基于UbD理論的初中化學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)設(shè)計(jì)

柳翔

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》明確指出：“化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要手段。通過實(shí)驗(yàn)探究可以幫助學(xué)生獲取化學(xué)知識(shí)，激發(fā)化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)?！币虼耍窘虒W(xué)設(shè)計(jì)以“有反應(yīng)無明顯現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)探究”為例，基于UbD（“追求理解的教學(xué)設(shè)計(jì)”）理論進(jìn)行設(shè)計(jì)，旨在落實(shí)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。本教學(xué)設(shè)計(jì)將遵循《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》所提出的課程理念，以“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”核心素養(yǎng)為目標(biāo)，通過實(shí)驗(yàn)探究有反應(yīng)無明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)操作能力。同時(shí)，本教學(xué)設(shè)計(jì)還將注重學(xué)生的實(shí)際需求和認(rèn)知特點(diǎn)，從學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察、思考和總結(jié)形成對(duì)化學(xué)反應(yīng)的深入理解。

一、教學(xué)背景

“有反應(yīng)無明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)”是初中化學(xué)復(fù)習(xí)課中一種挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)主題。本文著眼于那些化學(xué)反應(yīng)并不通過明顯變化表現(xiàn)的物質(zhì)，學(xué)生往往難以通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來判斷這些化學(xué)反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生思考如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，從“無明顯現(xiàn)象”到“呈現(xiàn)出可觀察變化”，意在教導(dǎo)學(xué)生從理解化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)、探究反應(yīng)物和生成物的性質(zhì)等方面入手。本次復(fù)習(xí)主要以二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng)為例，基于UbD理念，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行小組討論并設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，讓學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)、觀察、思考，并最終收集數(shù)據(jù)以得出結(jié)論。

二、教學(xué)目標(biāo)

1.學(xué)生更加深入地理解有反應(yīng)無明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)和規(guī)律。

2.學(xué)生掌握“沒有明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)”相關(guān)題目的解題方法和思路。

3.通過小組合作，學(xué)生設(shè)計(jì)并完成有反應(yīng)無明顯現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)操作能力。

4.學(xué)生形成對(duì)化學(xué)反應(yīng)的深入理解，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)。

三、教學(xué)過程

（一）導(dǎo)入新課

師：同學(xué)們，我們之前學(xué)過二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)的知識(shí)，這個(gè)反應(yīng)會(huì)生成什么呢？

生1：二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水。

師：很好，那么這個(gè)反應(yīng)有沒有什么明顯的現(xiàn)象呢？

生2：沒有，我們無法通過觀察來判斷這個(gè)反應(yīng)是否發(fā)生了。

（設(shè)計(jì)意圖：通過問題導(dǎo)入，引導(dǎo)學(xué)生回憶所學(xué)過的化學(xué)反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)操作，激發(fā)學(xué)生對(duì)“有反應(yīng)無明顯現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)探究”的興趣。）

（二）復(fù)習(xí)碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)

通過PPT展示和講解，引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)，為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)探究打下基礎(chǔ)。首先，教師可以展示碳酸鈉的化學(xué)式——Na2CO3，并講解其組成的元素和化學(xué)結(jié)構(gòu)。接著，教師介紹碳酸鈉的一些重要化學(xué)性質(zhì)：（1）堿性——碳酸鈉可以與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；（2）熱穩(wěn)定性——碳酸鈉在高溫下不易分解等。通過這些講解和展示，教師可以幫助學(xué)生回憶和理解碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)，為其后續(xù)的實(shí)驗(yàn)探究打下基礎(chǔ)。例如，學(xué)生可以利用碳酸鈉的堿性來鑒別溶液中的酸堿性，以此來探究二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng)等。

（設(shè)計(jì)意圖：作為UbD理念的一部分，復(fù)習(xí)碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)旨在幫助學(xué)生回顧和理解這一重要化學(xué)物質(zhì)的性質(zhì)，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)探究提供必要的知識(shí)基礎(chǔ)。同時(shí)，教師也可以鼓勵(lì)學(xué)生思考如何利用所學(xué)的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作，進(jìn)一步培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)素養(yǎng)。）

（三）實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

通過小組討論和教師指導(dǎo)，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)有反應(yīng)無明顯現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)方案，并匯報(bào)方案的設(shè)計(jì)思路和可行性。首先，教師可以讓學(xué)生以小組形式進(jìn)行討論。在討論過程中，學(xué)生可以借助之前復(fù)習(xí)的化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)等知識(shí)，共同思考如何設(shè)計(jì)一個(gè)有反應(yīng)無明顯現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)。教師可以在各個(gè)小組之間巡回指導(dǎo)，了解學(xué)生的討論情況，并適時(shí)給予反饋和建議。在小組討論的基礎(chǔ)上，教師可以讓每個(gè)小組匯報(bào)他們的實(shí)驗(yàn)方案，匯報(bào)內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、使用的試劑和器材、?shí)驗(yàn)步驟、預(yù)期結(jié)果以及設(shè)計(jì)思路等。

