“素養(yǎng)為本”的中學(xué)化學(xué)教學(xué)

梁小玲

【摘要】本節(jié)課以《酸和堿中和反應(yīng)》為例，通過設(shè)置關(guān)鍵核心研學(xué)問題，基于“宏觀—微觀—符號”三重表征學(xué)科思維，以研學(xué)后教小組合作學(xué)習(xí)，構(gòu)建“四線合一”課堂教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計實驗方案，在實驗探究中發(fā)現(xiàn)、解決問題，引發(fā)學(xué)生經(jīng)歷比較完整的、開放性的深度探究過程，建構(gòu)學(xué)生基本學(xué)科觀念，培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】酸和堿;中和反應(yīng);教學(xué)設(shè)計;核心素養(yǎng)

一、教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)現(xiàn)狀分析

（一）教學(xué)內(nèi)容分析

《酸和堿的中和反應(yīng)》位于課題1“常見的酸和堿”之后，從教材體系來看，中和反應(yīng)既是對酸堿化學(xué)性質(zhì)的延續(xù)和深化，同時又引出另一類化合物——鹽，所以起著承上啟下的作用。從教育目的看，中和反應(yīng)在生產(chǎn)生活實際中具有廣泛的應(yīng)用，研究它更具有現(xiàn)實意義，能更好體現(xiàn)化學(xué)走向生活又服務(wù)于活的理念。本節(jié)課為第一課時的教學(xué)內(nèi)容：中和反應(yīng)及中和反應(yīng)在實際中的應(yīng)用。

（二）教學(xué)現(xiàn)狀分析

1.文獻分析

文獻檢索概述：本研究于2021年5月13日檢索了中國知網(wǎng)和中國期刊全文數(shù)據(jù)庫，輸了關(guān)鍵詞﹦酸和堿or中和反應(yīng)or教學(xué)設(shè)計，通過簡單檢索得到，“酸和堿”共有記錄16，947條，“中和反應(yīng)”共有記錄21，168條，“教學(xué)設(shè)計”共有記錄304，398條，“化學(xué)核心素養(yǎng)”共有記錄6，765條，經(jīng)過遴選，排除報道性消息、一文多意，以及與三個關(guān)鍵詞并含度不高的文獻與文章，最后選擇文獻30篇。本研究同時檢索了相關(guān)的出版專著，獲取了相關(guān)度高的著作共3部，詳見參考文獻。現(xiàn)通過文獻分析提出本課題國內(nèi)現(xiàn)有研究主要做法、優(yōu)點及不足，如下：

（1）傳統(tǒng)教學(xué)做法

演示實驗→觀察實驗現(xiàn)象→得出結(jié)論。筆者認為，傳統(tǒng)教法表面進度快，但對于化學(xué)反應(yīng)的微觀探析不到位，沒有把宏觀辨識與微觀探析結(jié)合起來，最后，學(xué)生也只能“知其然而不知其所以然”。學(xué)生在探究“酸與堿是否發(fā)生反應(yīng)“的過程中，少了一些思想沖突和思維發(fā)散。

（2）利用數(shù)字化實驗使無現(xiàn)象的反應(yīng)“可視化”

利用數(shù)字化儀器或PH計進行實驗演示，測定溶液在反應(yīng)前后的PH值變化，從而說明中和反應(yīng)的發(fā)生。此做法雖能更直觀反應(yīng)實驗本質(zhì)變化，但對教學(xué)硬件有高要求，且都是演示實驗，學(xué)生缺乏實驗探究的參與度。

（3）放手實驗

為了渲染課堂氣氛，體現(xiàn)學(xué)生主動性，放手讓學(xué)生探究酸堿中和反應(yīng)。這種課的優(yōu)點是給了學(xué)生很大的自主探究空間，學(xué)生不再是被動地接受知識。但課堂環(huán)節(jié)架構(gòu)和缺乏引導(dǎo)，課堂熱鬧，教學(xué)效率低下，究其原因，學(xué)生分類觀模糊、探究能力不強。

（4）創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)認知

構(gòu)建遞進問題，形成認識沖突，發(fā)展認識?；诜此夹詥栴}，發(fā)展和應(yīng)用新的化學(xué)認識。問題啟迪思維，將教學(xué)內(nèi)容以問題的形式提出，有利于引導(dǎo)學(xué)生思考，但缺少關(guān)注問題鏈的設(shè)置，欠缺考慮核心問題和系列子問題的聯(lián)系，問題針對性不強。

