基于宏觀辨識和微觀探析的離子反應課堂教學

林瓊瑛 林鳳英 姚碧霞

摘? 要 從課程的素養(yǎng)目標、問題的板塊化設計、觀念建構、真實問題情境等方面，多角度闡述發(fā)展學生核心素養(yǎng)的課堂整體設計，以期為一線教學提供借鑒和參考。

關鍵詞 初中化學;離子反應;核心素養(yǎng);宏觀辨識;微觀探析;數(shù)字化實驗

中圖分類號：G652? ? 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2020）13-0082-03

1 課堂教學問題的提出

高中化學2003版的課程標準中設置了兩個必修模塊、六個選修模塊，其中必修模塊的設置是為了銜接初中化學的學習以及為后續(xù)選修模塊的學習提供基礎知識，涉及內(nèi)容廣，難度要求也較低，是為全民科學素養(yǎng)的普及而設置的化學學科知識。但在實踐過程中，必修模塊的知識內(nèi)容被直接擴展到選修，知識的廣度、深度和對學生的能力要求猛然提升，學生的興趣和學習的熱情急劇下降。在這個背景條件下，課堂教學容量與課時之間存在緊張的矛盾[1]。

課程標準強調(diào)的多樣化學習方式被各種因素制約而導致弱化，如以實驗為主的科學探究在教學實踐中往往被視頻實驗代替。2012年，華東師范大學課題組所做的調(diào)查研究表明，超過25%的學生沒有進過實驗室，學生的思維活動被大大限制，自主建構知識的學習方式受到阻礙;教師受限于教學時間和教學資源的缺乏，課堂教學還是以講授為主[2]。

2017年的課程改革是對2003年頒布的課程標準的推進和升華。2017年版課程標準在繼承和發(fā)展2003版課程標準先進的改革理念的同時，對以往的三維目標進行融合，提出素養(yǎng)化的教學目標，科學素養(yǎng)被進一步細化為更為具體明確的五個維度的學科核心素養(yǎng)，同時增設學業(yè)質(zhì)量和核心素養(yǎng)的劃分水平[3]，更具體更細致地指導教學工作。

2 素養(yǎng)導向的離子反應課堂教學設計

選取蘇教版必修一“離子反應”為例，根據(jù)教科書的編排順序，知道在系統(tǒng)學習“離子反應”這一節(jié)之前，專題一中分散系的學習涉及電解質(zhì)、電離、非電解質(zhì)的內(nèi)容，常見物質(zhì)的檢驗也涉及離子的檢驗。而通過這一節(jié)系統(tǒng)完整的離子反應的學習，要求學生建立的學科大觀念是微粒觀，并能運用微觀的視角去分析和認識物質(zhì)在水溶液中的行為，最后達到應用宏微相結(jié)合認識視角去解決實際問題。這一節(jié)內(nèi)容很好地發(fā)揮了發(fā)展學生宏觀辨識與微觀探析核心素養(yǎng)的知識價值，發(fā)展學生認識角度從宏觀的視角向微觀視角轉(zhuǎn)化，從孤立的角度上升到轉(zhuǎn)化聯(lián)系的視角，促進學生從定性分析向定量分析轉(zhuǎn)變。為后續(xù)選修學習鹽類水解、電離平衡提供認識思路和角度，并進一步發(fā)展“變化觀念與平衡思想”。

教學目標的素養(yǎng)化? 明確的素養(yǎng)化目標指導整個教學過程，依據(jù)2017版課程標準宏觀辨識與微觀探析這一核心素養(yǎng)制訂單元、課堂教學目標。傳統(tǒng)教學注重概念間的辨析以及離子方程式的書寫，是為提高應試水平而展開的教學目標。而素養(yǎng)化的課堂教學目標更加注重化學知識的遷移運用，一般將教學目標分為兩種：一種是建構性目標，指素養(yǎng)建構過程中學生應該達成的目標;一種是遷移性目標，指學生在運用所學知識方法去解決問題的時候所表現(xiàn)出來的素養(yǎng)。

在“電離”概念教學過程中，建立了三個教學目標：通過氯化鈉水溶液導電原因的實驗探究，認識離子概念;通過對離子產(chǎn)生原因的分析，認識電離的本質(zhì)，初步學會電離過程的化學表達;基于微觀的視角，分析物質(zhì)及其變化。前兩個是建構性目標，通過實驗探究，學生自主建構對核心概念的理解，當達到一定的知識層級的理解之后，確定第三個遷移性目標，能遷移運用基于微觀的視角去認識事物的變化，這是一個高水平素養(yǎng)的狀態(tài)。

