基于深度學(xué)習(xí)培育學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)
——以離子反應(yīng)為例

伍錦宇 王 丹 黎學(xué)賢

(廣東省新興縣第一中學(xué) 527400)

王丹(1993.9-)，女，陜西省咸陽人，碩士，從事化學(xué)教學(xué)研究.

黎學(xué)賢(1983.6-)，男，廣東省羅定人，碩士，中學(xué)一級教師，從事化學(xué)教學(xué)研究.

核心素養(yǎng)的形成離不開學(xué)生深度學(xué)習(xí)，那什么樣的課堂教學(xué)可以促使學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，什么樣的教學(xué)活動更有利于培育學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，之后又如何對其發(fā)展水平進(jìn)行評價呢？本文以“離子反應(yīng)”為例進(jìn)行分析.

1 化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包含3個核心要素.第一，重要觀念.觀念是人對事物某些方面的綜合性、概括性認(rèn)識，化學(xué)是在微觀(原子、分子)水平上研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)及其應(yīng)用的學(xué)科，中學(xué)生通過化學(xué)課程的學(xué)習(xí)會形成多種化學(xué)基本觀念，比如微粒觀、平衡觀、守恒觀、實(shí)驗(yàn)觀等等；第二，關(guān)鍵能力.關(guān)鍵能力是獲取與應(yīng)用知識的能力，對化學(xué)學(xué)科而言，有分析解釋、系統(tǒng)探究、遷移創(chuàng)新能力等；第三，必備品格.必備品格是指與化學(xué)相應(yīng)的科學(xué)態(tài)度和社會責(zé)任心，比如敢于質(zhì)疑、創(chuàng)新、不怕挫折的精神，積極認(rèn)真、實(shí)事求是的態(tài)度，強(qiáng)烈的社會責(zé)任感、家國情懷等.

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成需要學(xué)生在實(shí)際的教學(xué)活動中積極參與、主動思考，在理解基本概念、基本原理、掌握基本技能的基礎(chǔ)上，通過課下不斷地練習(xí)、實(shí)踐、反思、歸納總結(jié)，形成化學(xué)學(xué)科方法，比如分類比較、假設(shè)推理等；在應(yīng)用化學(xué)學(xué)科方法解決生產(chǎn)實(shí)際問題的過程中，會逐漸習(xí)慣用化學(xué)特有的思維方式來認(rèn)識物質(zhì)世界，比如宏微結(jié)合、結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、動態(tài)平衡等化學(xué)學(xué)科思想；思想通過后續(xù)不斷地碰撞、摩擦，演變?yōu)橛^念，多種觀念在腦海中相互影響，使學(xué)生對化學(xué)變化的認(rèn)識超越具體的化學(xué)事實(shí)，轉(zhuǎn)化為到最本質(zhì)、最普遍的規(guī)律，最終潛移默化為化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng).具體過程如圖1所示.

圖1

2 化學(xué)深度學(xué)習(xí)

深度學(xué)習(xí)是指在課堂教學(xué)過程中，學(xué)生跟隨教師的引領(lǐng)，以全身心投入的姿態(tài)，主動獲取知識的過程.而開展化學(xué)深度學(xué)習(xí)的課堂教學(xué)活動，具體如圖2所示.

圖2

筆者從學(xué)生興趣和生活經(jīng)驗(yàn)的角度出發(fā)，選擇“粗鹽的提純”作為引領(lǐng)性學(xué)習(xí)主題，這一主題對學(xué)生來講既熟悉又陌生，一方面他們已經(jīng)知道粗鹽中含有難溶性雜質(zhì)與可溶性雜質(zhì)，前者可通過溶解、過濾來去除，但后者怎么去除他們并不清楚.可溶性雜質(zhì)有哪些？如何選擇除雜試劑？面對多種雜質(zhì)共存又該如何選擇最優(yōu)的除雜方案等等這一系列問題對他們而言具有一定的挑戰(zhàn)性，大大激發(fā)了學(xué)生探究的欲望.

在后續(xù)開展實(shí)驗(yàn)探究活動的過程中，首先學(xué)生有內(nèi)在的、積極的學(xué)習(xí)動機(jī)，是主動參與的；其次，學(xué)生基于自身所儲存的基礎(chǔ)知識，從宏微結(jié)合的視角，運(yùn)用分析假設(shè)、證據(jù)推理的思維方式來解決實(shí)際問題，使之前習(xí)得的知識結(jié)構(gòu)化、系統(tǒng)化，既發(fā)展了科學(xué)思維，又提升了科學(xué)探究的能力，實(shí)現(xiàn)化學(xué)深度學(xué)習(xí).

另外，通過“粗鹽的提純”可以讓學(xué)生體會其精煉過程的艱辛以及背后的意義，在科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任方面也有一定的發(fā)展空間.

