近日，广东省教育厅指导、广东省教育研究院主办的南方教研大讲堂第172场 ——“挖掘学科知识本质 培育学生核心素养” 高中化学专场活动举行。活动由广东省教育研究院高中化学教研员程俊老师主持，邀请人民教育出版社化学编辑室主任乔国才、华东师范大学化学与分子工程学院姜雪峰教授、中山市教育教学研究室高中化学教研员罗洪正老师、广东实验中学柳先美老师、中山市华侨中学林晓霞老师参与现场活动。中山市教育教学研究室、中山市华侨中学参与协办。
活动在教研网、粤TV、广东教育Plus、移动和教育、粤教翔云、广东教育研究、广东教育传媒、广州教育联播等平台同步直播，截至活动结束，总观看数累计30.96万人次。
针对当前高中化学课堂存在的 “浅层化” 困境 —— 忽视核心概念形成逻辑、理论体系内在关联、知识与社会生活的深度联结。本次活动通过主旨讲座、课例展示、沙龙研讨与现场提问，探索挖掘知识本质的课堂呈现策略，助力核心素养落地。
活动形成三点核心共识：一是化学知识的本质深藏于符号、现象背后，需扎根组成、结构与转化规律的底层逻辑，方能实现深度理解与迁移应用；二是实施科学教育，化学是关键学科，以“源于生活—科学原理—前沿应用”路径，满足科技创新人才培养对科学思维、创造能力和科学精神的诉求；三是好课需兼顾 “全局观” 与 “细节逻辑”，通过 “挖掘本质 — 建构模型 — 应用模型” 的闭环，实现化难为易和学以致用。
一、教材主编讲座
乔国才以“准确把握学科本质，提高课堂教学能力”为主题，围绕 “构造原理” 与 “能量最低原理” 两大教学难点展开深度解读。他表示，构造原理是基于光谱学事实的经验规律，118 种元素中存在铬、铜等 19 种电子排布例外情况，其本质是描述新增电子填入能级顺序的 “假想思维模型”，而非原子实际排布过程；能量最低原理的核心是 “整个原子体系能量最低”，而非单一轨道能量最低，电子填充需综合考量能级能量与电子间相互作用，过渡金属原子的排布差异可通过电子排斥能合理解释。讲座以严谨的逻辑，帮助教师澄清教学误区，为后续一线教师的教材理解与课程实施筑牢理论根基。
二、课例展示
林晓霞执教人教版选择性必修 3《卤代烃》新授课，以 “药物合成中间体制备” 为情境，从极性视角切入教学。课堂立足 “结构决定性质”，通过分析碳及溴元素的电负性差异，推测反应活性断键部位，引导学生预测陌生物质的化学性质；借助活化能对比图，引导学生自主推导取代与消去反应的条件异同；改进实验装置，实现学生在课堂上自己完成实验的可能，强化学生对条件控制的意识；设置迁移任务，促进学生对知识的理解和应用能力；让学生在亲身体验中建立 “理论预测 — 实验验证 — 模型构建 — 迁移应用” 的完整逻辑链。课程融入结构知识与原理图像，协助有机教学，凸显化学知识的本质联系与应用价值。
柳先美执教《合成有机高分子的基本方法》复习课，通过展示聚乙炔导电高分子、芳纶防弹纤维等实物图片与应用案例，将抽象的有机化学知识与生活实际、科技前沿紧密结合，点燃学生的学习兴趣。此外，他采用“示例分析 + 真题突破”的教学模式，引导学生从单体结构特点、反应规律入手，层层剖析高分子合成的关键逻辑。针对聚维酮碘、芳纶纤维等复杂结构的单体推导难点，柳老师借助实验演示、分子结构模型、氢键示意图等直观教具，结合问题驱动、方法导引等方式，让学生在自主探究中突破思维瓶颈，掌握单体推导的核心方法。
三、教研沙龙
01
对两节展示课的点评
乔国才肯定了林晓霞《卤代烃》一课在落实学生核心素养方面的成效，尤其是科学态度与社会责任、证据推理与模型认知两个维度。例如在证据提供上，课堂向学生呈现了电负性数据、电子云密度图、反应能量轮廓图、核磁共振氢谱等资料，让学生对卤代烃发生取代反应和消去反应的断键部位、生成产物、所需条件的认识更加深入，不仅知其然，更知其所以然。同时，乔国才提出两点建议：一是在有机产物预测的检验环节，鼓励学生灵活运用化学实验和仪器分析等手段，培养学生综合运用多样化方式检验有机产物的意识；二是鼓励学生提问质疑，实现从 “解决问题” 向 “提出问题” 的进阶，学生从不敢提问、不会提问逐步养成敢提问题、善思问题的习惯，培养质疑精神与创新意识，助力创新型人才培育。
姜雪峰对柳先美的《高分子合成方法》复习课进行点评，肯定了课堂首尾呼应的情境创设：导课时展示生活中常见的高分子材料，用贴近生活的物品形象化地帮助同学们理解本堂课的学习本质与目的，激发学习兴趣，让学生感受到科学的可触、可感、可知；与学生开展芳纶拔河的互动活动，在结尾时播放聚酰胺（PA）的提取过程。既回归课堂核心，同时引导学生思考所学知识的实际应用价值，引发学生对未来的憧憬与期盼。姜雪峰提出两点建议：一是进一步深挖知识本质，梳理学科内在逻辑，例如从结构角度将高分子的聚合反应分为自由基聚合和离子聚合，均裂产生自由基，异裂是离子化过程，将课堂知识延伸至更本质、更深的领域；二是在教学过程中，在深挖化学学科本质的基础之上，在解决问题的过程之中，灵活引入数学、物理、生物等相关知识，形成 “跨学科的本质是人类进入解决复杂问题的时代，没有单一学科能解决所有问题” 的跨学科视野与思维方式。
02
关于挖掘知识本质
避免机械记忆的对策
林晓霞结合《卤代烃》的备课过程，分享了避免学生陷入 “机械记忆条件，忽视本质逻辑” 困境的做法。一是建立知识逻辑体系，从学生已学的结构、原理知识入手，帮助学生理清反应本质，建立起反应物、生成物与条件三者间的逻辑关联。例如理论分析时，结合极性、电负性、吸电子基团等结构知识，帮助学生推测卤代烃的断键位置、反应类型、反应产物；结合原理模块知识，引导学生从反应能量轮廓图中推导取代反应和消去反应的适宜条件。二是设计或改进实验，让学生亲自动手操作，亲眼见证实验结果，加深对反应条件的印象。三是建立迁移应用模型，应用模型解决新情境中的问题，让学生感受知识的应用价值。
柳先美结合《高分子合成方法》一课，分享了挖掘知识本质、促进学生理解知识的常态化教学做法。一是认真研读课标，明确教学核心要求；二是从学生生活实际出发，遵循由小及大、由近及远、由易及难的原则设计教学；三是自制教具与绘制相关知识图（达 2000 余张）辅助学生理解抽象知识。例如在高分子教学中，柳先美研读课标后，明确 “高分子聚合反应本质是加成与取代、结构决定性质” ，以生活中随处可见的高分子材料为切入点，搭配自制结构图辅助教学；通过让学生由少到多书写链节、探究聚合规律，结合动手体验材料韧性等趣味活动，让学生直观感受 “由小变大” 的转化的价值。
03
新课改有机模块教学的建议
新课改后，化学反应原理、物质结构与性质、有机化学基础三个选择性必修模块均需学习，与过去相比，这给有机化学教学带来了诸多变化。为一线教师能用好教材，乔国才从教材编者的角度，从三个层面进行了解读：
一是课标层面，2017 年版高中化学课标对三个选择性必修模块的排序为原理、结构和有机，建议结构模块需在有机模块前开设，说明有机化学的学习必须以结构知识为基础，核心是理解结构对性质的影响。
二是教材层面，有机化学教材的编排处处体现 “从结构理解有机化学” 的视角，逐步递进地建立从结构分析有机物性质的思维逻辑。
三是教学层面，相较于无机物，有机物的性质规律更为显著，而这种宏观性质的规律性与微观结构密切相关。因此，教师在有机模块教学中需突出结构视角，引导学生从碳原子的饱和程度、官能团种类、共价键的类型与极性等方面，分析其对有机物性质的影响，开展基于结构特征预测物质性质和反应的教学活动，提升学生对有机模块知识的理解层次。
同时，乔国才建议一线教师多关注、挖掘教材中的显性与隐性的知识本质化设计。例如在“整理与提升” 栏目，其定位于各单元内容学完后，引导学生以知识结构化为基础，提炼化学科学的认识角度、思路与方法，突破了过去以知识归纳为主的总结模式，强调知识教学与思路方法之间的关联，为教师落实核心素养发展要求提供了重要脚手架。
04
关于学科前沿与中学教学的衔接
针对学科前沿知识走进中学教学的问题。姜雪峰提出，化学支持着现代文明的发展，化学前沿关乎各个产业和人类的需求。
