馬偉華
【摘 要】筆者以高中化學(xué)“離子反應(yīng)”概念片段教學(xué)為例,基于“宏觀辨析與微觀探析”化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)目標,設(shè)計了三個環(huán)節(jié)組織教學(xué)活動,探討化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的幾點做法。
【關(guān)鍵詞】化學(xué)核心素養(yǎng);離子反應(yīng);宏觀;微觀
1.“離子反應(yīng)”的化學(xué)核心素養(yǎng)價值
《普通高中化學(xué)課程標準》(2017年版)對化學(xué)核心素養(yǎng)“宏觀辨析與微觀探析” 有這樣的表述:“能從不同層次認識物質(zhì)的多樣性,并對物質(zhì)進行分類”“能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實際問題”。而離子反應(yīng)是高中化學(xué)核心概念之一,離子反應(yīng)承擔的主要教學(xué)功能之一即是使學(xué)生分析問題的思維從以往的宏觀角度轉(zhuǎn)變到微觀角度。故離子反應(yīng)具有培養(yǎng)學(xué)生“宏觀辨析與微觀探析”化學(xué)核心素養(yǎng)的重要價值。
筆者將蘇教版《化學(xué)1》(必修)教材專題2“離子反應(yīng)”概念的教學(xué)進行了重新設(shè)計,應(yīng)用于教學(xué)實踐,對基于培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)進行初步探討和反思。
2.教學(xué)實錄
2.1環(huán)節(jié)一:舊課復(fù)習(xí),初涉“離子觀”
【生1】反應(yīng)生成水,硫酸鋇沉淀,不以離子形式存在,導(dǎo)電能力一定減弱;
【生2】不一定,要看二者的量;
【師】讓實驗事實說話。我們按PPT投影上的裝置(圖1)進行實驗。請大家注意觀察實驗現(xiàn)象。
【師】(按右圖方式講解)
【思考2】從物質(zhì)電離的角度,該反應(yīng)的實質(zhì)是什么?
【結(jié)論】是離子之間的反應(yīng)。
(評析:由于學(xué)生沒有建立“離子觀”,不能從直接從微觀的角度探析物質(zhì)間的反應(yīng)。故遵從學(xué)生當下的認知水平,先讓學(xué)生辨析宏觀實驗現(xiàn)象,再通過交流與討論活動中“問題串”的方式逐步引導(dǎo)學(xué)生探索微觀的本質(zhì),認識到有些反應(yīng)的本質(zhì)是離子直接參與反應(yīng),順利得出離子反應(yīng)的概念。整個過程符合學(xué)生的認知規(guī)律,重視“離子觀”的建構(gòu)過程。并初步建立了一個分析離子反應(yīng)的思維模型(如圖2),即先分析溶液中有的離子種類,直接考慮離子間的反應(yīng)。
2.3環(huán)節(jié)三:宏觀現(xiàn)象辨析,微觀探討離子反應(yīng)條件
【思考3】氫氧化鈉溶液與稀鹽酸混合,是否發(fā)生離子反應(yīng)?什么離子參與反應(yīng)?
【交流討論】如何設(shè)計實驗證明你的推測?
學(xué)生設(shè)計各種方案,比如:往氫氧化鈉溶液中加酚酞,再滴加稀鹽酸,觀察溶液酸堿性變化;測定溶液導(dǎo)電性變化;加硝酸銀溶液,檢驗氯離子是否存在等。教師對方案進行評價、修正,最終得出一個合理的方案。
【演示實驗2】繼續(xù)按圖1裝置進行實驗,往0.1mol/L氫氧化鈉溶液中加酚酞,再滴加0.5mol/L稀鹽酸,觀察溶液酸堿性變化,及導(dǎo)電性變化。
【師】看來,不是所有的離子都會參加反應(yīng),有些離子只是“旁觀者”。
【思考4】結(jié)合實驗1和2,分析離子反應(yīng)發(fā)生的條件。
【生5】生成不以離子形式存在的物質(zhì),比如沉淀、水。
【師】還可能生成哪些不以離子形式存在的物質(zhì)?
