高中化学核心素养中“宏观辨识与微观探析”培养的探讨

高中化学核心素养中“宏观辨识与微观探析”培养的探讨摘要：我国于二零一八年初颁发《高中化学课程标准》，指出了要以培养学生核心素养为本位，“宏观辨识与微观探析”是核心素养的组成部分。本文理清了核心素养、宏观辨识、微观探析的相关概念，以建构主义和人本主义教育理论为基本，采用文献调研法和问卷测试法相结合，以衡阳师范学院初等教育学院的高一学生为对象，开展了线上教学实践，结合实践课的教学内容，设计体现宏观辨识与微观探析素养的问卷进行测试。结果表明：学生的宏观辨识与微观探析素养整体上处于中上水平，实践课的开展增强了学生的宏观辨识与微观探析的水平，提高了学生对这方面的重视程度。化学实验法、情境教学法等策略对于培养学生的宏观辨识与微观探析切实可行。关键词：宏观辨识；三重表征；宏微结合目录TOC\o"1-3"\u1前言 11.1研究背景 21.1.1课程改革的要求 31.1.2落实新课程标准的要求 41.1.3高中化学教学实际需要 51.2研究目的及意义 61.2.1研究目的 71.2.2研究意义 91.3国内外研究现状 101.3.1国外研究现状 111.3.2国内研究现状 122理论基础 132.1相关教育理论 132.1.1建构主义理论 142.2.2人本主义理论 152.2相关概念的内涵 152.2.1化学核心素养 162.2.2宏观辨识 162.2.3微观探析 172.2.3宏观辨识与微观探析 172.3高中生“宏观辨识与微观探析”素养培养策略 182.3.1培养宏微结合的学科思想，整体把握知识脉络 182.3.2注重真实问题情境创设，使课程内容情境化 212.3.3化学实验进课堂，启迪科学思维 223.实践部分 233.1实践前的准备 233.1.1实践对象的确定 233.1.2教学内容的选择 233.1.3调查测试卷的设计 243.2实践过程 244实践分析 244.1学生“宏观辨识与微观探析”维度核心素养情况分析 254.1.1水平一 284.1.2水平二 284.1.3水平三 284.1.4水平四 284.2对学生分析问题与解决问题能力培养情况的分析 284.3策略实施有效性分析 29结语 30参考文献 31附录 36附录一 36附录二 36查重报告单致谢1.前言1.1研究背景1.1.1课程改革的要求双基教学、素质教育和现在新提出的核心素养是我国基础教育的几个主要变革过程。双基教学注重学生基本知识与基础技能的培养，长期发展下形成了过分看重成绩，教育初心发生改变的尴尬局面[1]。所以21世纪初我国开始了教育改革，并在2001年进一步实施，提出素质教育改革下的“三维目标”进行教育改革，注重学生自主发展。虽然素质教育比前面“双基”阶段有所进步，但仍然出现不少棘手的问题。比如，随着素质教育的实施，它慢慢地变成了一种教育口号而没有发挥其根本的作用。直到于二零一四年国家颁发了《关于深化课程改革落实立德树人任务的意见》，就重点强调了“核心素养”，要求明确各个学段、学科具体的培养目标及育人任务。“核心素养”一跃成为国内教育界研究的热点。化学核心素养是核心素养赋予化学课程的任务。因此可见，对化学核心素养的研究符合新课程改革的要求。1.1.2落实新课程标准的要求新版《高中化学课程标准》将化学核心素养分作5个成分。“宏观辨识与微观探析”作为第一个成分，不仅体现化学学科的本质特点，希望学生从宏观-符号-微观三种表征学习化学，同时也是学好化学所必备的工具性思想[2]。因此，在化学课程的学习过程中渗透这一维度的核心素养具有重大意义。1.1.3高中化学教学实际需要在长期应试教育的影响之下，学生在学习化学时大多还是以机械的读、写、背为主，而没有以真正理解知识、运用知识的方式去学习化学知识。总是将知识分开记忆，看作是没有关系的知识，由此就不能灵活的将知识间联系起来。也会觉得化学知识琐碎难学。这其实还是学生缺乏“宏观辨识与微观探析”的不良症状之一[3]。没有在学习化学的过程中从宏观和微观相结合的角度去理解化学知识。因此，改变当前教育存在的这些问题，培育学生的核心素养已然是迫在眉睫了。故笔者选择了对“宏观辨识与微观探析”的培育作些探讨。1.2研究目的及意义1.2.1研究目的（1）对有关宏观辨识与微观探析的相关理论、概念综合分析。