基于“系統(tǒng)思維”的初三化學酸堿鹽單元復習研究

尤紅

摘要：為提高初三化學酸堿鹽單元復習效率，可以創(chuàng)設學生自主探究實驗的主題情境，構(gòu)建酸堿鹽知識網(wǎng)絡;充分利用酸堿鹽的溶解性表，從微觀探尋化學反應本質(zhì);打破章節(jié)限制，串聯(lián)酸堿鹽框架。

關(guān)鍵詞：酸堿鹽;專題復習;策略

文章編號：1008-0546（2022）10-0082-04中圖分類號：G632.41文獻標識碼：B

系統(tǒng)思維是奧地利理論生物學家L.V.貝塔郎菲在1945年創(chuàng)立的系統(tǒng)論中提出的。系統(tǒng)思維是把認識對象作為系統(tǒng)，從各要素的性質(zhì)以及系統(tǒng)和要素、要素和要素、系統(tǒng)和環(huán)境的相互作用、相互影響中綜合地考察認識對象的一種思維方式。整體性是系統(tǒng)思維的核心思想，它強調(diào)把想要達到的結(jié)果、實現(xiàn)該結(jié)果的過程、過程優(yōu)化以及對未來的影響等一系列問題作為一個整體系統(tǒng)進行研究。[1]運用系統(tǒng)思維學習可以培養(yǎng)學生的系統(tǒng)思維能力和自主學習能力，發(fā)展學生的化學學科素養(yǎng)。

一、問題的提出

義務教育化學課程標準（2022年版）課程理念中指出：“聚焦學科育人方式的轉(zhuǎn)變，深化化學教學改革。基于大概念的建構(gòu)，整體設計和合理實施單元教學，注重啟發(fā)式、互動式、探究式教學，引導學生自主學習，開展以化學實驗為主的多樣化探究活動。”[2]單元復習課是初中化學教學中一種重要的課型，具有內(nèi)容多、容量大、節(jié)奏快、思維含量高等特點，通過單元復習，鞏固和提升所學知識，從化學的視角解決生活中的問題，發(fā)展化學學科思維能力，使之形成系統(tǒng)化思維。

滬教版第七章“應用廣泛的酸堿鹽”屬于一級主題“身邊的化學物質(zhì)”下的二級主題“生活中常見的化合物”，關(guān)鍵詞有：生活中常見、應用廣泛、化合物。由此看出本章內(nèi)容與學生的生活密切相關(guān)，也是初高中化學的重要銜接點，其重要性不言而喻。由于本章涉及到的化合物種類很多、化學反應即化學方程式很多、概念較多、反應規(guī)律較復雜等，部分同學在學習本章時出現(xiàn)一定的困難，容易出現(xiàn)不同程度的混淆，如：

（1）物質(zhì)名稱——燒堿和純堿，蘇打和小蘇打，生石灰、熟石灰和石灰石等;（2）單一物質(zhì)的性質(zhì)容易掌握，但搞不清幾種物質(zhì)之間的關(guān)系——混合物中幾種物質(zhì)的反應等;（3）不能從微觀角度認識化學反應的實質(zhì)——復分解反應的條件、離子共存等。有些學生雖然可以很好地掌握酸堿鹽的基礎知識，但在解決具體問題的時候還是會不知所措。究其原因：（1）知識層面：學生掌握的知識呈現(xiàn)碎片化，不能將酸堿鹽知識系統(tǒng)化;（2）心理層面：初三學生具有活潑好動的特點，對實驗有著強烈的好奇心和探索欲望，但缺乏實驗探究能力;（3）思維層面：學生具有發(fā)散思維和一定的分析思維能力，但缺乏分析解決實際問題的化學學科思維能力。其實，第七章的知識點雖然多、涉及面廣，但分析歸納之后會發(fā)現(xiàn)是有規(guī)律的，有很強的系統(tǒng)性，學會系統(tǒng)思維的復習方法會事半功倍。

建構(gòu)主義理論認為，學習的目標不只是掌握知識，而是理解知識點的內(nèi)涵以及知識點之間的聯(lián)系，并建立體系。所以，完整的學習過程是：理解知識-研究聯(lián)系-整合重組-建立網(wǎng)絡-構(gòu)成體系-實踐應用-反思提高，從而實現(xiàn)螺旋上升的學習路徑。借助系統(tǒng)思維可以很好地突破酸堿鹽復習的難點，構(gòu)建新穎的主題情境，通過具有層次性、邏輯性的問題鏈，由表及里，驅(qū)動學生梳理知識、思考分析、推理判斷，自主建構(gòu)酸堿鹽知識網(wǎng)絡，提升分析解決問題能力。

