大概念統(tǒng)領(lǐng)下開展初中化學(xué)實驗教學(xué)的策略

鄧春蘭

隨著《義務(wù)教育化學(xué)課程標準（2022年版）》

的施行，提升學(xué)生的核心素養(yǎng)已然成為初中化學(xué)教學(xué)的中心任務(wù)。大概念是指反映學(xué)科本質(zhì)，具有高度概括性、統(tǒng)攝性和遷移應(yīng)用價值的思想觀念。對于化學(xué)實驗課程而言，教師應(yīng)當摒棄“教師示范—學(xué)生模仿”的授課思路，立足于新課標的要求，以大概念為統(tǒng)領(lǐng)，全面優(yōu)化教學(xué)方式。本文探討了大概念統(tǒng)領(lǐng)下開展初中化學(xué)實驗教學(xué)的策略，以供參考。

一、大概念在初中化學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用價值

（一）順應(yīng)教育形勢

重視大概念統(tǒng)領(lǐng)，幫助學(xué)生提升核心素養(yǎng)，是新課標的重要理念之一。新課標背景下，初中化學(xué)學(xué)科實驗教學(xué)需要積極變革，教師應(yīng)當立足于核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，開展有針對性的教學(xué)活動，全面發(fā)展學(xué)生的化學(xué)綜合能力。而大概念統(tǒng)領(lǐng)下的初中化學(xué)實驗教學(xué)，順應(yīng)了當前的教育形勢，有利于精準落實新課標。

（二）優(yōu)化教學(xué)思路

在傳統(tǒng)的化學(xué)實驗教學(xué)中，部分教師要求學(xué)生將實驗環(huán)節(jié)死記硬背下來，著重記憶重要的考點，導(dǎo)致化學(xué)實驗教學(xué)變得機械化，嚴重影響了教學(xué)效果。在此背景下，教師以大概念為統(tǒng)領(lǐng)開展化學(xué)實驗教學(xué)，可以優(yōu)化教學(xué)方式，將動手操作和教學(xué)評價有機結(jié)合，幫助學(xué)生深入反思實驗細節(jié)，這既能有效彌補傳統(tǒng)化學(xué)實驗教學(xué)課程的不足，又能讓學(xué)生更好地消化、理解實驗課程內(nèi)容。

（三）激發(fā)學(xué)生學(xué)習興趣

教師以大概念引導(dǎo)初中化學(xué)實驗教學(xué)，可以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)實驗課程“重理論、輕實踐”的教學(xué)現(xiàn)狀，打造理論與實踐結(jié)合的學(xué)習環(huán)境，讓學(xué)生有更多的機會進行實踐探究，對實驗課程進行個性化、多元化的思考。同時，教師在初中化學(xué)實驗教學(xué)中引入大概念可以有效激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新思維，充分調(diào)動學(xué)生的主觀學(xué)習能動性。

二、大概念統(tǒng)領(lǐng)下開展初中化學(xué)實驗教學(xué)的策略

（一）分析單元內(nèi)容，構(gòu)建核心概念

以大概念為教學(xué)指導(dǎo)的初中化學(xué)實驗教學(xué)更為靈活，教師不必拘泥于單獨的實驗課程，而是可以將多個實驗、多個知識點結(jié)合，分析其中的邏輯關(guān)系，幫助學(xué)生更為系統(tǒng)地了解化學(xué)知識。為此，教師需要以單元為基礎(chǔ)，構(gòu)建核心概念，為化學(xué)實驗教學(xué)奠定基礎(chǔ)。

以滬教版初中化學(xué)九年級下冊第七章“應(yīng)用廣泛的酸、堿、鹽”的教學(xué)為例。在這個階段，學(xué)生已經(jīng)認識了酸、堿、鹽、二氧化碳等重要化學(xué)物質(zhì)?；诖?，教師在實驗教學(xué)中可以將這一單元的知識點與此前教學(xué)過的二氧化碳相關(guān)實驗結(jié)合，提煉關(guān)聯(lián)度較高的實驗反應(yīng)，如水與二氧化碳、二氧化碳與氫氧化鈉、氫氧化鈉與鹽酸的實驗反應(yīng)等，根據(jù)相同的實驗性質(zhì)，將零散的知識點整合為一個整體，并以“通過判斷物質(zhì)的類別，分析物質(zhì)的性質(zhì)特點與化學(xué)變化情況”為核心概念，以“有反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯”為主題，實施綜合性的實驗教學(xué)。通過這種方式，學(xué)生不僅能深入了解這一單元的知識內(nèi)涵，充分掌握酸、堿、鹽的化學(xué)性質(zhì)與轉(zhuǎn)化情況，還能形成良好的推理分析意識，構(gòu)建化學(xué)核心概念。