通过查找文献发现，目前对于化学核心素养的研究主要集中在其内涵、结构和意义的理解层面，对于宏观辨识与微观探析的研究也还处于起步阶段，主要是关于培养方法和策略的研究。本研究对宏观辨识、微观探析的相关概念、理论进行整理，为化学学科的教育研究提供参考。（2）探讨基于宏观辨识与微观探析的提高方法。通过开展教学实践，探讨在宏观辨识与微观探析的教学里创设教学情境、课堂演示实验法等策略对学生宏观辨识与微观探析培养的优越性。（3）探讨对学生宏观辨识与微观探析的影响①了解学生宏观辨识与微观探析的现状②观察分析在开展实践后，学生宏观辨识与微观探析的达成情况。③从分析问题和解决问题两个方面来探讨对学生素养的影响。1.2.2研究意义（1）丰富关于宏观辨识与微观探析的理论。根据笔者的调查发现，目前我国对于宏观辨识与微观探析素养的研究是从近几年才开始的，各方面的理论还有很多可以进一步深入研究的地方，笔者希望通过本研究来丰富这方面的理论基础。（2）有利于立德育人任务的实现。立德树人任务中详细说明了学生具备核心素养的作用，并提出要明确各个学科对学生学科核心素养的要求，而化学核心素养是核心素养在化学学科中的体现，本研究从化学学科核心素养中的宏观辨识与微观探析出发，寻找有关宏观辨识与微观探析的培育方式，有益于立德育人基本任务的落实。（3）“宏观辨识与微观探析”属于化学学科素养的一部分，对“宏观辨识与微观探析”的研究探讨有利于学生学科素养的达成。作为一名化学学科师范生，在步入教师岗位前对“宏观辨识与微观探析”素养的认真研究，有利于更新自身教育思想。1.3国内外研究现状1.3.1国外研究现状一个国家教育目的的确定受包括他国教育形势在内的诸多因素共同影响，研究各国教育框架及实施效果有重要意义。下面以具有代表性的联合国教科文提出的核心素养框架、英国“核心素养”框架和欧盟的核心素养框架为例作些探讨。（1）联合国教科文提出核心素养框架时代在迅猛发展，旨在培养适应时代的新型人才教育目标也随之作出相应调整。20世纪末，联合国教科文组织（UNESCO）在《教育——财富蕴藏在其中》中第一次提出公民要具备四种基本素质。指明财富藏在教育里，教育的目的应该以培养公民学会生存为基础发展他们各方面的素质。即教育不该局限于文化知识的传授，而更应该着重于国民核心素养的培养[4]。2003年，UNESCO在四种素质基础上，进一步提出了第五种素质，即为学会改变。2013年联合国教科文组织正式发布的《全球学习领域框架》将核心素养分为七个维度，为21世纪教育指明了具体的方向与要求，将核心素养正式作为当下各国教育的主要培养目标。（2）欧盟核心素养框架21世纪欧盟成员国确定将“公民核心素养”作为一致的教育目标，且于二零零六年发布了《终身学习素养：欧洲参考基本框架》的教育议案、议案明确提出了核心素养框架，框架将主题定为终身学习，将教育对象定为义务教育前的学生，这一框架的提出利于培养具有生活、工作、学习能力的合格公民，进而达到终身学习的发展目标。欧盟将核心素养分成八维度[5]。欧盟核心素养框架的提出为各个成员国提供了一个基本的培养标准，并在发布的报告“欧盟ET2010计划”中对成员国培育核心素养过程中所采取的具体行动及对评价体系进行了具体的阐述，对于我国核心素养培养的具体实施有一定的参考价值。（3）英国“核心素养”框架英国是西欧经济、教育发达的国家，提出的教育方针具有一定的参考价值。在各国争先出台核心素养框架，在倡导全民素养提高的浪潮中，英国却没有提出系统的素养框架，而是聚焦提升公民的各种能力，即21世纪技能。对其进行分析后会发现其实英国所提出的21世纪技能可以看作能力导向下的公民“核心素养”。英国在理论层面提出以职业能力来导向公民“素养”的培养，在实践方面采用结合课外活动、实地学习、自主研究等方式培养核心素养的方式对我国的核心素养教育改革具有一定的借鉴意义[6]。其实不论是教科文组织、英国、还是欧盟组织发布的关于素养的相关文件，虽然在表达上不相同，但是对教育的需求都是一致的，其核心目的都在于培养能够快速适应时代发展、社会进步的合格公民。1.3.2国内研究现状（1）我国核心素养框架的提出2016年，我国教育部成员经过三年的不断努力，核心素养框架终于颁发，将中国学生发展核心素养分为文化基元、自主发展、生活参与三个方面、六个维度，具体可细化为十八个基本要点，我国核心素养框架颁布之后，诸多化学学者依据核心素养的六个维度重新审视化学这一学科，如2017年赵艳的《充实人文情怀，提高化学活力》将人文情怀融入化学教育，将自然学科的理性思想与人文情感进行有机的结合，实现了在化学的学习中，能够全方位、多维度的培养学生的核心素养[7]。