3 “離子反應(yīng)”深度學(xué)習(xí)的教學(xué)實(shí)踐

3.1 學(xué)情分析

初三時學(xué)生已經(jīng)接觸過一些常見的酸、堿、鹽，知道酸、可溶性的堿和可溶性的鹽在水溶液中可以電離出自由移動的離子，且三者之間如果滿足復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件就可以兩兩發(fā)生反應(yīng).但對電解質(zhì)、非電解質(zhì)、電離這些核心概念并沒有清楚的認(rèn)知，因此對哪類物質(zhì)能或者不能產(chǎn)生離子、前者又是通過什么方式產(chǎn)生離子、多種物質(zhì)產(chǎn)生的離子之間能否共存等問題并不明確，不能從微觀角度分析酸堿鹽之間的反應(yīng)，也不能準(zhǔn)確運(yùn)用化學(xué)用語進(jìn)行描述、表征.另外，關(guān)于溶液中微粒的種類與數(shù)量關(guān)系，還不能習(xí)慣從定性定量相結(jié)合的角度來思考，分析問題的意識和能力比較薄弱.

3.2 利用“粗鹽的提純”深度學(xué)習(xí)“離子反應(yīng)”

3.2.1 核心知識1——電離

【創(chuàng)設(shè)情境，提出問題，引入新課】現(xiàn)在有些不法分子采用電網(wǎng)捕魚，造成魚類資源被嚴(yán)重破壞，海水為什么能導(dǎo)電呢？

【實(shí)驗(yàn)探究】檢測NaCl固體、水、NaCl溶液、熔融NaCl這4種物質(zhì)的導(dǎo)電性，探究NaCl固體溶于水后為什么突然可以導(dǎo)電了呢？熔融NaCl又是怎樣導(dǎo)電的？如圖3、圖4所示.

圖3

圖4

【觀念建構(gòu)】從微觀角度對上述現(xiàn)象進(jìn)行解釋，引入電離的概念，認(rèn)識電解質(zhì)、非電解質(zhì).初步建立“微粒觀”、“電離模型”；學(xué)會用電離方程式表征這些離子運(yùn)動的微觀過程，注意電離方程式要遵守元素守恒、電荷守恒，建立“守恒觀”.

【遷移應(yīng)用】①利用電離模型，從電離的角度認(rèn)識酸、堿、鹽的本質(zhì)(模型認(rèn)知)，從而解決海水為什么導(dǎo)電的問題；②從電離的角度看粗鹽中的可溶性雜質(zhì)，分析溶液中有哪些可溶性雜質(zhì)離子(微觀探析、證據(jù)推理).

3.2.2 核心知識2——離子反應(yīng)

【創(chuàng)設(shè)情境，提出問題，引入新課】菠菜的主要成分是草酸(鹽)，豆腐的主要成分是鈣鹽，人們常說二者不能一起烹飪，吃了容易得結(jié)石，這有什么科學(xué)依據(jù)嗎？

【實(shí)驗(yàn)探究】觀察Na2SO4稀溶液與BaCl2稀溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，從宏微結(jié)合的視角分析混合前、混合后溶液中離子種類的增減、離子數(shù)量的變化，得出離子反應(yīng)的實(shí)質(zhì)(溶液中的離子總是向著離子種類和數(shù)量減少的方向進(jìn)行)，進(jìn)而重新認(rèn)識復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件(氣體、沉淀、水)，體會離子反應(yīng)的本質(zhì).

【遷移應(yīng)用】①解釋菠菜和豆腐不能一起食用的原因；②從除雜效果、成本和安全性等方面選擇除雜試劑，從微觀角度分析加入除雜試劑后，粗鹽溶液中發(fā)生了什么變化.

3.2.3 核心知識3——離子方程式的書寫

【概念深化】準(zhǔn)確應(yīng)用電離方程式、離子方程式表征Na2SO4稀溶液與BaCl2稀溶液混合前、混合后溶液中微粒的種類與數(shù)量變化的過程，深化核心知識、大概念.

【科學(xué)態(tài)度】同學(xué)之間分享、交流、評價，設(shè)計優(yōu)化粗鹽提純的除雜方案.

【社會責(zé)任】能理解并分析歷史和工業(yè)上“粗鹽提純”的方案；體會食鹽對人體健康、社會發(fā)展的重要性，認(rèn)識制鹽技術(shù)在歷史上的重要地位，以及我國在制鹽方面的重大成就.

3.3 評價目標(biāo)

新課改倡導(dǎo)“教、學(xué)、評”一體化，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)最大的優(yōu)點(diǎn)是具有可操作、可測量性，對我們展開階段性的教學(xué)評價非常便利.筆者根據(jù)王磊教授提出化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的能力表現(xiàn)，將其劃分為3個水平(學(xué)習(xí)理解、應(yīng)用實(shí)踐、遷移創(chuàng)新)、9個指標(biāo)進(jìn)行評價，具體見表1.

表1

4 教學(xué)反思

本文以“粗鹽的提純”作為引領(lǐng)性學(xué)習(xí)主題，對“離子反應(yīng)”展開深度學(xué)習(xí)，在設(shè)計和開展課堂教學(xué)活動時，注重引導(dǎo)學(xué)生全身心投入，主動參與實(shí)驗(yàn)探究活動，經(jīng)歷建構(gòu)知識、應(yīng)用知識、解決實(shí)際問題、創(chuàng)造社會價值的過程，深刻體會化學(xué)學(xué)科的思想方法，內(nèi)化化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng).