一、理论依据 （一）模型认知与模型建构 科学教育中的模型一般分为科学模型和认识模型2大类[1]，“模型认知”是化学核心素养的重要组成部分，既可以指基于特定理论模型（科学模型），形成对客观事物的形象化认识，如原子结构模型；也可以指通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立认知模型，基于模型形成对特定化学问题系统分析的思维过程，运用模型解决实际的化学问题，解释化学现象，揭示现象的本质和规律[2]，如本研究中的“位—构—性”模型。 模型建构是产生模型的过程，不仅包含建构模型，也包含应用和发展模型[3]。可见，模型建构能力是模型认知素养的重要组成部分，是化学核心素养的基本要求。多数研究者认为模型建构具有迭代性，一般为4个历程[3-4]：建构模型、应用模型、评价模型与修正模型。 根据对模型、模型认知、模型建构的理解，设计合理的教学活动任务，使学生经历多轮次模型建构的历程，建立系统的“位—构—性”模型并应用模型解决本章中的化学问题，发挥认识模型的功能价值。 （二）基于核心素养的化学学科能力活动表现 学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力[2]。其实质是学生顺利完成学习理解、应用实践和迁移创新等学科认识活动和问题解决活动的稳定心理调节机制，即学生的学科能力。化学学科能力活动表现包括：学习理解A（A1辨识记忆、A2概括关联、A3说明论证），应用实践B（B1分析解释、B2推论预测、B3简单设计），迁移创新C（C1复杂推理、C2系统探究、C3创新思维）[5]。根据学习理解、应用实践、迁移创新的学科能力模型，可以设计有梯度化的教、学、评目标、教学活动任务及诊断评价体系[6]。 二、理论框架 模型建构的过程依赖于具体的教学活动，可以基于学科能力活动任务及表现设计对应的教学活动任务。建构模型首先要辨识模型中的关键要素，建立并论证要素之间的关系，这一过程的实质是学科能力活动表现A学习理解。模型的实际价值在于应用其分析解释已知事物、推论预测未知事物，并在应用的过程中对模型进行评价与修正，这一过程的实质是学科能力活动表现B应用实践。在模型的应用过程中会遇到综合、复杂、陌生的问题，需要长路径、多角度的复杂推理或系统探究，在原有认知的基础上进行远迁移，这一过程的实质是学科能力活动表现C迁移创新。 本研究将鲁科版化学第2册（必修）原子结构、元素位置、元素性质、物质性质之间的关系模型[7]与化学学科能力活动任务及表现相结合作为理论框架（见图1），在新授课的教学中，需要帮助学生系统建立“位—构—性”认识模型。该模型的建构需要经过以下4个阶段： ①二维“位—构—性”模型（图1左）的建立：对于元素位置、原子结构、元素性质一级及二级要素的辨识记忆（A1），建立原子结构、元素在周期表中的位置（周期、族）、元素性质（化合价、原子半径、得失电子能力）之间的关联（A2），并对原子结构与元素性质（原子得失电子能力）这一重要关联进行说明论证（A3）。 ②二维“位—构—性”模型的应用：运用“位—构—性”模型进行应用实践（B类学科能力活动任务），如某一典型的简单变式主族元素（如：溴、磷）在元素周期表中的位置、原子结构、性质（元素性质、物质性质）之间的相互推导（B2推论预测），基于原子结构解释陌生元素的元素性质（B1分析解释）等。 ③三维“位—构—性”模型（图1右）的建立：在学生完整建立并初步运用了二维的“位—构—性”模型后，进一步打开物质层次，对物质性质的一级、二级要素进行辨识记忆（A1），建立物质性质与元素性质之间的关联（A2）并对此关系基于实验事实进行说明论证（A3），基于元素性质与物质性质之间的关系，运用模型进行分析解释（B1）、推论预测（B2）、简单设计（B3）等学科能力活动任务。完整建立三维立体的“位—构—性”模型（图1右）。 ④三维“位—构—性”模型的运用：基于三维的“位—构—性”模型，在陌生复杂信息的情境下基于元素周期律（表）系统推测未知元素及相关物质的性质（C1复杂推理），根据元素在周期表中的位置预测并设计方案系统探究或验证陌生元素及其物质的性质（C2系统探究），创造性设计符合宏观规律的元素周期表或体会科学家对元素周期律（表）的创造性使用（C3创新思维）。 基于本理论框架，确定本单元教学中各个课时的教学目标和评价目标，并设计从学习理解到应用实践再到迁移创新的梯度化进阶式的学生能力活动任务和诊断评价体系。在具体的实施中，本文的教学活动任务可以根据学情和教学内容的不同来进行调整。 三、教学设计思路 将图1中的“位—构—性”关系模型进行拆解，7课时分别对应不同的认识模型，每课时的模型建构目标、驱动性任务和学生活动任务类型见下页表1。 课时1引导学生自主分析原子结构、元素性质的相关要素及内在关系，打开原子结构的二级要素，并初步体会原子结构中的最外层电子数会对原子得失电子能力、元素化合价产生影响。