二、酸堿鹽單元復習策略

1.創(chuàng)設學生自主探究實驗的主題情境，構(gòu)建酸堿鹽知識網(wǎng)絡

創(chuàng)設學生自主實驗探究的主題情境，通過開展一系列的實驗探究活動，激發(fā)學生復習的興趣，提高學生自主實驗探究和構(gòu)建知識網(wǎng)絡的能力，培養(yǎng)嚴謹求實的科學態(tài)度和運用化學知識解決生活實際問題的能力，發(fā)展學生的核心素養(yǎng)。

（1）創(chuàng)設真實新穎的主題情境，激發(fā)學生的復習興趣

義務教育化學課程標準（2022年版）指出：“真實、生動、直觀且富有啟迪性的學習情境，能夠激發(fā)學生的化學學習興趣，引發(fā)學生的思考，幫助學生建構(gòu)大概念和核心概念，促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。”[2]本章內(nèi)容屬于二級主題“生活中常見的化合物”，其中關(guān)鍵詞是：生活中常見、應用廣泛、化合物。酸堿鹽是每個家庭必備的物質(zhì)，是學生“既熟悉又陌生”的物質(zhì)，因此很多老師選擇從家庭的物質(zhì)創(chuàng)設主題情境，激發(fā)學生的復習興趣。目前關(guān)于酸堿鹽復習的主題情境主要有表1所示的幾種。

（2）設計學生自主探究實驗，提高科學探究能力

傳統(tǒng)的單元復習課堂一般采用：基礎知識歸納+經(jīng)典例題+大量的練習的模式，搞得老師和學生身心俱疲，復習效果也不理想。隨著新課程改革的實施，教師應該遵循新的教育理念，課堂以學生為主體，以提高學生自主學習能力為目標。充分發(fā)揮化學實驗的優(yōu)勢，讓學生有更多的機會主動地體驗科學探究的過程，圍繞創(chuàng)設的主題情境，設計學生自主探究實驗，讓學生在探究實驗的過程中學會發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并解決遇到的問題，同時在分組實驗的過程中不斷培養(yǎng)學生觀察、交流討論、嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和合作精神，提高學生的科學探究能力和自主學習能力，發(fā)展化學學科素養(yǎng)。

化學來源于生活，又服務于生活。學生要學會從化學學科視角認識并解決生活中遇到的問題。如：展示超市買來的廚房清潔劑和潔廁劑，請問同學們對清潔劑了解多少？還想了解哪些？學生討論后提出以下問題：廚房清潔劑為什么噴出來味道很刺鼻？主要成分是什么？除去油污的原理是乳化嗎？市場上的潔廁劑為什么大部分是藍色？潔廁劑的主要成分有哪些？如何除垢和臭味？如何證明？使用時的注意事項？能否將這兩種清潔劑混合使用？給學生提供兩種清潔劑的有關(guān)資料，班級左邊的小組同學利用所給試劑：紫色石蕊試液、無色酚酞、鎂條、生銹的鐵釘、氨水、碳酸鈉粉末、石灰石等探究潔廁劑（為了防止顏色對實驗現(xiàn)象的干擾，買的白色潔廁粉+水溶解）的成分及性質(zhì);右邊的小組同學利用所給試劑：紫色石蕊試液、無色酚酞、硫酸銅溶液、稀鹽酸等讓學生探究廚房清潔劑等成分及性質(zhì)。先分組討論、作出猜想、設計實驗方案、分組實驗、得出結(jié)論，最后引導學生自主構(gòu)建酸堿化學性質(zhì)的知識網(wǎng)絡圖。通過一系列實驗探究，學生不僅提高自己的科學探究能力和分析解決實際生活中的問題能力，而且提升了自己的系統(tǒng)思維能力和化學學科素養(yǎng)。