在這個(gè)過程中，教師可以讓其他小組的學(xué)生進(jìn)行提問或提出補(bǔ)充建議，從而促進(jìn)學(xué)生之間的互動(dòng)和交流。

（設(shè)計(jì)意圖：實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)旨在鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)創(chuàng)新思考，并合作設(shè)計(jì)出無明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案。在這個(gè)過程中，教師可以提供必要的指導(dǎo)和幫助，引導(dǎo)學(xué)生將理論知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際操作技能。）

（四）實(shí)驗(yàn)操作與觀察

教師按照實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)將學(xué)生分為兩組，兩個(gè)小組進(jìn)行以下兩種實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)一：借助酸堿指示劑判斷反應(yīng)發(fā)生。

實(shí)驗(yàn)步驟：

1.在實(shí)驗(yàn)室中準(zhǔn)備好碳酸鈉溶液、鹽酸溶液和酸堿指示劑（如酚酞指示劑）。

2.將適量的碳酸鈉溶液倒入一個(gè)燒杯中，再滴入幾滴酚酞指示劑。此時(shí)，燒杯中的溶液呈紅色，表示碳酸鈉溶液呈堿性。

3.另取一個(gè)燒杯，倒入適量的鹽酸溶液。此時(shí)，燒杯中的溶液呈酸性。

4.將步驟2中滴有酚酞指示劑的碳酸鈉溶液慢慢滴入步驟3中的鹽酸溶液中，觀察現(xiàn)象并記錄數(shù)據(jù)。

5.在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，可以發(fā)現(xiàn)燒杯中的溶液由紅色變?yōu)闊o色，說明碳酸鈉與鹽酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，溶液酸堿度發(fā)生了變化，從而驗(yàn)證了無明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)發(fā)生。

實(shí)驗(yàn)二：借助氣球判斷二氧化碳是否被氫氧化鈉溶液吸收。

實(shí)驗(yàn)步驟：

1.在實(shí)驗(yàn)室中準(zhǔn)備好碳酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液、氣球和漏斗等器材。

2.將適量的碳酸鈉溶液倒入一個(gè)燒杯中，再倒入適量的鹽酸溶液。此時(shí)，燒杯中的溶液會(huì)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生大量的氣泡。

3.將氣球套在漏斗上，并將漏斗插入燒杯中，等待一段時(shí)間后，可以發(fā)現(xiàn)氣球逐漸膨脹起來，說明燒杯中的反應(yīng)產(chǎn)生了二氧化碳?xì)怏w，并且被氣球收集。

4.將收集的二氧化碳?xì)怏w捏住，快速轉(zhuǎn)移至裝有氫氧化鈉溶液的燒杯中。

5.隨著時(shí)間推移，可以發(fā)現(xiàn)氣球緩慢變小。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以證明二氧化碳?xì)怏w被氫氧化鈉溶液所吸收，因?yàn)槿绻趸嘉幢晃眨瑲馇蚓筒粫?huì)變小。在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的過程中，教師需要巡回指導(dǎo)，確保學(xué)生能夠正確地使用實(shí)驗(yàn)器材和試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。同時(shí)，教師還需要及時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤操作，并引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄數(shù)據(jù)。

（設(shè)計(jì)意圖：在這個(gè)階段，學(xué)生將根據(jù)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行操作，通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄數(shù)據(jù)來探究化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。）

（五）數(shù)據(jù)分析與結(jié)論

在復(fù)習(xí)化學(xué)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的過程中，教師可以讓學(xué)生根據(jù)之前所學(xué)的知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，并得出結(jié)論。首先，學(xué)生需要認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象，并記錄數(shù)據(jù)。其次，學(xué)生需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行深入分析，并總結(jié)出實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。

在借助氣球判斷二氧化碳是否被氫氧化鈉溶液吸收的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以觀察到氣球的變化情況，并記錄下實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過分析數(shù)據(jù)，學(xué)生可以得出結(jié)論：氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳?xì)怏w。

此時(shí)，教師可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考：這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了什么？學(xué)生回答：這個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了氫氧化鈉與二氧化碳發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。

教師在肯定學(xué)生的回答后，可以進(jìn)一步引導(dǎo)他們思考：這個(gè)化學(xué)反應(yīng)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用是什么？學(xué)生可以聯(lián)想到：既然氫氧化鈉溶液可以吸收二氧化碳?xì)怏w，就可以應(yīng)用于工業(yè)廢氣中回收溫室氣體。

通過這個(gè)過程，教師可以幫助學(xué)生鞏固所學(xué)的化學(xué)知識(shí)，提高他們的實(shí)驗(yàn)技能和分析能力。同時(shí)，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中，提高他們的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