【生6】生成氣體,生成難電離的弱電解質(zhì)都可以。
【歸納】(1)溶液中進行的復(fù)分解反應(yīng)本質(zhì)是離子反應(yīng);(2)復(fù)分解型離子反應(yīng)的條件是生成沉淀,氣體,弱電解質(zhì)。
(評析:通過演示實驗2,讓學(xué)生由宏觀現(xiàn)象“燈泡一直都亮著”的辨析,“看到”有部分離子一直都存在于溶液中,幫助學(xué)生進行微觀想象,發(fā)現(xiàn)不是所有離子都會發(fā)生反應(yīng)。且自然地引出離子反應(yīng)發(fā)生條件的探討。離子反應(yīng)條件的探討過程可以看到,學(xué)生也是關(guān)注了產(chǎn)物的微觀存在形式,學(xué)生回答:“生成不以離子形式存在的物質(zhì)”,表明學(xué)生能初步從微觀的角度考慮問題。)
3.教學(xué)反思
3.1依托教學(xué)內(nèi)容,確定合適的核心素養(yǎng)教學(xué)目標
化學(xué)核心素養(yǎng)有五個方面:“宏觀辨析與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”。一節(jié)課很難承載上述所有化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng),而且同一個方面的核心素養(yǎng)還有不同層次、不同水平的要求。就需要教師研究教學(xué)內(nèi)容與化學(xué)核心素養(yǎng)的價值關(guān)聯(lián),并依據(jù)學(xué)生當前的學(xué)情,確定合適的素養(yǎng)教學(xué)目標。
上述離子反應(yīng)的教學(xué),就是引導(dǎo)學(xué)生先從宏觀現(xiàn)象的辨析,再探索物質(zhì)變化的微觀本質(zhì),最后能直接從微觀離子角度分析離子間的反應(yīng),初步達成“能從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析與解決實際問題”的素養(yǎng)培養(yǎng)。當然,作為化學(xué)核心素養(yǎng)中的“宏觀辨析與微觀探析”,還有不同層面的目標指向,比如“形成‘結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),性質(zhì)決定應(yīng)用的觀念”,“能根據(jù)物質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)預(yù)測物質(zhì)在特定條件下具有的性質(zhì)和發(fā)生的變化,并能解釋其原因”等等。這些素養(yǎng)目標就需要其他合適的教學(xué)內(nèi)容來承載、培養(yǎng)、達成。
3.2及時探查素養(yǎng)的達成情況
在教學(xué)過程中, 要及時探查學(xué)科核心素養(yǎng)的達成情況,以便及時了解學(xué)生的問題,認識誤區(qū)。上述“離子反應(yīng)”概念教學(xué)中就有承擔探查任務(wù)的環(huán)節(jié),比如:
環(huán)節(jié)一,判斷強弱電解質(zhì)在水溶液中的存在形式,診斷學(xué)生基本學(xué)情, 研判學(xué)生能否從微粒的角度看待電解質(zhì)溶液。
環(huán)節(jié)三, 學(xué)生自主分析氫氧化鈉和鹽酸的反應(yīng)本質(zhì),診斷學(xué)生能否初步用剛建構(gòu)的離子反應(yīng)概念分析問題。
通過設(shè)計這些問題思考、學(xué)生活動來診斷學(xué)生當前的發(fā)展水平,及時做出指導(dǎo),消除認知障礙,逐步達成學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。
3.3合理利用實驗,助力素養(yǎng)培養(yǎng)
微觀粒子看不見、摸不著,微粒觀的建構(gòu)需要學(xué)生要有一定的微觀想象能力。借助實驗可以讓學(xué)生獲得宏觀的感性認知,在宏觀實驗現(xiàn)象的支持下,設(shè)計問題串,引導(dǎo)學(xué)生將宏觀事實與微觀變化結(jié)合起來,逐步達成“宏觀辨析與微觀探析”的化學(xué)核心素養(yǎng)。比如,演示實驗1、2,通過“燈泡亮度”的現(xiàn)象就能很直觀地使學(xué)生感受到溶液中離子濃度的變化,自然地從微觀離子的角度去思考溶液中發(fā)生的反應(yīng),對“離子反應(yīng)”概念的建構(gòu)和深入理解自然水到渠成。
【參考文獻】
[1]普通高中化學(xué)課程標準(2017年版),人民教育出版社,2018年1月第1版
[2]王星喬,滕瑛巧,汪紀苗,包朝龍.關(guān)于化學(xué)核心素養(yǎng)教學(xué)設(shè)計——以“鐵及其化合物的應(yīng)用”為例[J].化學(xué)教學(xué),2017(5):51~55
[3]王衛(wèi)軍.基于化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的“電解質(zhì)”教學(xué)實踐與探討[J].化學(xué)教與學(xué),2018(3):28~31