作者说写
尊敬的读者，大家好！我是《中化参》的作者白汇民，非常荣幸能在这里与大家分享我与张贤金老师共同创作的，发表在《中化参》2024年第11期上旬的文章《基于工程情境的元素化合物复习教学——以“水体中氨氮的无害转化”为例》的写作思路。
这篇文章的素材来自我的一节高三复习公开课。这节课的知识内容隶属于主题单元“氮及其化合物”，上课时间处于高三一轮复习中段。学生在此前的复习中，已经初步形成以价类二维视角分析元素及其化合物的能力，初步掌握了应用化学反应原理对物质变化过程进行分析的理论基础。但是，在备课之前，通过访谈和前测问卷，我们发现很多学生在面对综合性问题时力有不逮，表现为分析问题时无从入手、解决问题时无计可施、回答问题时言不达意。同时，部分教师也感觉高三复习课在有效建构学生知识网络路径，提高学生化学知识与问题解决的融合度，引领学生应用已有能力去解决问题等方面还有待加强。为此，通过多维度思考和多次磨合，我们最终选取了“水体中氨氮的无害转化”的实际问题，确定本节课的设计思路为以工程情境为载体，适当突破章节限制，应用物质类别、化学平衡、氧化还原等知识解决问题，开展分类与概括、证据与推理、模型与解释、符号与表征等具有学科特质的学习活动。由此形成了本文的写作思路。
在课前任务中设计事实性知识为主体的自学任务，让学生自主完成氮元素及其形成的重要物质的知识回顾与重组。在课堂上，通过氨氮合成的价值与危害的分析，将学生对问题的认识推进到“归途”，引导学生认识氨氮合成的社会价值，使学生树立客观认识真实世界的科学视角。接着以“触目惊心的数字”为情境素材，发现水体中氨氮污染的实际问题，提出“修复氮平衡势在必行”的主题任务，并拆解为“设计去除水体中氨氮的思维路径”“探究去除水体中氨氮的方法”等子任务。在探究过程中，以选自专业文献的工业真实流程及实验记录为情境，以来源于实际尤其是工程背景的问题为驱动，让学生多角度多轮次的回顾并使用知识和原理解决问题。从而发展学生接受、吸收和整合化学信息的能力，提高学生运用分类、氧化还原等思想分析问题和书写陌生氧化还原方程式的能力，提升学生运用化学反应速率的影响因素、电化学等化学原理来解决实际问题的能力。实现从学科知识承载关键能力，进而向化学学科核心素养的转化。
本节课在更具真实性和开放性的情境中，将情境问题转化为化学问题，探寻解决问题的思维路径。在解读、分析、验证解决方案的实施过程中，使学生巩固物质类别、平衡原理、氧化还原反应、反应调控等核心知识，发展学科能力，培育工程思维。通过让学生体会工程思维与化学思维的异同与有机融合，达成思维路径的完善和思维模型的建构，提高学生面对综合性的复杂问题时的应对能力。元素化合物知识的复习是高考一轮复习的重点和难点。本文所述基于工程情境解决实际问题的教学模式为学习活动提供了丰富的事实基础和理论探究空间。在化学元素化合物的复习中，抓住化学学科的特点，根据学生的知识结构和认知水平，适当打通单元边界，精心设计教学过程，充分调动学生的思考，激发学生的兴趣，才能发挥化学学科不可代替的独特功能，有效发展学生的化学学科核心素养。
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作者分享的文章发表在《中化参》2024年11期上旬。
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编辑：石宇婧
复审：刘 琪
终审：王军翔
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