（設(shè)計(jì)意圖：作為UbD理念的一部分，數(shù)據(jù)分析與結(jié)論旨在鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和現(xiàn)象進(jìn)行深入分析和總結(jié)，得出科學(xué)結(jié)論。在這個(gè)過程中，教師可以提供必要的指導(dǎo)和反饋，引導(dǎo)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，發(fā)現(xiàn)化學(xué)反應(yīng)的規(guī)律。）

（六）鞏固拓展

首先，教師可以提供一些與所學(xué)化學(xué)反應(yīng)相關(guān)的練習(xí)題，讓學(xué)生進(jìn)行解答。這些練習(xí)題可以包括選擇題、填空題、計(jì)算題等，以便學(xué)生能夠全面地掌握化學(xué)反應(yīng)的相關(guān)知識(shí)。例如，教師可以設(shè)計(jì)一些關(guān)于碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)的練習(xí)題，讓學(xué)生寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式、描述反應(yīng)現(xiàn)象等。

其次，教師還可以提供一些案例分析，讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題。例如，教師可以讓學(xué)生分析工業(yè)上如何利用氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳?xì)怏w，生活中如何利用酸堿指示劑檢測(cè)溶液的酸堿性等。通過這些案例分析，學(xué)生可以更深入地理解化學(xué)反應(yīng)在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用價(jià)值。

同時(shí)，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生思考其他有反應(yīng)無明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)，并讓他們?cè)O(shè)計(jì)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案。例如，教師可以讓學(xué)生思考如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)，學(xué)生可以借助之前所學(xué)的知識(shí)，設(shè)計(jì)出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行驗(yàn)證。

（設(shè)計(jì)意圖：通過鞏固拓展環(huán)節(jié)，學(xué)生可以進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)，并將它們應(yīng)用到其他化學(xué)反應(yīng)中。同時(shí)，教師也可以通過學(xué)生的練習(xí)和案例分析結(jié)果，了解學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)知識(shí)的掌握情況，以便為后續(xù)的教學(xué)提供有益的反饋。）

（七）課堂總結(jié)

在課堂總結(jié)中，教師可以讓學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)的化學(xué)反應(yīng)和實(shí)驗(yàn)操作。首先，教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)碳酸鈉與鹽酸的反應(yīng)原理、反應(yīng)現(xiàn)象以及實(shí)驗(yàn)操作過程中的注意事項(xiàng)等。其次，教師可以讓學(xué)生思考這個(gè)化學(xué)反應(yīng)在實(shí)際生活中的應(yīng)用，如利用碳酸鈉溶液治療胃酸過多的疾病等。

除了讓學(xué)生回顧所學(xué)內(nèi)容，教師還可以強(qiáng)調(diào)本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)。例如，教師可以強(qiáng)調(diào)碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)的本質(zhì)是酸和堿的中和反應(yīng)，這個(gè)反應(yīng)在化學(xué)反應(yīng)中具有重要的地位。教師還可以讓學(xué)生思考這個(gè)反應(yīng)與其他化學(xué)反應(yīng)之間的聯(lián)系和區(qū)別，如二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng)等。

最后，教師可以引導(dǎo)學(xué)生反思學(xué)習(xí)過程中的問題和收獲。教師可以讓學(xué)生思考自己在實(shí)驗(yàn)操作過程中的不足之處，如是否出現(xiàn)了操作錯(cuò)誤或觀察不到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等問題。同時(shí)，教師還可以讓學(xué)生分享自己在實(shí)驗(yàn)操作過程中的成功經(jīng)驗(yàn)和學(xué)習(xí)心得，以便其他學(xué)生借鑒和參考。

（設(shè)計(jì)意圖：UbD理念非常重視學(xué)習(xí)內(nèi)容的總結(jié)與分析，課堂總結(jié)旨在幫助學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，并鼓勵(lì)他們對(duì)學(xué)習(xí)過程中的問題和收獲進(jìn)行反思。通過總結(jié)和反思，學(xué)生可以更好地鞏固所學(xué)知識(shí)，并為后續(xù)的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。）

四、教學(xué)反思

在本節(jié)復(fù)習(xí)課中，學(xué)生通過自主梳理和討論，對(duì)化學(xué)反應(yīng)的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行了復(fù)習(xí)和鞏固。通過案例分析和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，學(xué)生能夠更加深入地理解化學(xué)反應(yīng)的原理和應(yīng)用。

總體來說，本節(jié)復(fù)習(xí)課的教學(xué)效果較為理想，但仍存在一些需要改進(jìn)的地方。一是在案例分析環(huán)節(jié)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生更加深入地分析和挖掘案例中的信息和知識(shí)點(diǎn)，以更好地培養(yǎng)他們解決問題的能力和創(chuàng)新思維能力。二是在實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，教師可以提供更加具體和實(shí)際的實(shí)驗(yàn)情境和要求，以更好地引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)和實(shí)施實(shí)驗(yàn)方案。

（作者單位：寧夏回族自治區(qū)永寧縣閩寧第二中學(xué)）

編輯：陳鮮艷