核心素養(yǎng)視角下的觀念建構(gòu)教學(xué)的研究

韓冬

【摘要】以魯科版必修一《氨和銨態(tài)氮肥》的教學(xué)為例，通過(guò)對(duì)微粒觀的建構(gòu)教學(xué)，對(duì)教材知識(shí)內(nèi)容重新進(jìn)行組合，通過(guò)問(wèn)題設(shè)置，實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)手段完成對(duì)學(xué)生微粒觀的再建構(gòu)，提升學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)觀念 微粒觀建構(gòu) 核心素養(yǎng) 實(shí)驗(yàn)探究

【基金項(xiàng)目】福建省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題《滲透化學(xué)觀念的高中化學(xué)校本作業(yè)研究》（立項(xiàng)批準(zhǔn)號(hào)：FJJK15-440）的階段成果。

【中圖分類號(hào)】G633.8 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2017）32-0159-02

中學(xué)化學(xué)教學(xué)必須超越對(duì)具體知識(shí)本身的追求，從傳授事實(shí)、掌握知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)槭褂檬聦?shí)、發(fā)展觀念，即要從“知識(shí)為本”的教學(xué)轉(zhuǎn)向“觀念建構(gòu)”的教學(xué)[1]。通過(guò)觀念建構(gòu)教學(xué)可以更好的培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。本文以魯科版必修一《氨和銨態(tài)氮肥》為例，分析如何在以微粒觀建構(gòu)為主的教學(xué)中，完成核心素養(yǎng)中的五個(gè)維度達(dá)成。即：宏觀辨識(shí)與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任。

1.《氨和銨態(tài)氮肥》中的微粒觀

1.1微粒觀的內(nèi)涵

現(xiàn)階段對(duì)微粒觀比較統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)包括：（1）物質(zhì)是由微粒構(gòu)成的；（2）構(gòu)成物質(zhì)的粒子是極其微小的；（3）微?？偸窃诓粩嗟剡\(yùn)動(dòng)；（4）微粒間有一定的間隔；（5）微粒間存在著相互作用。

1.2微粒觀在本節(jié)課中的呈現(xiàn)

氨氣是一種有刺激性氣味氣體，呈現(xiàn)微粒觀：微粒是微粒構(gòu)成的并不斷運(yùn)動(dòng)。氨氣極易溶于水，呈現(xiàn)微粒觀：微粒間存在相互作用并存在間隔。氨氣與酸的反應(yīng)生成銨鹽，呈現(xiàn)微粒觀：微粒間存在著相互作用并不斷運(yùn)動(dòng)。銨鹽受熱易分解，呈現(xiàn)微粒觀：微粒間存在相互作用。銨鹽和堿的反應(yīng)，呈現(xiàn)微粒觀：微粒間存在相互作用。氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法，微粒觀內(nèi)容：微粒間存在相互作用并不斷運(yùn)動(dòng)。

2.微粒觀建構(gòu)在本節(jié)課中的達(dá)成

2.1學(xué)生微粒觀認(rèn)知情況分析

學(xué)生在通過(guò)初中的學(xué)習(xí)，初步建立了物質(zhì)是由很極其微小微粒組成的，微粒間是有間隔的概念，知道了分子、原子、離子、電子等微粒，也只是停留在知道的層次，更多是感性認(rèn)識(shí)，懂得解釋一些花香四溢，酒水混合1+1<2等基本的生活現(xiàn)象。通過(guò)高中階段對(duì)物質(zhì)的量和離子反應(yīng)的學(xué)習(xí)，加深了學(xué)生在量化的基礎(chǔ)上對(duì)微粒的極其微小和溶液中的微粒間相互作用本質(zhì)的理性認(rèn)識(shí)。但是對(duì)用微粒觀是視角下，研究物質(zhì)方法和程序的能力還缺乏實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。

2.2學(xué)生微粒觀建構(gòu)發(fā)展目標(biāo)

通過(guò)本節(jié)課對(duì)微粒觀建構(gòu)，學(xué)生要應(yīng)用以微粒觀視角分析具體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的能力，完成宏觀辨識(shí)與微觀探析，并在辨識(shí)探析過(guò)程中會(huì)運(yùn)用已知的理論，來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。在實(shí)驗(yàn)探究中利用符號(hào)表征不斷加深微粒觀理解深度并用化學(xué)語(yǔ)言描述，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程遇到的問(wèn)題的解決培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。利用提出問(wèn)題和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任的培養(yǎng)。也為后期化學(xué)反應(yīng)原理及物質(zhì)結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)奠定一個(gè)良好基礎(chǔ)。