由此可见，核心素养框架引导教师及教育学者对化学学科的教学进行重新审视，教育界针对如何更好的学习化学、培养学生核心素养更是出现了百家争鸣的盛况。(2)有关化学核心素养的研究核心素养的提出，为我国教育提出了改革的方向。吴俊明在2016年发表的《关于核心素养及化学学科素养的思考与疑问》中认为核心素养的实现需要通过对学科知识的学习来实现，每一个学科都具有自己的特质，所渗透的核心素养也应有所偏重，对学科知识与具有学科特质的核心素养的研究便是当下突破核心素养培养的关键[8]。化学核心素养的研究也应如此，除此之外，化学学科课程不同于化学科学，但是却有着非常紧密的关联，如何将客观的化学科学知识结合教育目标、学生的心理发展规律以更好的培养化学核心素养是化学学科的真谛。培养学生化学核心素养的前提是必须要明确它的结构，我国教育学者对化学核心素养结构的讨论碰撞出了许多智慧的火花，如刘前树在2016年发表的《试论核心素养的结构》中提出的四维度结构模型从“核心”、“化学”、“人”三重素养推定化学核心素养的结构[9]。之后，吴星在2017年发表的《关于高中化学核心素养的认识》一文中对化学核心素养各个维度的概念及联系进行了更深层次的解读，为对其更深层次的研究打开了一个突破口[10]。（3）“宏观辨识与微观探析”的探索最近几年，关于化学学科核心素养的研究逐年增多。笔者在知网将“化学核心素养”作为词条进行搜索，搜索到的相关文献有288篇。以“宏观辨识微观探析”为词条在中国知网进行检索，发现谈及宏观辨识与微观探析的文献期刊仅仅30余篇，且多篇幅较短，代表性不高，这也说明当前在该领域缺乏系统的研究。需要广大一线化学教师及化学教科研工作者的不断深入研究。2理论基础2.1相关教育理论2.1.1建构主义理论 建构主义是近代教育心理学上出现的理论思潮，对我国以至于世界范围的课程及教学的改革产生了巨大的影响。建构主义学习理论在国际上较为认同的权威人物有皮亚杰，科恩伯格、维果斯基等，其核心思想主要包括以下几点：第一，知识的获得不总是只有教师所讲述的知识这一唯一途径，而是学习者借助必要的资源，在一定的问题背景下，通过有意义的建构的方式来得到的；第二，建构主义者认为教师要依据学生的个人真实情况创设丰富有效的教学情境，帮助学生在特定的学习情境中构建自己的知识网络[11]。依据建构主义理论的观点，为了培养学生的“宏观辨识与微观探析”能力，在培养过程中，必须坚持以学生为课堂的中心，教师的主要工作是为学生提供必要的指导，最大可能的让学生依据一切能接触的教育资源以及学生已有的生活经验完成对知识的有意义建构；。2.1.2人本主义理论人本主义理论一直被称为心理学的第三股势力，强调人的力量与个人发展，把个体的自主实现作为追求的目标，重要代表人物有罗杰斯、马斯诺。罗杰斯认为学习主要以学生的兴趣为中心，在学习中个体自发投入情感与智力，以自我评价的方式，促进学生的多维智力和情感全方位发展的过程[12]；罗杰斯以学生者为中心的教育观认为学生是学习中的主体，教师只是学生学习知识的指引者和帮助者，由此在教学过程中一定要充分发挥学生的主体作用。再者教师的任务不是命令学生学习知识，也不是教学生怎么样去学习，而只是为学生提供一切可能的学习资源，提供一种有利于学习的气氛，让学生自己决定怎么样去学习。马斯洛认为人的需要是一个金字塔的结构形状，只有人们低级需求有所满足，才会进一步去追求更高级别的需求。所以在学习中只有先满足学生低级别的要求，才能进而激发学生追求其更高层次的需求。同时根据人本主义理论的论点，笔者在设计及进行以“宏观辨识与微观探析”培育为目的的实践活动时，对学生的要求要逐渐提高，先尽力满足学生较为低级需求，再引导学生追求较高层次的需要。与此同时，核心素养的提出其实也是为了培养具有健全品格的完整的人，这也正好与人本主义的观点异曲同工。2.2相关概念的内涵2.2.1化学核心素养以素养对人发展的不同影响和功能，可将其区分为核心素养和一般素养。林崇德所理解的核心素养是能顺应社会进步的素养，在他的文章《21世纪学生发展的核心素养》一文中指出，核心素养是学生在不同情境下总能够顺利处理问题的能力，核心素养也不会与生俱来，是需要持续学习、在后天努力下养成，贯穿人的一生[13]。