還可將學生熟悉的酸堿中和反應設計成小小的“魔術(shù)”，或者讓學生用身邊的物質(zhì)自制酸堿指示劑??? （新鮮花瓣、紫甘藍、桑葚等），加入不同的酸堿性溶液中，利用顏色的變化讓學生進行猜想、提出假設、設計實驗方案、實驗驗證等環(huán)節(jié)自主構(gòu)建酸堿鹽的知識網(wǎng)絡。讓學生通過實驗探究揭秘魔術(shù)的奧秘，不僅調(diào)動了學生復習的積極性和主動性，而且還能用所學的化學知識解決生活中的問題，如皮蛋蘸醋才好吃;諜戰(zhàn)劇中會有用雞蛋傳遞密碼-利用醋酸將密碼寫在雞蛋上，然后煮熟雞蛋，字跡就會出現(xiàn)在蛋白上，而蛋殼完好無損，與普通雞蛋無異。就是利用醋酸與蛋殼（主要成分碳酸鈣）發(fā)生化學反應的原理等。讓學生體會到化學的學習是有趣的、有意義的。

楊玉琴、趙華認為在核心素養(yǎng)視域下的復習課，應該采用“陌生化策略”，引導學生在陌生情境下進行知識的搜索、提取、遷移、組合。[4]通過創(chuàng)設真實新穎的陌生情境，激發(fā)學生復習的興趣，鼓勵學生在情境中發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、小組合作討論解決問題，設計由淺入深、層層遞進的問題串，讓學生在自主探究實驗的過程中運用知識解決實際遇到的問題，合作完成酸堿鹽知識網(wǎng)絡的構(gòu)建。引導學生自主將碎片化的知識整合成系統(tǒng)性知識，不僅提高了學生整合知識的能力、科學探究的能力和分析解決問題的能力，還提升了學生的學科思維能力，讓學生真正體驗到學習的快樂和學習的意義。

2.充分利用酸堿鹽的溶解性表，從微觀探尋化學反應本質(zhì)

滬教版下冊附錄四的“堿、酸、鹽溶解性表（20℃）”是初三化學學習酸堿鹽知識的重要工具。學生已經(jīng)初步掌握了酸堿鹽的基礎知識，所以復習階段主要是引導學生學會從宏微觀結(jié)合視角分析酸堿鹽的溶解性表，使學生更加深刻地理解酸、堿、鹽的內(nèi)涵，突破復分解反應的條件教學難點，利用“微粒觀”探尋溶液中化學反應的本質(zhì)。提高學生運用學習工具和“微粒觀”方法分析解決問題的能力，從而提升學生的系統(tǒng)思維和學科思維能力。

（1）“看”酸堿鹽的溶解性表，理解酸堿鹽的內(nèi)涵和分類

借助附錄四“堿、酸、鹽的溶解性表（20℃）”，利用“宏—微—符”三重表征理解酸堿鹽的內(nèi)涵和分類：

“橫看”第一行：根據(jù)離子符號寫出對應物質(zhì)的化學式，并讀出它們的名稱：硝酸、鹽酸、硫酸和碳酸——都是常見的酸，從微觀角度分析酸的構(gòu)成特征：H++酸根離子，判斷：NaHSO4是酸嗎？遷移應用：試著寫出高錳酸的化學式HMnO4?！柏Q看”第一列：根據(jù)離子符號寫出對應物質(zhì)的化學式，并讀出它們的名稱：氫氧化鈉、氫氧化鉀……都是常見的堿，從微觀角度分析堿的構(gòu)成特征：金屬離子+OH-（特例：NH3·H2O），判斷：Cu2（OH）2CO3是堿嗎？遷移應用：試著寫出氫氧化鋰的化學式LiOH?！熬植靠础保菏Ｓ嗖糠治镔|(zhì)的構(gòu)成有什么特征？從微觀角度分析鹽的特征：金屬離子/NH4++酸根離子。遷移應用：試著寫出硫酸鉛的化學式PbSO4。

（2）“用”酸堿鹽的溶解性表，突破酸堿鹽教學難點

初中階段酸堿鹽溶液之間的反應大多是復分解反應，學生都知道復分解反應的條件是生成物要有沉淀、氣體或水生成，但涉及具體問題時則不能靈活運用。究其原因是學生不能從微觀角度探尋化學反應的本質(zhì)。巧用酸堿鹽溶解性表可以幫助學生從微觀角度更直觀理解溶液中離子反應的規(guī)律，破解酸堿鹽的教學難點。