2.本校學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀分析

（1）本校學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀

本校學(xué)生對于《酸和堿的中和反應(yīng)》，已有知識來自于課題1的學(xué)習(xí)。在課題1中，學(xué)生已經(jīng)比較系統(tǒng)地認識了兩種酸（鹽酸和硫酸）、兩種堿（氫氧化鈉和氫氧化鈣）的組成和性質(zhì)，并能用指示劑對酸和堿進行區(qū)分，還從微觀粒子的角度分別對酸和堿的水溶液進行了初步分析，從而理解“不同的酸具有相似的性質(zhì)”“不同的堿也有相似的性質(zhì)”的本質(zhì)原因。

（2）學(xué)生存在的思維障礙點和難點

從往屆學(xué)生中發(fā)現(xiàn)的及文獻研究呈現(xiàn)出的學(xué)生對于本節(jié)課學(xué)習(xí)存在以下思維障礙點和難點。

①科學(xué)探究能力薄弱

只靠演示實驗，學(xué)生較難理解教材中酸堿演示實驗方案的設(shè)計依據(jù)和設(shè)計思路，只是純粹知道并記住此實驗可以證明氫氧化鈉可以跟稀鹽酸反應(yīng)，而缺乏對實驗本質(zhì)和內(nèi)涵的思考和理解機會。

②學(xué)科思維方法有待加強

學(xué)生對中和反應(yīng)的微觀變化這一抽象概念難以理解和掌握。對宏觀現(xiàn)象反映的微觀本質(zhì)理解存在困難，對于將宏觀的化學(xué)反應(yīng)、反應(yīng)的微觀實質(zhì)和化學(xué)方程式結(jié)合的學(xué)科思維方法存在思維障礙。

③學(xué)生存在疑問

一個反應(yīng)能發(fā)生，就可以代表一類物質(zhì)的反應(yīng)都能發(fā)生嗎？所有的中和反應(yīng)都需要用指示劑嗎？指示中和反應(yīng)只能用無色酚酞試液嗎？

二、教學(xué)思想與創(chuàng)新點

（一）基于“素養(yǎng)為本”，構(gòu)建“四線合一”課堂教學(xué)

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準（2017年版）》明確提出：化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括“宏觀辨識與微觀探析”“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)精神與社會責(zé)任”5個方面。核心素養(yǎng)要求在教學(xué)過程中幫助學(xué)生構(gòu)建學(xué)科基本觀念、思維、探究及價值追求。所以，本課題從策略線：問題驅(qū)動、實驗探究、小組合作交流、自主閱讀;知識線：是否發(fā)生反應(yīng)、反應(yīng)的實質(zhì)、中和反應(yīng)在實際中的應(yīng)用;評價線：課堂提問、成果展示、目標(biāo)達成練習(xí)等方面培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)，見圖1。

（二）建構(gòu)基本學(xué)科觀念的課堂教學(xué)

實驗探究法作為中學(xué)化學(xué)課程的主要研究方法，從研究方法、目的、對象及內(nèi)容等歸納出化學(xué)學(xué)科基本觀念，見圖2。

本課題具體創(chuàng)新做法：復(fù)習(xí)鞏固物質(zhì)酸堿分類，酸堿化學(xué)性質(zhì)及解離情況，引導(dǎo)學(xué)生在已有的知識基礎(chǔ)上，以分類觀和微粒觀對接下來學(xué)習(xí)的酸堿中和反應(yīng)進行思考與探究，為新知識的生成作思維和知識的鋪墊。從微粒觀、分類觀、變化觀，觀察氫氧化鈉和稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)可能存在的微粒變化，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計實驗方案，以檢驗的H+和OH-消失與否，作為實驗方案設(shè)計的切入點。最后以酸和堿能發(fā)生中和反應(yīng)這一性質(zhì)，決定它能應(yīng)用到社會生活中。課題注重幫助學(xué)生構(gòu)建學(xué)科核心觀念。

（三）基于“素養(yǎng)為本”的課堂教學(xué)設(shè)計思路（見圖3）

1.設(shè)計方案，自主探究，培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識

“素養(yǎng)為本”的教學(xué)要求重視問題情境的創(chuàng)設(shè)，開展多種探究活動，注重培養(yǎng)學(xué)生形成科學(xué)探究一般思路，即：提出問題→假設(shè)與猜想→設(shè)計方案→預(yù)測實驗現(xiàn)象→評價方案→實驗驗證→得出結(jié)論→總結(jié)反思。本課題創(chuàng)新做法：引導(dǎo)學(xué)生學(xué)生積極投入設(shè)計實驗方案，接納和引導(dǎo)學(xué)生多樣性的實驗方案，引導(dǎo)學(xué)生對實驗方案進行合理評價。著重突破學(xué)生思維障礙點，深挖實驗方案設(shè)計的原理、依據(jù)和技巧。