教學思路的問題板塊化? 針對具體的教學內(nèi)容，將教學內(nèi)容分為幾大板塊，依據(jù)知識要點、素養(yǎng)發(fā)展點、學生認識發(fā)展點來進行板塊的設計?；诓煌囊?，所劃分的板塊內(nèi)容是不一樣的。以知識為線索的設計分為：電離—強弱電解質(zhì)—離子反應條件本質(zhì)—離子方程式;而以學生的認識發(fā)展點為線索的設計分為：宏觀現(xiàn)象—微觀本質(zhì)—宏微結(jié)合。教師進行教學之前，先在腦子里構思這節(jié)課所要講授的內(nèi)容，通過形成幾個大的問題板塊，將整節(jié)課連接起來。素養(yǎng)課特別強調(diào)對板塊的素養(yǎng)功能的設計，電離的概念教學中設置四個進階式的問題板塊：

1）氯化鈉水溶液為什么會導電？

2）導電的原因？

3）只有水溶液的狀態(tài)下才導電嗎？

4）如何表征電離？

四個問題是層層遞進的，是基于宏觀現(xiàn)象、微觀本質(zhì)、符號表征提出的，具有很強的邏輯性和關聯(lián)性，將一節(jié)課串了起來。圍繞這四個大的方向展開的具體教學實施，當對所教內(nèi)容進行素養(yǎng)化設計的時候，有效拓展了學生的思維空間，學生的創(chuàng)新思維得到培養(yǎng)，這是目前課堂所欠缺的。而通過這樣一節(jié)素養(yǎng)課的學習，知識所承載的核心素養(yǎng)功能得到體現(xiàn)，學生對電解質(zhì)的理解由現(xiàn)象水平（導電）進入微觀（自由離子），對知識有了更深刻的理解和認識。

任務的設計? 板塊化的設計作為教學內(nèi)容的主線，離不開學生活動的設計，在強弱電解質(zhì)的教學中，設計的是燈泡亮度的實驗;在離子反應的教學中，設計的是三個不同現(xiàn)象的實驗（生成沉淀、氣體、水）;在離子方程式的教學中，設計的是學生自主總結(jié)規(guī)律得出結(jié)論的書寫方程式的任務。學生活動能很好地發(fā)展學生的素養(yǎng)，活動的過程中，學生經(jīng)歷了設計實驗方案、動手實驗、分析數(shù)據(jù)、比較現(xiàn)象、評價反饋等一系列過程。學生活動的過程是思維的外顯過程，教師通過相同實驗中不同的學生表現(xiàn)，引導學生改正認識的偏差。

認識發(fā)展的觀念教學? 學科核心素養(yǎng)的發(fā)展離不開知識載體，但是知識并不等于素養(yǎng)。在知識爆炸時代，學科知識的衰減和更新的速度也在加快，但是形成的學科觀念、認識方式卻是相對穩(wěn)定的。離子反應的教學所要形成的學科大觀念是微粒觀，統(tǒng)攝性的大觀念具有概括性、穩(wěn)定性、層次性、生成性的特點?；谶@些特點，在教學過程中，學生要對所學的知識進行歸納概括、整合反思，充分調(diào)動知識經(jīng)驗的儲備，在反復學習應用的過程中形成知識的遷移功能。

而在傳統(tǒng)教學過程中，教師對于核心的概念往往是直接針對概念的關鍵點進行提問，細化說明關鍵字詞幫助學生理解，形成定義和知識結(jié)論，最后通過練習加深對概念的理解。這樣所形成的只是表層的理解，并沒有發(fā)揮核心概念對于推動學生認識發(fā)展的功能。要注重挖掘知識背后的內(nèi)隱的認識思維，可以運用數(shù)字化技術讓看不見的微粒以可見的圖像顯現(xiàn)出來，自主實驗探究方式能讓學生自主建構離子反應概念。素養(yǎng)發(fā)展的教學更加注重學生的認識發(fā)展，教師針對學生的認識發(fā)展點進行提問，通過提出假設、進行論證、檢驗證明等豐富多樣的高階認知活動，幫助學生基于新概念形成新的認識，轉(zhuǎn)變和提升學生原有的認識方式，促進學生的認識方式從原有的宏觀表象向微觀本質(zhì)轉(zhuǎn)變 [4]。