3.核心素養(yǎng)下的微粒觀建構(gòu)教學(xué)過(guò)程

3.1以微粒觀為主的教學(xué)設(shè)計(jì)思路

從微粒觀角度分析觀察到氨氣物性，探究氨氣溶于水的實(shí)驗(yàn)，得出NH3的物性、化性，并完成三重表征，通過(guò)展示酸堿質(zhì)子理論引導(dǎo)學(xué)生得出NH3和H+反應(yīng)得到銨鹽，利用實(shí)驗(yàn)探究分析銨鹽性質(zhì)，由NH4+和OH-得出氨氣的實(shí)驗(yàn)室制法和NH4+檢驗(yàn)，最后總結(jié)銨態(tài)氮肥的使用。

教學(xué)策略上，通過(guò)問(wèn)題鏈和實(shí)驗(yàn)探究的方式，穿起整節(jié)課的教學(xué)環(huán)節(jié)。在過(guò)程中完成對(duì)微粒觀建構(gòu)。本節(jié)課教材中出現(xiàn)的NH3的氧化，其中涉及到N元素的轉(zhuǎn)換也就是元素觀核心內(nèi)容。由于時(shí)間有限，把這個(gè)部分知識(shí)，放到下一節(jié)《氮的循環(huán)》學(xué)習(xí)。

3.2核心素養(yǎng)下的在微粒觀建構(gòu)教學(xué)過(guò)程

問(wèn)題1：通過(guò)觀察老師事先收集好的氨氣，利用我們以前學(xué)過(guò)的研究物質(zhì)的程序和方法，我們可以得到氨氣的哪些性質(zhì)？

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)展示氨氣的實(shí)物，讓學(xué)生利用通過(guò)前面學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行科學(xué)探究，得出氨氣的物理性質(zhì)，總結(jié)歸納氨氣是一種無(wú)色無(wú)味有刺激性氣味的性質(zhì)，完成對(duì)微粒觀中微粒是微粒構(gòu)成并不斷運(yùn)動(dòng)的核心概念建構(gòu)。

核心素養(yǎng)的體現(xiàn)：宏觀辨識(shí)與微觀探析。

問(wèn)題2：通過(guò)噴泉實(shí)驗(yàn)引入，氨氣溶于水后微粒有哪些？使酚酞變紅的微粒是什么？原理又是什么呢？

設(shè)計(jì)意圖：從觀察和體驗(yàn)中歸納出氨氣的極易溶于水的性質(zhì)，再過(guò)設(shè)計(jì)問(wèn)題“氨為何可產(chǎn)生噴泉？其產(chǎn)物組成是什么？”完成對(duì)宏觀-微觀-符號(hào)三重表征的實(shí)現(xiàn)。引導(dǎo)學(xué)生探究氨溶于水后的堿性溶液的原因，完成溶液為堿性的原因是微粒OH-，概括出氨水顯堿性的微觀本質(zhì)NH3+H2O？葑NH3·H2O？葑NH4++OH-，在氨氣溶于水之后的體系中分子NH3，H2O，NH3·H2O，離子NH4+，OH-，H+共存體系，存在一水合氨的電離平衡。完成對(duì)微粒觀中微粒間存在相互作用并存在間隔，核心概念建構(gòu)。

核心素養(yǎng)的體現(xiàn)：宏觀辨識(shí)與微觀探析，證據(jù)推理與模型認(rèn)知，變化觀念與平衡思想。

問(wèn)題3：通過(guò)引入酸堿質(zhì)子理論，我們可以知道NH3是一種堿性氣體，應(yīng)該可以和酸反應(yīng)生成鹽，大家通過(guò)觀察老師的濃氨水和濃鹽酸的改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，得出了什么樣的結(jié)論？改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)優(yōu)點(diǎn)在哪里呢？實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：用一只Φ12×75小試管裝濃氨水放入到Φ20×200的大試管中，沿著大試管內(nèi)壁滴加濃鹽酸，馬上用橡膠塞塞進(jìn)試管口，稍震蕩。優(yōu)點(diǎn)：有效防止生成氯化銨逸散到空氣中，污染環(huán)境。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)對(duì)酸堿質(zhì)子理論推出氨氣是一種堿性氣體推理得出：氨氣和濃鹽酸反應(yīng)。用實(shí)驗(yàn)手段進(jìn)行驗(yàn)證-觀察生成白煙的現(xiàn)象-探究原因-總結(jié)出氨氣可以和酸反應(yīng)生成銨鹽，完成對(duì)NH3和H+形成銨鹽從微粒觀角度進(jìn)行分析，完成對(duì)微粒觀中微粒間存在著相互作用并不斷運(yùn)動(dòng)的建構(gòu)。endprint

核心素養(yǎng)的體現(xiàn)：科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任。

問(wèn)題4：對(duì)上述實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)采用加熱方式，我們可以觀察到什么現(xiàn)象？你的結(jié)論是？

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察發(fā)現(xiàn)白煙在溫度高的地方濃度變小，推理得出銨鹽易分解的性質(zhì)。微粒觀角度進(jìn)行分析，完成對(duì)微粒觀中微粒間存在相互作用的建構(gòu)。

核心素養(yǎng)體現(xiàn)：宏觀辨識(shí)與微觀探析，證據(jù)推理與模型認(rèn)知，科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)。

