設(shè)計實驗 串聯(lián)問題 突破高中化學(xué)“宏—微—符”轉(zhuǎn)化難點(diǎn)
——以“酸、堿、鹽在水溶液中的電離”為例

趙雅婷

(東莞市東莞中學(xué)松山湖學(xué)校 廣東東莞 523800)

一、問題的提出

化學(xué)學(xué)科有別于其他學(xué)科的最大的特點(diǎn)就是通過實驗的手段尋找宏觀現(xiàn)象和微觀本質(zhì)之間的關(guān)系，并學(xué)會用化學(xué)的符號表征這其中的變化過程。對化學(xué)學(xué)習(xí)有困難的學(xué)生多數(shù)腦海中的化學(xué)知識是零散的，宏觀是宏觀的，微觀是微觀的，并沒有將其建立起聯(lián)系，也就不知道為什么要學(xué)習(xí)化學(xué)，更加不知道學(xué)習(xí)化學(xué)的切入點(diǎn)在哪里。在高中化學(xué)中，概念性教學(xué)又是一大難點(diǎn)，枯燥乏味的概念性教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生把本來動手實驗、理解概念、建立聯(lián)系的動態(tài)過程變成了死記硬背的靜態(tài)學(xué)習(xí)?；谝陨蠁栴}，筆者在本節(jié)課中通過合理增設(shè)實驗，并以不同類型的實驗，體現(xiàn)了實驗在化學(xué)學(xué)習(xí)中的不同功效，旨在培養(yǎng)學(xué)生宏觀辨識與微觀探析的能力，并在整節(jié)課中以問題串的形式貫穿課堂，關(guān)注對學(xué)生科學(xué)性思維的培養(yǎng)。

二、學(xué)情分析

本節(jié)課的內(nèi)容是高中化學(xué)必修一第二章第二節(jié)第一課時，是離子反應(yīng)的基礎(chǔ)，也是選修四強(qiáng)弱電解質(zhì)的知識儲備前提。學(xué)習(xí)內(nèi)容是純概念性的學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生順利理解概念是本節(jié)課教學(xué)的關(guān)鍵，如何從宏觀的物質(zhì)的變化，看到內(nèi)部微觀粒子的變化，并學(xué)會用正確的符號進(jìn)行表達(dá)，是本節(jié)課要解決的問題。

學(xué)習(xí)者是學(xué)習(xí)層次相對高的高一競賽班學(xué)生，所以筆者將課本內(nèi)容進(jìn)行了整合，將選修四的強(qiáng)弱電解質(zhì)的概念提前、事實證明安排合理，整合教材后更有利于學(xué)生對問題的理解和學(xué)習(xí)。

三、教學(xué)策略

（一）在概念性教學(xué)中合理增設(shè)實驗，培養(yǎng)宏觀辨識和微觀探析的能力

在本節(jié)課中筆者增設(shè)了三次實驗，分別突顯了實驗的三種不同的功能：引發(fā)認(rèn)知沖突、探究實驗事實、驗證預(yù)測結(jié)果。本節(jié)內(nèi)容本身是純概念性的，增設(shè)的簡單實驗，讓課堂豐富起來，旨在提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的同時，使其掌握科學(xué)研究的一般思路和方法，注重對學(xué)生科學(xué)精神的培養(yǎng)[2]。

實驗一：課程一開始，筆者以一個簡單的實驗引起了學(xué)生的深入思考。以學(xué)生初三熟悉的CuCl2溶液和NaOH溶液混合立即產(chǎn)生藍(lán)色絮狀的Cu(OH)2沉淀為基礎(chǔ)，請學(xué)生完成CuCl2固體和NaOH固體混合，設(shè)問能否發(fā)生反應(yīng)。大多數(shù)同學(xué)馬上回答不能反應(yīng)，但問為什么的時候大家沉默了，尤其是CuCl2固體為棕黃色，而CuCl2溶液為藍(lán)色，那么，物質(zhì)在溶解的時候發(fā)生了什么變化呢？通過一個非常簡單的小實驗觸發(fā)學(xué)生從宏觀現(xiàn)象到微觀變化的聯(lián)系和思考，引發(fā)了學(xué)生的認(rèn)知沖突，引導(dǎo)學(xué)生從宏觀層面到微觀的思維遞進(jìn)。