2.基于“宏觀辨識與微觀探析”“證據(jù)推理與模型認知”的實驗過程

創(chuàng)新做法：引導(dǎo)學(xué)生對無明顯現(xiàn)象的實驗進行積極思考，并能在后續(xù)實驗過程中收集不同的實驗現(xiàn)象作為證據(jù)，對氫氧化鈉溶液和稀鹽酸混合后的微粒變化進行分析和推理。

（四）滲透“由個別到一般的學(xué)科思想”

本課題根據(jù)不同反應(yīng)之間的內(nèi)在聯(lián)系，遵照個別與一般的辯證關(guān)系，實施創(chuàng)新做法：探究酸和堿能否發(fā)生反應(yīng)，先以氫氧化鈉與稀鹽酸為例進行實驗探究，在明確最優(yōu)的實驗方案前提下，讓學(xué)生選擇不同的酸與堿繼續(xù)實驗。從而實現(xiàn)由個別到一般地有力說明酸與堿確實能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。通過小組實驗，鞏固對中和反應(yīng)的理解，習(xí)得運用指示劑判斷反應(yīng)的發(fā)生這一知識和技能。

（五）構(gòu)建“宏觀—微觀—符號”三重表征的學(xué)科思維

“宏觀—微觀—符號”三重表征的思維方式是解讀化學(xué)的重要思維方法，該思維方式指出了化學(xué)的研究對象是宏觀世界與微觀世界，同時借助化學(xué)符號來表示研究所得。基于三重表征相結(jié)合，通過可感官的宏觀實驗現(xiàn)象入手，構(gòu)建兩種物質(zhì)的微觀存在模型，從檢驗H+和OH-入手，探究能證明氫氧化鈉和稀鹽酸能發(fā)生反應(yīng)的方法;利用酚酞試液顯示反應(yīng)，構(gòu)建兩種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)時的的離子變化結(jié)構(gòu)模型，引導(dǎo)微觀分析、探析中和反應(yīng)實質(zhì)，再將宏觀反應(yīng)符號化。

（六）研學(xué)后教理念下小組合作學(xué)習(xí)模式

學(xué)生實驗探究過程中采用的小組合作學(xué)習(xí)，側(cè)重對實驗方案的共同設(shè)計、實驗操作的相互配合、對實驗結(jié)果和過程的聯(lián)動反思（見圖4）。精準設(shè)計研學(xué)問題，科學(xué)創(chuàng)設(shè)合作小組，構(gòu)建合理的評價機制。

三、教學(xué)效果與反思

本課學(xué)生參與度高，學(xué)生反饋情況良好，學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)完成度好，課堂基本達到預(yù)期目標(biāo)。創(chuàng)境激趣，聯(lián)系生活實際，激發(fā)學(xué)生的求知欲，既能讓學(xué)生體會到化學(xué)的實用價值，又能立足已有知識，自主生成新知識與新技能，以及能發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)，合理安排實驗探究。構(gòu)建“宏觀—微觀—符號”三重表征的學(xué)科思維方法，訓(xùn)練學(xué)科閱讀能力，培養(yǎng)學(xué)科態(tài)度與社會責(zé)任意識。

參考文獻：

[1]王進.“酸和堿的中和反應(yīng)”教學(xué)設(shè)計[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2020（12）：46-47.

[2]孫華偉.九年級化學(xué)教學(xué)中深度教學(xué)的探索與實踐—以酸堿中和反應(yīng)的教學(xué)設(shè)計為例[J].課題研究，2020（30）：5-6.

[3]陳曉鋒，何貴明，林建芬.基于發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計與反思[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2019（7）：23-26.

[4]康永軍，王榮華.“以核心問題促學(xué)生化學(xué)思維和素養(yǎng)發(fā)展”[J].基礎(chǔ)教育課程，2018（6）：19-24.

[5]王磊，胡久華.中學(xué)化學(xué)實驗問題解決心理機制的初步研究[J].化學(xué)教育，2000（5）：74-79.

[6]馬云云，吳星.高中化學(xué)基本學(xué)科觀念建構(gòu)的新視角[J].化學(xué)教育，2020（3）：67-71.

[7]教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準（2017年版）[S].人民教育出版社，2018.

[8]黃瑞萍.基于三重表征的化學(xué)教學(xué)實踐與思考[J].中小學(xué)課堂教學(xué)研究，2020（7）：45-48.

責(zé)任編輯? 楊? 杰