《高中化学课程标准（2017年版）》中，提出了化学核心素养系统的定义，是学生在化学学习过程中逐步形成的个人和都需要的必备能力、关键品格和正确的价值观念，是学生通过化学学习内化的带有化学学科特性的品质，是核心素养的重要组成部分[14]。它们的内涵如表2-1所示：表2-1化学核心素养内涵2.2.2宏观辨识宏观辨识是学生学习化学的重要视角，结合化学学科而言，宏观辨识往往需要借助一定的手段，主要是通过肉眼直接观察、或通过实验借助实验仪器对物质的状态、组成以及实验所呈现的实验现象来辨别和认识物质[15]。2.2.3微观探析“微观”一词在化学学科中可以看作是涉及分子、原子、电子等内部结构的学科术语，“探析”可解释为探讨和分析。化学科学是从分子、原子水平层次探究物质的组成、结构、变化和性质的学科，从粒子的微观角度探究物质，用符号表示物质的组成、结构，再从物质的微观表征推断其固有特性及其可能会产生的反应，微观探析具有鲜明的化学特色由此可见一斑。2.3.4宏观辨识与微观探析宏观辨识和微观探析将宏观与微观两个角度连接为一个整体，成为化学学科核心素养的五个方面之一，2017版课标给岀了“宏观辨识与微观探析”的水平划分如图3图3“宏观辨识与微观探析”各水平层次2.3“宏观辨识与微观探析”的培育策略2.3.1培养宏微结合的学科思想，整体把握知识脉络 在化学课程标准（2017年版）中提出了以学科大概念为核心的教育理念，更加注重化学知识之间的联系，对整体知识的建构。哈伦在其著作中指出“大概念能解释大范围下的一系列的相关现象。不论学生将来是否进一步深造学习科学，还是直接从事工作,这些大概念对于他们依据科学知识参与影响自己和他人生活的决策都是十分必要的”[16]。大概念教学理论与化学核心素养理论有异曲同工之处，都重视知识与生活间的联系。不可否认的是，宏观辨识与微观探析本身就能看作学科大概念。它是化学学科最基础的素养，体现化学学科特有的学科思想。有利于学生在通过宏观感知去进一步推测物质的微观结构和组成。根据物质的微观结构进一步去预测物质的性质、并对宏观现象进行解释。从宏观、微观和符号几个方面学习把握化学知识，并建立它们之间的内在联系，形成化学科学特别的思维方式[17]。笔者认为在教学中向学生渗透像宏微结合这样的学科大概念将有助于帮助学生整体把握知识的大致脉络，促进知识正迁移的发生。2.3.2注重真实问题情境创设，使课程内容情境化 情境教学的提倡者王祖浩就曾写道知识不应从它原本所在的系统中孤立出来，学习知识最佳的方式就是在知识原本的系统中进行[18]。建构主义也认为适当的教学情境有利于学生回忆以前的旧知识，获得新知识。不可否认的是化学学科核心素养的培育也同样需要创设合理且真实的学习情境。有效的问题学习情境是化学核心素养培育的载体，“宏观辨识与微观探析”有助于学生形成化学学科独特的思维方法和学科观念，而这就需要学习者通过对真实问题的解决来实现。教师通过创造真实的问题情境，培育学生分析、解决问题的能力，逐步使学生具备学科特有的观念，把握学科所特有的思维方式去分析和解决实际问题，培育学生的自主探究力，进而达成建构核心素养的目的。因此，在“宏观辨识与微观探析”素养的培育中，必须要紧紧联系学生的相应生活经验，创设与学生的日常活动、衣食住行紧密相关的真实情境，调动学生的已有知识解决生产生活中的实际现实问题。2.3.3化学实验进课堂，启迪化学科学思维 化学是以化学实验为基础，在原子以及分子的层次水平研究物质及它们变化的自然科学。化学实验可以给学生认识化学物质及变化提供相应的实验事实，基础化学教学中大部分概念、原理的形成，总是首先从认识物质的特殊性质开始。而物质的特殊性质特别是它们的化学性质，只有借助于特定的实验手段，并在人为控制的操作下物质发生物理变化或化学变化才能展现出来从而被学生观察到[19]。“宏观辨识与微观探析”的达成要通过对现象的辨识探索微观反应的原理、物质及其变化的规律。而在当下的课堂中，教师往往忽略了开展课堂实验来加深学生对宏观反应现象的印象，经常以口头实验现象完成对实验现象的描述。这明显不利于“宏观辨识与微观探析”的培育。笔者认为广大教师必须创造条件开展适量的实验教学，积累学生化学学科的感性认识，进一步启发学生的科学思维。