實驗二：因?qū)嶒灄l件所限，本實驗用視頻替代，NaCl固體在高溫下融化并導(dǎo)電，通過這個平時很難見到的現(xiàn)象將課堂推向了一個小高潮，學(xué)生的學(xué)習(xí)達(dá)到了一個興奮點(diǎn)，思考NaCl熔融的時候發(fā)生了什么變化而具有了導(dǎo)電的能力，為后面將要提出的“電離”概念做好鋪墊，“電離”概念一提出，學(xué)生豁然開朗，為此奇妙的現(xiàn)象找到了微觀角度的解釋，至此學(xué)生已經(jīng)將宏觀現(xiàn)象和微觀變化建立起了強(qiáng)有力的聯(lián)系，知道了宏觀的變化都是由微觀變化引起的，為培養(yǎng)學(xué)生的微觀辨析能力打下了基礎(chǔ)。

實驗三：學(xué)生實驗用已連接好的一整套電路測量濃度同為1mol/L的鹽酸和醋酸溶液的導(dǎo)電性，電路設(shè)置中除了小燈泡，還串聯(lián)了電流表，實驗中學(xué)生可以定性地觀察到小燈泡一個亮，一個幾乎不亮，還可以定量地觀測到兩個電路中的電流大小有明顯區(qū)別。在實驗中，有控制變量的思想和定性、定量測定的手段，從小處入手，幫助學(xué)生掌握科學(xué)研究的方式方法。

培養(yǎng)學(xué)生思考問題的科學(xué)思維，并從宏觀的現(xiàn)象驗證了微觀上電解質(zhì)電離的差別，給學(xué)生一種研究問題的思路和方法。

（二）以問題串引發(fā)學(xué)生思考，關(guān)注科學(xué)性思維培養(yǎng)

評價一節(jié)課是否有效、甚至高效，應(yīng)該從這節(jié)課是否觸發(fā)了學(xué)生的思考，是否讓學(xué)生在思維和能力上有所收獲來看，筆者在本節(jié)課中以科學(xué)、合理、有梯度的問題串來推進(jìn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生思考。本節(jié)課是高中化學(xué)教學(xué)內(nèi)容中一節(jié)典型的“宏—微—符”轉(zhuǎn)化的課堂，要學(xué)生從熟悉的宏觀現(xiàn)象，認(rèn)識到其微觀的本質(zhì)，并學(xué)會用化學(xué)的符號來表示，筆者設(shè)計了如下問題串，并多次推動、強(qiáng)化、激發(fā)建立學(xué)生的“宏微觀”。

在一節(jié)課中利用五個主線問題串聯(lián)課堂，五個問題層層遞進(jìn)，使整節(jié)課流暢自然，符合學(xué)生學(xué)習(xí)的習(xí)慣，符合科學(xué)研究的思路，很好地培養(yǎng)了學(xué)生宏觀辨識和微觀探析的核心素養(yǎng)，建立科學(xué)的觀念研究問題。

四、教學(xué)反思

（一）概念性學(xué)習(xí)與科學(xué)實驗設(shè)計

化學(xué)學(xué)習(xí)一開始最吸引人的地方既是實驗，學(xué)生在初三接觸了大量有趣的實驗，建立了對化學(xué)學(xué)習(xí)的濃厚興趣，但是進(jìn)入高中后，化學(xué)基本概念學(xué)習(xí)的部分成為了攔路虎，是化學(xué)學(xué)習(xí)的難點(diǎn)，不少學(xué)生因此在后期的學(xué)習(xí)中放棄了化學(xué)。如果能在概念性學(xué)習(xí)中增設(shè)一些簡單、易行的小實驗，不僅能提高學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，也能讓化學(xué)的學(xué)習(xí)過程真正符合科學(xué)的研究特點(diǎn)。怎么選擇實驗，實驗內(nèi)容應(yīng)該怎么設(shè)置，怎樣的實驗內(nèi)容才有利于學(xué)生學(xué)習(xí)思維的推進(jìn)等，是這節(jié)課后筆者會繼續(xù)思考的問題[3]。

（二）科學(xué)性思維培養(yǎng)與課堂問題設(shè)計

化學(xué)始終是一門科學(xué)的學(xué)科，化學(xué)的學(xué)習(xí)最終也是要落到對科學(xué)思維的培養(yǎng)上，那么，在課堂上，當(dāng)我們要提出問題讓學(xué)生回答的時候，是否應(yīng)該事前想想，問題提的科學(xué)嗎？如果這是在進(jìn)行科學(xué)研究，有關(guān)這個問題科學(xué)家會怎么思考？讓學(xué)生對問題的思考更加高效。本節(jié)課以五個問題串為主線，呈現(xiàn)出科學(xué)研究的一般思路，對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神會形成潛移默化的影響。而在化學(xué)課堂中，這種影響應(yīng)該是貫穿始終的，這會是筆者未來課堂追求的主要方向。