如2019年蘇州中考第30題：某同學設計如下幾組實驗，將1mL5%稀H2SO4分別滴加到2mL5%的（NaOH溶液、NaCl溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液），探究某些酸、堿、鹽之間的復分解反應能否發(fā)生。利用溶解性表從微觀角度分析化學反應的實質(zhì)：稀H2SO4（H+、SO-）與NaOH（Na+、OH-）溶液發(fā)生酸堿中和反應，實質(zhì)是H+與OH-結(jié)合成H2O;稀H2SO4（H+、SO-）與Na2CO3（Na+、CO-）溶液反應的實質(zhì)是H+與CO-結(jié)合成H2O和CO2;稀H2SO4（H+、SO-）與BaCl2（Ba2+、Cl-）溶液反應的實質(zhì)是SO-和Ba2+結(jié)合成BaSO4沉淀;稀H2SO4與NaCl溶液不符合復分解反應的條件，所以不能發(fā)生反應。讓學生運用溶解性表自主歸納初中階段常見的能發(fā)生復分解反應的離子組合如圖1所示。

3.打破章節(jié)限制，串聯(lián)酸堿鹽框架

雖然滬教版教材是第七章才學習酸堿鹽，但其實酸堿鹽的知識貫穿整個初三化學的學習，將難點分散在各個章節(jié)，所以在復習階段要打破章節(jié)限制，對課本進行重組，串聯(lián)起酸堿鹽的框架。如復習酸的性質(zhì)，讓學生回顧在哪些章節(jié)學習過？學生回憶補充：第一章5頁鐵的生銹實驗中提到用稀鹽酸除鐵銹、20頁“銅綠”與稀鹽酸反應、第2章42-43頁二氧化碳的實驗室制法和性質(zhì)實驗（稀鹽酸與大理石的主要成分碳酸鈣反應、碳酸能使紫色石蕊變紅）、46頁醋酸與純堿反應、第五章116頁活潑金屬與酸反應，下冊第七章48頁酸堿中和、55-57頁碳酸鹽與鹽酸反應，第九章111頁硫酸與氫氧化鈣反應，學生自主歸納出酸能與指示劑、活潑金屬、某些金屬氧化物、堿及某些鹽的反應的知識框架。

還可以用典型物質(zhì)串聯(lián)起酸堿鹽性質(zhì)的單元復習。如從學生最熟悉的食鹽入手，氯化鈉是我們生活中的必需品，在調(diào)味品中占據(jù)“五位之首”，重要性不言而喻。滬教版九年級化學教材中“幾種常見的鹽”中僅用了4句話和2幅圖介紹了：氯化鈉是食鹽的主要成分，在海水中的含量及其常見用途。介紹的比較簡單，實際上氯化鈉的“蹤跡”遍布了滬教版教材的第一章到第七章，這就需要我們對課本相關(guān)的知識點進行整合，通過化學微主題探究的方式進行常見鹽的復習課教學，以“回顧性質(zhì)—提純及應用—結(jié)構(gòu)—生成”等流程來結(jié)構(gòu)化設計氯化鈉的復習框架，使學生能夠系統(tǒng)性地認識氯化鈉，深度挖掘其豐富的內(nèi)涵和外延，構(gòu)建物質(zhì)學習的框架，提升學生的系統(tǒng)思維能力和化學核心素養(yǎng)。

三、教學反思

《義務教育化學課程標準（2022年版）》要求：教師應注重基于大概念來組織單元教學內(nèi)容，深刻認識每個學習主題對促進素養(yǎng)發(fā)展的功能和價值，系統(tǒng)規(guī)劃化學教學目標，體現(xiàn)核心素養(yǎng)發(fā)展的全面性和進階性。[2]因此，要提高酸堿鹽的單元復習效率設計真實：新穎的學生自主實驗探究情境，引導學生積極思考，在實驗探究過程中完成大概念知識體系的構(gòu)建，提高學生實驗探究能力和自主學習能力，以及運用化學知識分析解決生活中實際問題的能力;充分運用學習化學的工具——酸堿鹽溶解性表，從微觀角度深刻理解化學反應的實質(zhì)，突破酸堿鹽復習難點;也可用典型的物質(zhì)串聯(lián)起整個初三化學的學習，在化學學科教學中培養(yǎng)學生的系統(tǒng)思維，從而提高單元復習效率。

參考文獻

[1]王世民.思維力：高效的系統(tǒng)思維[M].北京：電子工業(yè)出版社，2017.

[2]中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準（2022年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022.

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[4]楊玉琴，趙華.核心素養(yǎng)視域下的初中化學專題復習課教學策略[J].化學教學，2018（6）：41-47.