3“宏观辨识与微观探析”实践研究3.1实践前的准备3.1.1实践对象的确定本次调查以衡阳师范学校初等教育学院高一年级的学生为实践对象，受新冠疫情影响，实践以开展线上教学为主。经多方面考虑最终决定在“腾讯会议”APP上开展教学。调查测试卷则通过“问卷星”小程序发布。3.1.2教学内容选择选择“生活中常见的有机物—乙醇”为教学内容主要有以下几个原因：第一，本课题位于高中化学必修二第三章，按照正常的教学进度，笔者实践教学的内容与实践班级的教学进度基本吻合，学生已经学习了第三章有机化合物的部分知识，具备学习本课题的必要知识基础。第二，乙醇属于常见的烃的衍生物，乙醇的微观结构并不复杂，有利于学生通过分析乙醇的各种宏观化学性质和微观结构间的联系。同时乙醇的官能团上的氢比较活泼，可以发生多种反应，培养学生通过联系物质的组成和结构解释宏观现象的能力。3.1.3调查测试卷的设计为了检验课堂教学效果，验证上文所述培养策略的有效性。笔者选取了课题中能体现“宏观辨识与微观探析”素养的知识点编制问卷，对每一道题进行详细的分析与筛选，又考虑到调查问卷的简便性原则，以及减小因题目过多引起测试学生疲劳心理造成的答题结果误差，本次问卷一共只设计十二道选择题，涉及水平一、水平二、水平三、水平三及学生分析与解决问题的能力五个方面。其中涉及水平一的考察主要有1、2、3题，水平二的考察主要是4、6题。5、7、8考察水平三。9、10考察水平四。另外特别设置11、12考察学生分析、解决问题的综合能力。3.2实践过程此次教学过程主要包括组织学生进入课堂、内容引入、知识讲解与习题巩固、问卷调查几个环节。在经过充分的前期准备之后，笔者开展了线上课堂实践教学。实践教学一共开展两个课时。在上午10:15左右开始组织同学们进入腾讯会议线上课堂。向同学们说明了本次实践课堂的主题以及教学的内容后正式开始上课。首先，笔者由中国源远流长的酒文化创设情境，同学们反响效果较好，通过有关酒的古诗导入课堂的主人公-乙醇，同学们的思维逐渐地进入课堂并积极配合教学，在介绍乙醇的物理性质时通过结合在生活中的一些用途和同学们逐个分析这些用途体现的分别是乙醇的哪项物理性质，培养学生分析问题的能力。在讲解乙醇的微观结构时笔者向同学们展示了乙醇的球棍模型。引导学生对乙醇的微观结构有了较深的认识。然后笔者通过从同学们在前面学习甲烷时涉及到的一氯甲烷，二氯甲烷的微观结构进行举例，帮助同学们理解烃的衍生物。官能团决定有机物质主要化学性质。通过和同学们列举前面所学过的官能团：碳碳双键、硝基、氯原子，同学们对官能团有了比较深刻的理解，能够从整体把握知识脉络。在讲清这些概念并熟悉乙醇的微观结构之后，开始从乙醇的官能团分析乙醇的化学性质，教材中关于乙醇的化学性质主要有乙醇与钠的反应和乙醇的催化氧化、乙醇的燃烧氧化。为了使同学们对反应现象有更深刻的理解，积极践行上文所提出的“宏观辨识与微观探析”培养策略中化学实验进课堂，对于这部分的讲解主要是结合实验视频，在视频的播放时结合旁白引导同学们有重点的观察实验现象。同学们在观看完视频后对反应现象的记忆较深。这说明引入化学课堂实验对学生宏观辨识与微观探析素养的培养有一定的效果。受线上教学的局限，笔者给同学们播放的是实验视频，不是真实的化学课堂演示实验。所以效果还不够直观，一线化学教师要努力创造条件尽可能的多做课堂演示实验或者是让学生自主实验。加强对学生宏观辨识与微观探析素养的培养。并和同学们一起明确这些反应是哪些位置的化学键发生断裂。帮助同学们进一步体会微观结构与宏观性质之间的关系，培养学生的宏观辨识与微观探析。因为篇幅所限，笔者将教学设计放在文章末尾，详细的教学设计请见附录14实践分析笔者在课堂实践教学完满完成后组织授课班级学生填写了调查问卷。学生填写问卷40份，有效问卷40份。现从策略的可行性、宏观辨识与微观探析的达成情况、学生解决问题和知识应用的能力几个方面对调查问卷完成情况进行数据分析。4.1学生“宏观辨识与微观探析”情况分析4.1.1水平一关于学生水平一的考察主要设置了三道题，分别是1、2、3题，第1题考察学生是否能从元素和原子、分子微观水平层次认识物质的组成、结构。