（二）制定各級目標，明確教學(xué)方向

教師以大概念為統(tǒng)領(lǐng)開展化學(xué)實驗教學(xué)活動時，不僅要關(guān)注學(xué)生對學(xué)科知識的掌握情況，還要有目的、有計劃地制訂教學(xué)計劃。教師要在構(gòu)建核心概念的基礎(chǔ)上，科學(xué)、合理地制定授課目標，明確每個環(huán)節(jié)的教學(xué)方向，提高課堂教學(xué)效率和質(zhì)量。比如，在上述案例中，教師在明確“通過判斷物質(zhì)的類別，分析物質(zhì)的性質(zhì)特點與化學(xué)變化情況”這一核心概念之后，在針對“有反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯”的情況進行實驗教學(xué)時，可以從單元教學(xué)總目標與分課時教學(xué)目標兩個方面做好規(guī)劃工作。

1.單元教學(xué)總目標。一是具備自主設(shè)計實驗的能力，能通過化學(xué)實驗證明反應(yīng)物處于被消耗的狀態(tài)，或者證明反應(yīng)過程中生成了新物質(zhì)，從而準確判斷“無現(xiàn)象”的化學(xué)反應(yīng)真實發(fā)生。二是從物質(zhì)類別入手，分析化學(xué)物質(zhì)在反應(yīng)前后的性質(zhì)情況，用簡單的語言或化學(xué)式總結(jié)其中發(fā)生了什么樣的變化。三是通過親身實踐，針對“有反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯”這一類型的化學(xué)實驗，總結(jié)科學(xué)的研究思路與研究方法，構(gòu)建實驗?zāi)Ｐ?。四是在探究實驗的過程中，形成嚴謹、務(wù)實、講證據(jù)的科學(xué)態(tài)度與價值觀念。五是運用構(gòu)建的實驗?zāi)Ｐ停鉀Q生活中真實存在的化學(xué)問題。

2.分課時教學(xué)目標。教師可以規(guī)劃三個課時，按照不同階段科學(xué)制定教學(xué)目標。

第一課時目標：一是根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)式組成情況，對物質(zhì)進行合理分類，認識到有些物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)具有一定的相似性；二是通過常見實驗，對二氧化碳、酸、堿、鹽等物質(zhì)的基本性質(zhì)建立基礎(chǔ)認知，能用簡潔直觀的語言描述相關(guān)實驗現(xiàn)象，能準確應(yīng)用化學(xué)方程式將實驗中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)表現(xiàn)出來；三是通過小組合作，熟練運用控制變量法，設(shè)計一個與二氧化碳有關(guān)的“有反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯”的實驗，排除其中可能影響實驗進程的無關(guān)因素；四是熟練運用圖表等工具，對“有反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯”之類的化學(xué)實驗進行深度探究，構(gòu)建“從個別到一般”的實驗?zāi)Ｐ停瑢χR進行深度遷移。

第二課時目標：一是認真觀察實驗過程，在推理分析實驗數(shù)據(jù)的過程中，深入了解“酸堿中和”實驗的特點；二是能采取定性實驗與定量試驗交替結(jié)合的方法，對物質(zhì)的性質(zhì)與變化進行探究和總結(jié)，并能應(yīng)用于同類問題之中；三是嘗試將傳統(tǒng)實驗與數(shù)字化實驗相結(jié)合，將物質(zhì)的變化轉(zhuǎn)化成有具體數(shù)據(jù)的圖像，將無明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)以直觀、可視的形式呈現(xiàn)出來。

第三課時目標：一是通過“有反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯”的化學(xué)實驗，形成良好的宏觀和微觀相結(jié)合的思想，歸納總結(jié)分解反應(yīng)的基本條件，并能根據(jù)物質(zhì)類別的不同，精準選擇試劑，對物質(zhì)的性質(zhì)、轉(zhuǎn)化進行合理檢驗；二是能熟練運用化學(xué)語言或圖表，對氫氧化鈉變質(zhì)、酸堿中和等“有反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯”的實驗進行深入總結(jié)，構(gòu)建相關(guān)的實驗?zāi)Ｐ停⑼ㄟ^模型嘗試解決實際發(fā)生的化學(xué)問題。

