、微粒观。
（2）认识论类
即物质研究的发展历程，对应新课标主题2“物质的性质与应用”、主题4“物质的化学变化”，其大概念分别为物质的多样性、物质的变化与转化。
（3）方法论类
即研究物质的一般方法，对应新课标主题1“科学探究与化学实验”，其大概念为化学科学本质，例如，实验观、分类观、科学思维方法。
（4）价值论类
即化学对于人类的有用性，对应新课标主题5“化学与社会·跨学科实践”，其大概念为化学与可持续发展，包含科学精神、化学社会观、化学价值观。
2.情境教学
化学教学情境是学生获取、理解和应用化学知识的背景，本教学模式中，情境的创设要求如下。
（1）依据学情和新课标
结合学情和新课标，将化学要解决的问题蕴含在适切的情境中，设计探究活动。通过情境化问题的解决，促使学生对化学观念形成理解，为形成化学核心素养奠定基础。
（2）符合科学实践的一般过程
情境可以源自科学实验、生产实践、生活实际或回归教材。知识是在活动实践中生成的，先将相关知识还原，基于驱动性问题创设贴切情境并将情境问题化，再基于问题和情境进行活动实践，经历发现知识的过程。
（3）能驱动学生自主进行探究性与实践性活动
设计具有挑战性、开放性的情境，能驱动学生自主探索实践，还要启迪学生积极思考并不断深入探索物质世界。
3.问题教学
旨在通过问题引发思考，反复答辩，解决问题，发展逻辑和思辨。本教学模式中，问题的设置要求如下。
（1）知识问题化
即将知识的生成过程，以问题组的形式呈现。以“元素”为例，将“知识问题化”：什么是元素？分析水蒸发、电解水、氯化钠的形成过程，分子、原子、离子哪一种微粒最为基本？分析氧-16、氧-17、氧-18原子中各微粒的数量，原子中哪一种微粒更为基本？通过梯度性的问题，促使学生借助模型、表格，逐步理解元素“最基本”和“不可再分”，初步感知“不可再分”的暂定性。
（2）问题情境化
即将问题和知识表征的实际事物或相关背景发生联系，理解旧知与新知、问题与思维的关系和矛盾。以复习“酸碱盐的化学性质”为例，将“问题情境化”：妈妈在厨房中发现菜刀生锈、铝质水壶生水垢，怎么解决这些问题？怎么区分厨房中的纯碱与食盐？用到酸碱盐的哪些化学性质？通过情境化的问题，驱动学生梳理知识网络并建构复习元素化合物的一般模型，自觉应用系统思维解决实际问题。
（三）“观念—情境—问题”三线合一教学模式的操作流程
1.根据教学目标，提取化学观念并形成基本理解
先基于核心素养教学目标，确定统摄整个教学内容的化学观念，再结合具体内容形成基本理解，为驱动性问题的设置指明方向，增强观念为核心教学的实操性。
2.依据驱动性问题，创设适切的情境
为了充分调动学生主动探索，结合课时教学内容和驱动性问题，创设符合知识发现过程、科学探究顺序、学生认知顺序的教学情境。
3.基于问题与情境，设计探究性与实践性的学生活动
活动既能促进知识上升为观念、为学生创造机会展示其基本理解，又利于教师通过观察学生在活动中的展示情况以测评其观念的建构层次。因此，活动要与情境、问题和基本理解保持一致，增进对化学观念的基本理解。
4.基于反思与评价，建构结构化知识，发展化学基本观念
通过探究实践、交流共享、反思评价等环节，逐步引导学生达成对化学观念的基本理解、实现知识的结构化和素养化，更好地迁移应用。
二、“观念—情境—问题”三线合一教学模式的实施
以初中化学鲁教版上册“二氧化碳的性质”为例，探讨本教学模式的应用。
（一）明确核心素养目标
（1）了解CO2在自然界生成与消耗的途径、在生产生活中的主要用途及性质，并用化学方程式表征。
（2）学会用“性质决定用途、用途反映性质”的思维方式认识CO2。
（3）经历探究CO2的性质，逐步形成实验设计能力、逻辑推理能力、与他人合作的能力。
（4）辩证认识CO2，基于碳中和设计低碳行动方案，增强节约与环保意识，绿色应用。
（二）形成化学观念的基本理解
（1）基于客观事实、元素守恒、原子守恒，表征化学反应。
（2）CO2的性质决定其用途，用途反映其性质。