答题情况如表4-1所示：表4-1问卷测试第1题答题情况表1、下列关于乙醇（CH3CH2OH）微观层次上的描述不正确的是（） A、乙醇由C、H、O元素组成5%B、乙醇分子中的所有氢原子性质都是相同的85%C、乙基与一个羟基相连就是乙醇分子5%D、乙醇分子中两个碳原子以单键相连5%本题正确率为85%，有34个同学选择了正确答案B选项。其他选项各有2名同学选择。A选项要求掌握乙醇的分子式，B要求学生知道乙醇含有三种不同性质的等效氢。D选项要求学生掌握乙醇分子中的化学键成键方式。选择错误选项的学生对乙醇微观结构理解不够透彻，所以在平时教学中教师一定要注意学生宏观-微观-符号综合能力的培养。第2题考察学生是否能通过观察辨识一定条件下物质变化的宏观现象及微观原理，答题情况如表4-2所示：表4-2问卷测试第2题答题情况表2、下列有关乙醇与钠反应的宏观现象或微观原理描述正确的是（）A、乙醇与钠的反应是取代反应80.5%B、乙醇与钠的反应不属于氧化还原反应15%C、钠浮在液面上不断游动2.5%D、乙醇与钠反应生成CO22%有80.5%的同学选择了正确选项A。这道题A、B选项考察学生对乙醇和钠的反应原理的理解，C、D选项考察学生对乙醇与钠反应的宏观现象的掌握情况。而有相当一部分的同学没有熟练把握乙醇与钠反应的微观反应原理和宏观反应现象。没有理解乙醇与钠的反应既是取代反应也是氧化还原反应。同时钠与乙醇反应现象为钠块沉在乙醇底部，产生氢气。教师在平时的教学中要注意“化学实验进课堂”，加深学生对反应现象的深度理解与记忆。第3题的答题情况如表4-3所示：表4-3问卷测试第3题答题情况表3、关于乙醇的说法中正确的是()A、乙醇结构中有-OH,所以乙醇溶解于水，可以电离出OH-而显碱性7.5%B、乙醇燃烧生成二氧化碳和水，说明乙醇具有氧化性10%C、乙醇与钠反应可以产生氢气,所以乙醇显酸性0%D、乙醇与钠反应非常平缓，所以乙醇羟基上的氢原子不如水中的氢原子活泼82.5%第3题正确率为82.5%，大部分同学基本上选择了正确答案D选项。还有7个同学选择了A、B选项。这道题考察乙醇与钠的反应现象及现象背后体现的微观原理，部分同学可能会对比水能电离出氢氧根离子而误选A选项。选B的同学则没有把握乙醇的燃烧反应中乙醇做还原剂，体现的是还原性。不能很好的区分氧化还原反应中氧化剂和还原剂。综合1、2、3题的答题情况看，每道题的准确率都在80%以上，这说明同学们水平一的达成情况比较好。但基本上每道题都有一部分同学对物质微观结构和反应现象认识不清。4.1.2水平二关于水平二的考察设置了两道题，分别是4、6题，答题情况如表4-4：表4-4问卷测试第4题答题情况表4、CH3CH2OH分子中含有的化学键种类有（）①极性共价键②极性共价键③金属键A、①2.5%B、①②90%C、②③0%D、②7.5%第4题考察学生能否从构成物质的微粒、化学键等方面说明常见物质的类别，正确率为90%,36个同学选择了正确选项B,绝大部分的同学能够从乙醇的结构入手，知道乙醇碳原子之间为非极性共价键，碳氢原子之间的化学键为极性共价键。这说明学生对于化学键及乙醇的微观结构掌握得比较好。第6题考察学生从解释同类物质的不同性质的变化规律能力。答题情况如表4-5所示：表4-5问卷测试第6题答题情况表6、等物质的量的CH3CH2OH、HOCH2CH2OH、HOCH2CH(OH)CH2OH和足量的金属钠反分别进行反应，产生氢气的物质的量之比为()A、1:2:110%B、1:2:362.5%C、6:3:620%D、3:2:17.5%第6题的正确率为62.5%，是正确率比较低的一个题。只有25%的同学选择了正确选项B，其实这个问题难度不大，钠与乙醇反应的本质是和乙醇中官能团羟基的反应，只要学生能够发现题干给出的结构中羟基的个数为1：2：3就能抓住解题的关键，羟基的个数比与生成氢气分子的个数比是一致的。选择错误选项的同学没有抓住羟基个数决定生成氢原子个数的这一规律，说明对乙醇与钠反应的微观原理理解还不够透彻。对水平二的情况进行综合分析，4、6题的正确率分别为90%和62.5%,学生对于微观领域中化学键知识掌握较好，能对金属键、极性共价键、非极性共价键进行区分。但对于能否把握同类物质的不同性质变化规律的方面有提升空间，教师在教学中要注意引导学生把握知识的整体脉络，进一步加强对水平二的培养。