（三）設(shè)計驅(qū)動任務(wù)，注重自主探究

在構(gòu)建概念、規(guī)劃目標之后，教師需要趁熱打鐵，遵循大概念的理念，將學(xué)生作為教學(xué)主體，設(shè)計多元化的學(xué)習任務(wù)。比如，針對“有反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯”的化學(xué)實驗課程不同階段的教學(xué)目標，教師可以采用問題教學(xué)法，為學(xué)生布置多種多樣的驅(qū)動任務(wù)，促進學(xué)生自主探究。具體而言，教師可以將該課程分為以下三個課時，分別設(shè)計驅(qū)動任務(wù)。

第一課時的教學(xué)目標是要求學(xué)生自主探究與二氧化碳有關(guān)的“有反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯”的化學(xué)現(xiàn)象。為此，教師可以設(shè)計以下問題驅(qū)動任務(wù)。第一個任務(wù)是將泡騰片放置在水中，水中會出現(xiàn)一些小氣泡，思考這些氣泡是否為二氧化碳。針對這個問題，學(xué)生需要嘗試進行氣體檢驗，并在完成實驗的過程中，用準確的語言、正確的化學(xué)方程式描述反應(yīng)現(xiàn)象。第二個任務(wù)是嘗試收集泡騰片與水反應(yīng)后出現(xiàn)的氣體，并將該氣體注入氫氧化鈉溶液之中，用實驗的方式驗證氣體和氫氧化鈉溶液發(fā)生的反應(yīng)。該探究任務(wù)的主要目的是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會應(yīng)用控制變量法設(shè)計化學(xué)實驗，以有效排除多種因素的影響，通過反應(yīng)物的減少情況，分析現(xiàn)象不明顯的化學(xué)實驗是否真實發(fā)生了反應(yīng)。第三個任務(wù)是將二氧化碳注入水中，制造出新的溶液A，在溶液A中添加適量的紫色石蕊試劑。當溶液變紅時，學(xué)生要嘗試排除干擾因素，分析溶液變紅的原因。該任務(wù)是在前一項任務(wù)的基礎(chǔ)上，對控制變量法的實踐應(yīng)用。學(xué)生可以創(chuàng)新設(shè)計實驗內(nèi)容，并通過實驗分析得出“二氧化碳能與水反應(yīng)”的結(jié)論。第四個任務(wù)是嘗試根據(jù)第三個任務(wù)的設(shè)計思路，證明氫氧化鈉溶液與二氧化碳的反應(yīng)情況，分析二者混合后的溶液中是否包括Na2CO3。該任務(wù)需要學(xué)生深入理解反應(yīng)的基本條件，篩選生活中常見的酸堿鹽，對CO32-完成檢驗。教師以泡騰片在水中產(chǎn)生氣泡這個生活中常見的化學(xué)現(xiàn)象為基礎(chǔ)，通過驅(qū)動問題鏈引出各種富有趣味性的實驗活動，不僅能構(gòu)建“有反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯”的實驗?zāi)Ｐ?，還有助于提高學(xué)生的推理分析能力與創(chuàng)新設(shè)計能力。

第二課時的教學(xué)目標是要求學(xué)生能將物質(zhì)轉(zhuǎn)化的過程以數(shù)字圖像的形式呈現(xiàn)出來。對此，教師可以設(shè)計以下驅(qū)動任務(wù)。任務(wù)一，“GPS軟件可以記錄人一天的運動軌跡，那么能否將化學(xué)反應(yīng)過程以圖像的形式呈現(xiàn)出來？”針對這一任務(wù)，學(xué)生可以在教師的引導(dǎo)下，嘗試結(jié)合信息技術(shù)進行化學(xué)實驗。例如，在氫氧化鈉溶液中添加稀鹽酸，利用溫度傳感器、PH測試儀等設(shè)備，分析化學(xué)反應(yīng)曲線的動態(tài)變化。任務(wù)二，從宏觀角度探究二氧化碳分別與水、氫氧化鈉溶液的反應(yīng)，直觀感受“有反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯”的實驗特點，并通過數(shù)字化實驗，將定量分析與定性分析結(jié)合，用具體的數(shù)據(jù)說明實驗結(jié)果。該任務(wù)需要學(xué)生借用壓強傳感器，觀察二氧化碳分別與水、氫氧化鈉溶液的反應(yīng)過程，根據(jù)傳感器實時提供的信息，分析圖像曲線的變化特點，從中總結(jié)以上化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。數(shù)字圖像的應(yīng)用，可以讓學(xué)生從宏觀角度轉(zhuǎn)換為微觀角度，重新理解化學(xué)實驗反應(yīng)的變化過程，進而培養(yǎng)學(xué)生良好的閱讀圖像、分析圖像的能力，提高學(xué)生對化學(xué)知識的遷移應(yīng)用能力。