一是高中化学可传递的前沿方向包括高分子材料（连接化学与生命科学、材料科学）、绿色化学（污染物转化利用）等。
二是科学前沿的动态性特征，化学作为一门核心基础学科，能够凭借其底层逻辑知识，破解生命科学、医学、材料科学等前沿领域的本质问题。例如，只有深入理解高分子科学的核心原理，才能从分子层面阐释生命体系的结构与功能，进而推动生命科学的突破性发展；而高分子科学的另一重要应用方向则聚焦于材料领域，诸如各类物美价廉的高分子塑料，已在生产生活中得到广泛应用，为人们带来了极大的便利。
三是前沿科学的育人赋能特征。前沿科学能够让学生切实感受到当下所学知识的长远价值，进而更加热爱并主动钻研课内的基础内容。在向学生传授科学知识的同时，还应注重培养他们的辩证思维，引导其认识到事物皆具有正反两面性。以高分子材料为例，这类材料凭借优异的耐用性为生产生活提供了诸多便利，但当它们失去使用价值后，也会因难以降解而长期滞留于环境中，形成不容忽视的环境问题。
05
关于“教—研—评”闭环
罗洪正结合中山市的区域教研实践，分享了以课例为基础的“教—研—评”实践模式与开展路径。
一是寻求教学困境突破口：秉持 “理解、研究、示范” 思路，正视学生基础与教师备课现实，强调挖掘知识本质与落实知识点并非对立，而是更高效的教学路径，倡导 “先研究、后备课”，借助多元资源挖掘知识本质，展现化学之美与学科价值。
二是搭建资源支撑：依托省教研体系建设项目，聚焦学科知识理解、深度学习等方向建设课程资源，推出可操作的优质课例，为教师提供实践借鉴，推动 “向本质而教” 理念落地。
三是构建评价闭环：以 “需求 - 生成 - 反馈” 完善评价体系，将课堂核心逻辑转化为情境、知识、能力、素养兼备的原创试题，通过测评数据双向反馈，优化教学与命题，助力核心素养培育。
四、科学家讲座
姜雪峰围绕“如何进行科学教育”开展主题讲座，深入阐释了科学教育的重要意义与实践路径，指出做好科学教育需坚守四点。一是遵循感同身受、源于生活的原则，从身边事、学生的需求和情感共鸣出发，搭建认知桥梁。二是立足科学内核，以数据化、量化和标准化为支撑，辩证呈现科学的两面性。三是兼具全局观与细节观，通过硫循环、胰岛素合成等实例，结合科学家的探索故事向学生传递科学精神，淡化功利化育人目标，注重培养有素养、懂坚持、全面发展的时代新人。四是科学教育是教学相长的过程，教师需以实干精神深耕教学，助力学生提升科学素养，为国家科技发展注入持久动力。
五、活动总结
程俊以《向着本质而教：为何？如何？》为题对本次活动进行四方面总结。一是化学课堂教学挖掘知识本质，路径就是削枝强干。即穿透事实性知识（叶）、概念性知识（枝），扎根程序性与策略性知识（干、根），并结合高二“电解池”的教学阐释挖掘到知识的根部对化学知识理解、跨学科教学和学科能力培养的价值和意义。二是提出好课的密码在于化难为易和学以致用，化难为易为翻越从“旧知”到“新知”的活化能“高山”提供了教学艺术的催化剂， 化难为易的方法有挖掘本质、建构模型、直观化等。关于模型建构，特别应注意建构简洁、好用的模，简洁是指要素简单、贴近本质、能在学生心中形成清晰的认知图景；好用是指普遍适用、能解决大量相关问题。三是提出向着本质而教揭示了化学学习的一个基本道理，就是学习永远不能停留在实践（性质和应用）或理论（物质结构与反应原理）的两个极端，而应该在两个端点间灵活转换，从现象挖掘到本质、并时刻用本质来解释现象。四是好课的追求从来都是一致的，不论是叫高效课堂、素养课堂，还是深度学习，其根本追求都是挖掘本质、学以致用。
最后，程俊期盼全省各地朝气蓬勃的骨干教师，以及历经30年磨砺、仍坚守讲台、引领一方的老教师、名教师们，能不辞辛劳走上全省大舞台，将自己历经岁月磨练的精湛课堂技艺和对学科知识的深度理解向全省老师分享。
来源：广东省教育研究院
编辑：广东君
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