（3）基于实验进行推理，探究或验证CO2的性质。
（4）辩证认识CO2的利与弊，利用化学手段减少或消除其对环境的危害。
（三）设置驱动性问题
（1）CO2广泛存在于四大圈层，在自然界中生成与消耗的途径有哪些？
（2）CO2作为重要的化工原料，在生产生活中有哪些常见用途？推测它有哪些性质？
（3）CO2是大气的重要成分，其含量变化直接影响生态环境，如何低碳行动以实现碳中和？
（四）创设适切的情境
基于碳中和理念，我们要进行低碳行动，这里的“碳”指什么？
第一认识CO2：你对CO2有哪些认识？结合资料，自然界产生和消耗CO2的途径有哪些？如何表征？
第二应用CO2：你知道CO2有哪些用途吗？体现哪些性质？如何证明？
第三改造CO2：分析空气中CO2含量变化图，获得哪些信息？引发哪些环境问题？如何实现碳中和？基于碳封存与转化资料，如何表征碳转化，辩证认识碳封存？（五）设计探究性与实践性的学生活动融合观念、情境、问题，设计探究与实践的学生活动，形成“二氧化碳的性质”学生活动设计内容。
1.认识CO2
借助“碳中和”，引导学生思考社会发展与低碳要求，引发认知冲突；梳理对CO2的已有认知，如组成结构、存在、制法、用途、性质、影响等，充实课前思维导图；分析自然界CO2转化资料，依据生成与消耗途径分类并表征，对比分析海水吸收CO2、光合作用，感受化学反应可控—控制反应条件生成预期产物。
2.应用CO2
借助“CO2能灭火，推测性质”引发思考，通过“CO2的用途体现哪些性质”引导学生用“用途反映性质”的思维方式系统认识其性质；最后，探究本组最感兴趣的问题，如：
（1）CO2溶于水吗？
①摇动碳酸饮料，观察现象并尝试解释；②观看压缩袋收纳羽绒服视频，解释原理；③设计实验验证CO2能溶于水，按本组最优方案进行实验，记录现象，得出结论，做出解释并初步建构探究模型。
（2）为什么叫碳酸饮料？
①分别向水、溶解CO2的水中滴加石蕊试液，质疑“石蕊为什么变红”；②查阅资料提出新问题“哪种物质使之变红”；③设计并优化方案，通过实验得出结论“新物质使之变红”，进一步质疑“新物质是什么”；④查阅资料表征该反应，解释“碳酸饮料命名由来”“石蕊变红原因”“海水吸收CO2原理”，领悟化学语言既浓缩、通用，又科学、简约；⑤喝碳酸饮料后打嗝，发现新问题，借助实验“加热变红的石蕊试液”，模拟碳酸饮料进入人体后的变化，解释打嗝的原因之一“碳酸受热分解”；回顾摇动碳酸饮料产生气泡，感悟化学反应可控—控制反应条件以控制反应速率。
3.改造CO2
发现问题“夏天越来越热”，推测可能原因；分析“冒纳罗亚山顶空气中CO2含量变化曲线”，揭示原因，认同过度索取破坏生态环境，与自然和谐共生要绿色应用，并提出解决问题的思路—碳中和。
此外，用话题“我眼中的CO2”，测评能否辩证看待CO2、认同可持续发展观；借助实践性作业“利用生活物品，设计综合实验探究CO2的性质”，发展创新实验能力。
（六）建构结构化知识
通过认识、应用、改造CO2，构建认识元素化合物的模型，实现知识的结构化、素养化，增进对化学观念的理解，形成结构化知识图（见图1）。
三、反思
本教学模式要求精准制定核心素养目标，以化学观念统摄教学。个别教师对化学观念统领教学认识不足，目标表述不清晰；情境选取随意，唯情境而情境；问题设计指向不明，影响学生科学思维的发展和化学观念的形成。
注重评价环节要促使学生形成并发展化学核心素养，促进教师改进并优化教学而设定。如何进行评价并有效测定其核心素养各维度的发展状况，是亟待解决的问题。
总之，在教学实践中，教师要始终秉持着一个核心理念，那就是以发展学生的核心素养为主旨。为了实现这一目标，教师要将提升化学观念作为主线，引导学生深入理解和掌握化学知识。同时，倡导以探究与实践为主的多样化学习方式，让学生在实践中发现问题、解决问题，从而更好地培养他们的创新能力和实践能力。
参考文献：
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