素養(yǎng)的顯性化? 對于離子反應的教學，要達到怎樣的素養(yǎng)外顯呢？離子反應教學中所要形成的是微粒觀，而離子方程式則是微粒作用觀認識思維的外顯?？梢詮膶W生回答中了解到學生調(diào)用了何種層級的素養(yǎng)，分析學生的思維水平。傳統(tǒng)的教學更加注重離子方程式的“寫、拆、刪、查”規(guī)則的指導，割裂了這節(jié)課中電離、電離反應的整體聯(lián)系，學生學會了方法，卻忽視了背后的內(nèi)隱思維。離子方程式的教學過程中應確定認識對象、分析微粒的種類和數(shù)量、微粒間的相互作用、作用的結(jié)果，不應該將其作為一個獨立的單元。在數(shù)字化實驗教學過程中，應該將這樣的認識模式滲透到整個實驗過程中，可以通過提供相同或者不同離子控制變量的方式，提供認識沖突或者同化，激發(fā)學生自主探究的欲望，根據(jù)實驗探究過程中的實驗現(xiàn)象進行反應過程的書寫。

概念的形成是在具體的事實性知識的基礎上的抽象概括，豐富的例證有利于學生概念的形成。最后通過教師的引導，對方程式中離子的數(shù)量關系，以及是否符合質(zhì)量守恒和電荷守恒的原則查看書寫的正確性，學生形成從定性到定量角度去認識離子反應的認識。比如相同濃度NaOH溶液、KOH溶液和HCl溶液的反應，運用手持技術形成反應的圖像，基于證據(jù)推理，歸納總結(jié)出規(guī)律。這樣的教學更有利于學生對概念的自我建構 [5]。

素養(yǎng)為本的情境教學? 2017年版課程標準強調(diào)真實、具體的問題情境在教學過程中的運用，不難看出情境之于學生素養(yǎng)提高的重要性。根據(jù)情境的種類，可以分為化學史實、前沿科技、社會生活等。情境的功能包括兩類：建構性功能和遷移性功能。通過對情境中問題的分析歸納建構概念，通過情境中概念的運用實例體現(xiàn)遷移性的功能。離子反應的教學，情境的選取是非常豐富的，比如以化學史為依托，講解阿累尼烏斯建立電離理論的故事，建構電離的概念，體現(xiàn)了情境的建構性功能價值;選取醫(yī)藥應用的鋇餐，選取以認識身邊的水質(zhì)為貼近生活的大情境素材，體現(xiàn)了情境的遷移性功能。

情境的選取需要結(jié)合具體的課堂教學內(nèi)容、學生的學習興趣點、學科的教育功能價值。對于選取的實際情境要進行問題設計，實際情境往往是復雜的、難以理解的，抽提符合教學內(nèi)容的情境，設置相應的情境問題，對問題進行分化和拆解，使得問題呈現(xiàn)出遞進性;通過問題的解決，達到學生素養(yǎng)水平的進階。

3 結(jié)語

素養(yǎng)導向的課堂教學，更加考驗教師對整節(jié)課的設計以及實施能力。通過教學目標的設計把握教學的方向，將教學內(nèi)容設計為不同的板塊，設計進階式問題，為學生搭建思維的平臺;依據(jù)板塊設置相應的學生活動任務，運用先進的手持技術圖像表征的教學策略，為學生搭建宏觀和微觀的橋梁;控制反應過程中量的變化，促進學生的認識角度從定性向定量發(fā)展;擴展知識的廣度和深度，同時整個教學過程選取真實情境激發(fā)學生的興趣，在具體情境中進行教學。學生充分調(diào)動結(jié)構化的知識解決實際問題，學習的能力得到鍛煉，有限的教學時間呈現(xiàn)出更大的教學容量。課堂教學往往是多種教學策略同時使用，呈現(xiàn)出不同的教學效果，但最終目的都是發(fā)展學生核心素養(yǎng)。

參考文獻

[1]王祖浩.高中化學新課程解析與實施中的問題探討[N].中國教育報，2005-10-14（05）.

[2]房喻，徐端鈞.普通高中化學課程標準（2017年版）解讀[M].北京：高等教育出版社，2018.

[3]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[4]胡久華，王磊，支瑤，等.促進學生認識發(fā)展的“電離和離子反應”專題的單元整體教學研究[J].化學教育，2013，34（4）：44-49.

[5]楊梓生，吳菊華.高中必修化學“離子方程式”教學：現(xiàn)狀、策略與案例分析[J].化學教學，2017（8）：33-36.