問(wèn)題5：其他的銨鹽是否也具有這樣的性質(zhì)？追問(wèn)：那硫酸銨硝酸銨又如何呢？

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)實(shí)驗(yàn)觀察總結(jié)規(guī)律，利用類比思想解決問(wèn)題，同時(shí)也要舉例說(shuō)明共性中的特性，例如：硫酸銨硝酸銨。完成對(duì)物質(zhì)是由微粒組成的之間存在著相互作用的，核心觀念建構(gòu)。

核心素養(yǎng)體現(xiàn)：證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)。 問(wèn)題6：通過(guò)上面的實(shí)驗(yàn)，我們知道銨鹽中的NH4+在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為氨氣。大家通過(guò)這個(gè)思路，可以制備出氨氣嗎？那又怎么來(lái)驗(yàn)證收集到的氣體為氨氣呢？

設(shè)計(jì)意圖：利用已經(jīng)學(xué)過(guò)內(nèi)容加深對(duì)NH4+與OH-反應(yīng)在一定條件下生成NH3的運(yùn)用，進(jìn)而得處銨鹽（提供NH4+）和堿（提供OH-）的反應(yīng)制備氨氣，總結(jié)利用氯化銨和氫氧化鈣加熱制備氨氣，也可以采用濃氨水和氫氧化鈉固體制備少量氨氣。體現(xiàn)了微粒觀中微粒間存在相互作用。

核心素養(yǎng)的體現(xiàn)：證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)。

問(wèn)題7：如何來(lái)檢驗(yàn)一種鹽是銨鹽呢？

設(shè)計(jì)意圖：根據(jù)銨鹽中NH4+離子的性質(zhì)，推理出銨鹽的檢驗(yàn)的兩種方式，完善學(xué)生運(yùn)用已知的證據(jù)科學(xué)推理的能力。在這個(gè)過(guò)程中，要培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范的表達(dá)方式：取少量的樣品溶解于試管中，加熱，用鑷子夾一張濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙?jiān)谠嚬芸谔?，觀察是否變藍(lán)，如變藍(lán)則此樣品含有NH4+。完成對(duì)微粒觀中微粒間存在相互作用并不斷運(yùn)動(dòng)內(nèi)容的建構(gòu)。

核心素養(yǎng)的體現(xiàn)：證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)。

問(wèn)題8：如果農(nóng)民使用銨態(tài)氮肥時(shí)，大家能不能從今天學(xué)習(xí)的內(nèi)容，提供一些建議？

設(shè)計(jì)意圖：利用銨鹽易分解性質(zhì)，得出保存環(huán)境在陰涼干燥處，并不能與堿性肥料一起使用。用真實(shí)的情景模擬，來(lái)增強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力。讓學(xué)生感受到化學(xué)就在身邊，同時(shí)感受到化學(xué)對(duì)我們生活的正面影響。

核心素養(yǎng)的體現(xiàn)：證據(jù)推理與模型認(rèn)知，科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任。

4.觀念建構(gòu)教學(xué)的與傳統(tǒng)教學(xué)的對(duì)比

傳統(tǒng)教學(xué)在元素化合物教學(xué)中，以知識(shí)為主體，關(guān)注知識(shí)的系統(tǒng)性，通常采用結(jié)構(gòu)-性質(zhì)-制法-用途講授方式。但這種方式忽略了學(xué)生由觀察事物現(xiàn)象分析本質(zhì)的第一認(rèn)知視角。以觀念建構(gòu)為主的教學(xué)，通過(guò)對(duì)學(xué)生已有的基本觀念進(jìn)行切入，并圍繞著切入點(diǎn)，進(jìn)行相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容的再建構(gòu)，內(nèi)容上環(huán)環(huán)相扣，思維上層層遞進(jìn)，注重認(rèn)知發(fā)展的連貫性，符合學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律。

5.結(jié)語(yǔ)

為了更好的落實(shí)時(shí)代賦予教育的“以德樹(shù)人”的根本任務(wù)，提升學(xué)生化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)，立足于課堂教學(xué)，在以“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”體現(xiàn)了具有化學(xué)學(xué)科特質(zhì)的思想和方法的引領(lǐng)下，從“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”實(shí)踐層面激發(fā)創(chuàng)新，在“科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任”進(jìn)一步完成化學(xué)學(xué)習(xí)更高層面的價(jià)值追求。將化學(xué)知識(shí)與技能的學(xué)習(xí)、化學(xué)核心觀念的建構(gòu)、科學(xué)探究與解決問(wèn)題能力的發(fā)展、創(chuàng)新意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感的形成等方面的進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，使學(xué)生形成較為完整的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)體系是我們今后應(yīng)該研究的方向并為之努力。

參考文獻(xiàn)：

[1]王寶斌.“明”“暗”相間：學(xué)科觀念下的化學(xué)專題復(fù)習(xí)[J].教育研究與評(píng)論，2014（5）：87-88.endprint