4.1.3、水平三水平三主要由5、7、8三题进行考察，第5题如表4-6所示：表4-6问卷测试第5题答题情况表5、含有两种官能团的烃的衍生物为（）A、CH3CH2NO215%B、氯乙烯60%C、二氯甲烷2.5%D、CH3CH2OH22.5%其中第5题考察能从物质的组成、性质、官能团等多个视角对物质进行分类。正确率为60%，是调查问卷中正确率比较低的一个题目。这道题主要考察学生对官能团种类及结构的记忆。正确率不高说明同学们对官能团的种类及其官能团的符号表征掌握不牢固，由此教师在上课时一定要注意对每种官能团的结构、官能团对应的主要化学性质、宏观化学反应及现象、属于那种有机物类别说清楚，加深学生的印象以帮助记忆第7题主要考察学生是否能区分物质组成结构对物质性质的影响。答题情况如表4-7：表4-7问卷测试第7题答题情况表7、下列不能被氧气催化氧化生成醛的醇是（）A、CH3OH17.5%B、CH3CH2OH0%C、C(CH3)3OH77.5%D、CH(CH3)2OH5%本题正确率为77.5%，错误选项主要分布在A、D两项。这些同学对醇类催化氧化成醛的条件把握不够，当然也不排除有同学知道条件但是不能很好的对羟基相邻碳上有哪些原子或原子团进行辨识，本题的突破点主要在于学生要知道醇类氧化成醛要满足一个条件，就是与醇羟基相连的碳上必须有氢原子。能够通过给出的化学结构分析与羟基相连碳上所连的原子或原子团种类。这个条件其实我在实践教学中有过强调，但是还有一部分的同学没有掌握好。这也引起了我的反思。对于学生宏观辨识与微观探析素养的培养不是一朝一夕的事情，它是一个反复的过程，教师必须要有足够的耐心去注意这方面的培养。第8题考察学生能从物质的组成、构成微粒等多个视角对物质进行分类的能力。答题情况如表4-8所示表4-8问卷测试第8题答题情况表8、下列关于烃的衍生物的相关描述不正确的是（）A、乙醇可以看成是乙烷分子中的一个氢原子被羟基取代后的烃的衍生物。B、四氯化碳不属于烃的衍生物C、硝基苯可以看成是苯分子中的一个氢原子被硝基取代后的烃的衍生物。D、烃的衍生物大大的增加了有机物的种类本题正确率为75%，从这道题的答题情况看，比较多的同学选择的错误选项集中在A、C两项，这些同学对烃的衍生物概念掌握不够，把握这一概念再结合对乙醇和硝基苯的微观结构的认识就能解决问题。从水平三的整体情况来看，5、7、8题的正确率分别为60%、77.5%、75%，三分之二的同学能够很好的完成考察，同时也说明在对概念的理解、官能团的种类及其对应的主要性质、微观结构还存在不可忽视的问题必须引起教师的注意。4.1.4、水平四第9、10题主要考察水平四中学生依据化学物质的微观结构，预测或描述化学物质的性质和在一定条件下可能发生的化学变化，评估某种解释或预测合理性的能力。第9、10题的答题情况如表4-9、表4-10所示:表4-9问卷测试第9题答题情况表9、丙烯醇可发生的化学反应有（）①加成②氧化③燃烧④与钠反应A、①②③10%B、②③④22.5%C、①②③④65%D、①③④2.5%表4-10问卷测试第10题答题情况表10、有机物CH3CH(OH)CH3可能具有的性质有（）①与金属钠反应生成氢气②能与氧气发生催化氧化生成醛③能发生加成反应④能使酸性高锰酸钾褪色A、①②③10%B、①③④15%C、①②③④30%D、①②45%第9题和第10题的正确率分别为65%和45%，正确率不高，说明学生对于水平四中能通过物质微观结构推测其可能的性质的能力还有待提高。在课堂教学中明显发现学生不能很好的将官能团和主要化学性质对应起来。教师在讲课时应该引导学生学会辨别它们。如醇羟基可以发生的反应有与钠反应、使酸性高锰酸钾褪色、醇羟基相邻碳上有氢原子可以催化氧化成醛。碳碳双键可以发生加成反应使酸性高锰酸钾、溴的四氯化碳溶液褪色、发生取代反应、加聚反应等，促进学生结构良好的知识体系构成。再对“宏观辨识与微观探析”素养进行整体构建情况分析可以得出参与测试学生“宏观辨识与微观探析”的素养整体处于中等偏上水平，平均得分率为72.3％。总体来看，学生水平一的发展最好，水平二和水平三的发展较好，两者相差不大。水平四的表现最差，需要继续努力提升。4.2、对学生分析问题与解决问题能力培养情况的分析学生分析问题和解决问题的能力主要在第11、12题重点考察。11题主要考察学生在把握乙醇微观结构的基础上考核学生分析问题的能力，乙醇分子中共有6个氢原子，那到底是哪个化学反应才能证明乙醇分子中羟基上的氢原子与其他氢原子不同呢？这就需要学生迅速分析出这个化学反应必须满足只有羟基上的氢参与了反应，而其他碳原子没有参加反应，分析出这一步问题才能得以解决。答题情况如表4-11所示表4-11问卷测试第11题答题情况表11、可以证明乙醇官能团上的氢与其他氢原子不同的是（）A.1mol乙醇燃烧生成3mol水5.13%B.乙醇用于制饮料2.56%