第三課時的教學(xué)目標是要求學(xué)生能通過氫氧化鈉的變質(zhì)情況，深入理解如何通過物質(zhì)類別判斷酸堿鹽物質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系與轉(zhuǎn)化情況。對此，教師可以設(shè)計以下問題驅(qū)動任務(wù)。任務(wù)一，在氫氧化鈉溶液中滴入稀鹽酸，思考為什么會產(chǎn)生氣泡。該問題旨在引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想到氫氧化鈉溶液變質(zhì)的問題，進而發(fā)現(xiàn)氣泡產(chǎn)生的原因可能是溶液中摻入了其他雜質(zhì)。任務(wù)二，如何分析氫氧化鈉溶液的變質(zhì)程度？變質(zhì)成分與正常成分的差異是什么？請結(jié)合酸堿鹽物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，設(shè)計一個合理的實驗，對氫氧化鈉溶液的變質(zhì)程度進行判斷分析。這個任務(wù)可以考查學(xué)生對混合物變質(zhì)程度是否具備良好的檢驗思路，判斷溶液中是否存在雜質(zhì)以及清理雜質(zhì)的方法。任務(wù)三，總結(jié)氫氧化鈉的性質(zhì)特點，講一講如何在實驗室中有效保存這類化學(xué)物質(zhì)。該任務(wù)要求學(xué)生全面梳理這一單元的內(nèi)容，綜合實驗過程，對某類物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)進行歸納總結(jié)。

（四）開展綜合評價，加強學(xué)習反饋

在基于大概念統(tǒng)領(lǐng)的化學(xué)實驗教學(xué)中，教師不僅要重視教學(xué)目標的設(shè)定與學(xué)生的自主學(xué)習情況，還要全面完善評價環(huán)節(jié)，構(gòu)建“教—學(xué)—評”一體化的授課體系。教師要通過綜合評價的方式，加強學(xué)生的學(xué)習反饋，讓化學(xué)教學(xué)凸顯針對性與指向性的特點。

比如，針對“有反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯”的實驗教學(xué)，教師可以為學(xué)生發(fā)放評價表，依托科學(xué)的評估內(nèi)容，選擇合適的評價方法。針對第一課時的評價內(nèi)容如下：一是要求學(xué)生具備良好的團隊合作能力，通過實驗探究的過程，熟練掌握控制變量法；二是證實二氧化碳與水、氫氧化鈉溶液的無明顯化學(xué)反應(yīng)切實發(fā)生；三是準確歸納二氧化碳與常用酸堿鹽的基本性質(zhì)。評價方式如下：一是學(xué)生回答問題的正確度，二是學(xué)生討論交流的情況，三是學(xué)生對實驗方案的預(yù)測、設(shè)計、展示、優(yōu)化情況，四是學(xué)生的實驗報告完成情況。針對第二課時的評價內(nèi)容如下：能熟練運用數(shù)字設(shè)備，用數(shù)據(jù)分析酸堿中和反應(yīng)，總結(jié)指示劑變色情況、PH、溫度的變化情況。評價方式如下：一是對實驗的匯報情況，二是對曲線變化解析的準確度，三是實驗報告的書寫情況。針對第三課時的評價則需要綜合前兩個課時的要求，評估學(xué)生能否用圖表或語言的方式構(gòu)建實驗?zāi)Ｐ?，充分拓展學(xué)習深度，展現(xiàn)良好的問題解決能力。另外，教師要根據(jù)評價表的反饋結(jié)果，及時優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)，為學(xué)生下階段的實驗學(xué)習制定合理的計劃。

結(jié)語

新課標背景下，教師需要準確提煉大概念，為學(xué)生精準制定學(xué)習目標，并在大概念的引領(lǐng)下，深入分析多個知識板塊之間的內(nèi)在聯(lián)系，幫助學(xué)生構(gòu)建良好的知識體系，為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、提高學(xué)生的科學(xué)探究與實踐能力打下堅實的基礎(chǔ)。同時，教師要改變一言堂的教學(xué)模式，遵循以生為本的原則，將探究學(xué)習的主動權(quán)交還給學(xué)生，鼓勵學(xué)生在分析問題、完成任務(wù)的過程中，實現(xiàn)自身個性化的發(fā)展。

（作者單位：江蘇省徐州市銅山區(qū)何橋鎮(zhèn)中心中學(xué)）