C.1mol乙醇跟足量的金属Na作用得0.5molH274.36%D.1mol乙醇可生成1mol乙醛17.95%本题正确率为74.36%,大部分学生能够根据羟基的微观结构选出体现其与众不同的反应。本题旨在考查学生对乙醇微观结构的掌握情况以及学生分析、解决问题的能力。只有在了解结构的基础上，进一步思考分析才能得出只有C项能证明羟基上的氢原子与另外5个不同。而A项中所有的氢原子都能参与反应，B项与题意考查意图无关，D项中有C-H键也参与了反应。在教学中，笔者突出讲解了羟基上氢原子与其他氢原子的不同，从答题情况看有一定成效。12题考察学生结合所学化学知识解决生产生活中的实际问题，这也是化学核心素养提出的出发点，即达成学生能通过化学学习在未来生活中面对相关问题时能做出相应的科学决策。答题情况如表4-12所示：表4-11问卷测试第11题答题情况表12、某有机化工厂用金属Na除掉苯中掺杂的H2O，某次生产中误将甲苯当成苯投入反应釜中，但由于甲苯中含H2O量很少，最后反应设备中还留有大量的金属钠，危险性极大。假如你是该化工厂的技术专家，你选择下列最合理、最安全的处理方案是（）A、打开反应釜，用钳子将反应釜内金属钠夹出0%B、像反应釜内加H2O，通过化学反应使钠转化成溶液流出10.26%C、向反应釜中加入乙醇，放出产生的气体和溶液87.18%D、通入氧气，将钠氧化成氧化钠，再加水溶解除去2.56%本题正确率较高，有87.18%的同学在此问题情境下能做出科学决策，钠与醇类的反应平缓，不同于钠与水、氧气反应剧烈且放出大量的热而有造成火灾的隐患。通过联系生产生活中的实际问题，让学生以角色扮演化工厂技术专家的身份来运用所学知识做出科学决策，以此培养学生分析和解决生产生活中实际问题的能力。从11、12题学生的完成情况看，学生分析问题和解决问题的能力较高。教师在教学中要注意引导学生能够运用所学知识分析问题和解决问题，培养学生的科学决策力。4.3策略实施有效性分析通过课堂实施情况和学生测试卷的完成情况来看，策略实施的有效性较好。1、在课堂实施中为检验注重真实问题情境创设，使课程内容情境化策略的有效性。通过以中国源远流长的酒文化—有关酒的诗歌导入，让同学们填写诗句“何以解忧，唯有杜康”中杜康一词，随后假装不知道杜康是什么物质来请教学生。引起学生争先回答是酒，课堂气氛马上开始活跃。这充分说明创设问题情境有利于学生积极性的调动，随后，在讲解乙醇燃烧时火焰为蓝紫色这一知识点时，向同学们发问既然乙醇燃烧时火焰为蓝紫色为什么酒精灯里面乙醇燃烧的火焰是黄色的呢？以设置真实问题冲突创设情境，同学们一个个绞尽脑汁的思考但都回答不上来，最后时机成熟时给予“焰色反应”的提示后，同学们豁然开朗，马上回答道因为酒精灯是玻璃制造的，而玻璃中的钠元素焰色反应为黄色。通过这个问题学生们对乙醇燃烧的宏观反应现象有了更深刻的理解，同时也能很好的促进学生将前面所学的钠的焰色反应现象与当前所学知识进行必要的联系，促进学生宏观辨识能力的培养。2、为检验化学实验进课堂，启迪科学思维策略的有效性，笔者在讲解乙醇与钠反应、乙醇的催化氧化反应时都和同学们一起观看了相应的化学演示实验视频，并以旁白指导学生对特征实验现象进行重点观察。在看完视频后笔者向同学们提问看到了哪些反应现象，大部分同学都能准确回答。这说明化学实验能够帮助学生对实验现象及化学物质的状态、颜色等宏观特点进行印象的加强。受疫情的影响，笔者给学生观看的只是实验视频，其效果远不及教师亲身在课堂上的演示实验来得更为直观。由此有理由相信真实化学演示实验及学生自主实验对学生宏观辨识与微观探析素养的培养大有助益。3、为检验培养宏微结合的学科思想，整体把握知识脉络策略的有效性，笔者在观看乙醇与钠反应视频后，要求同学们联系钠与水反应的现象比较钠与乙醇反应现象的不同，并说明这些不同现象下的微观原因。经过提示与课堂讨论，同学们能够回答出钠浮在水的表面，而在乙醇中下沉是因为密度大小的原因，笔者因势利导进一步提问钠与乙醇的反应