大概念統(tǒng)領下開展初中化學實驗教學的策略

鄧春蘭

隨著《義務教育化學課程標準（2022年版）》

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

一、大概念在初中化學實驗教學中的應用價值

（一）順應教育形勢

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

（二）優(yōu)化教學思路

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

（三）激發(fā)學生學習興趣

教師以大概念引導初中化學實驗教學，可以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)實驗課程“重理論、輕實踐”的教學現(xiàn)狀，打造理論與實踐結合的學習環(huán)境，讓學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，教師在初中化學實驗教學中引入大概念可以有效激發(fā)學生的求知欲和創(chuàng)新思維，充分調(diào)動學生的主觀學習能動性。

二、大概念統(tǒng)領下開展初中化學實驗教學的策略

（一）分析單元內(nèi)容，構建核心概念

以大概念為教學指導的初中化學實驗教學更為靈活，教師不必拘泥于單獨的實驗課程，而是可以將多個實驗、多個知識點結合，分析其中的邏輯關系，幫助學生更為系統(tǒng)地了解化學知識。為此，教師需要以單元為基礎，構建核心概念，為化學實驗教學奠定基礎。

以滬教版初中化學九年級下冊第七章“應用廣泛的酸、堿、鹽”的教學為例。在這個階段，學生已經(jīng)認識了酸、堿、鹽、二氧化碳等重要化學物質(zhì)。基于此，教師在實驗教學中可以將這一單元的知識點與此前教學過的二氧化碳相關實驗結合，提煉關聯(lián)度較高的實驗反應，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)特點與化學變化情況”為核心概念，以“有反應但現(xiàn)象不明顯”為主題，實施綜合性的實驗教學。通過這種方式，學生不僅能深入了解這一單元的知識內(nèi)涵，充分掌握酸、堿、鹽的化學性質(zhì)與轉(zhuǎn)化情況，還能形成良好的推理分析意識，構建化學核心概念。

（二）制定各級目標，明確教學方向

教師以大概念為統(tǒng)領開展化學實驗教學活動時，不僅要關注學生對學科知識的掌握情況，還要有目的、有計劃地制訂教學計劃。教師要在構建核心概念的基礎上，科學、合理地制定授課目標，明確每個環(huán)節(jié)的教學方向，提高課堂教學效率和質(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)特點與化學變化情況”這一核心概念之后，在針對“有反應但現(xiàn)象不明顯”的情況進行實驗教學時，可以從單元教學總目標與分課時教學目標兩個方面做好規(guī)劃工作。

1.單元教學總目標。一是具備自主設計實驗的能力，能通過化學實驗證明反應物處于被消耗的狀態(tài)，或者證明反應過程中生成了新物質(zhì)，從而準確判斷“無現(xiàn)象”的化學反應真實發(fā)生。二是從物質(zhì)類別入手，分析化學物質(zhì)在反應前后的性質(zhì)情況，用簡單的語言或化學式總結其中發(fā)生了什么樣的變化。三是通過親身實踐，針對“有反應但現(xiàn)象不明顯”這一類型的化學實驗，總結科學的研究思路與研究方法，構建實驗模型。四是在探究實驗的過程中，形成嚴謹、務實、講證據(jù)的科學態(tài)度與價值觀念。五是運用構建的實驗模型，解決生活中真實存在的化學問題。

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

第一課時目標：一是根據(jù)物質(zhì)的化學式組成情況，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)建立基礎認知，能用簡潔直觀的語言描述相關實驗現(xiàn)象，能準確應用化學方程式將實驗中發(fā)生的化學反應表現(xiàn)出來；三是通過小組合作，熟練運用控制變量法，設計一個與二氧化碳有關的“有反應但現(xiàn)象不明顯”的實驗，排除其中可能影響實驗進程的無關因素；四是熟練運用圖表等工具，對“有反應但現(xiàn)象不明顯”之類的化學實驗進行深度探究，構建“從個別到一般”的實驗模型，對知識進行深度遷移。

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合的方法，對物質(zhì)的性質(zhì)與變化進行探究和總結，并能應用于同類問題之中；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)象的化學反應以直觀、可視的形式呈現(xiàn)出來。

第三課時目標：一是通過“有反應但現(xiàn)象不明顯”的化學實驗，形成良好的宏觀和微觀相結合的思想，歸納總結分解反應的基本條件，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語言或圖表，對氫氧化鈉變質(zhì)、酸堿中和等“有反應但現(xiàn)象不明顯”的實驗進行深入總結，構建相關的實驗模型，并通過模型嘗試解決實際發(fā)生的化學問題。

（三）設計驅(qū)動任務，注重自主探究

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

第一課時的教學目標是要求學生自主探究與二氧化碳有關的“有反應但現(xiàn)象不明顯”的化學現(xiàn)象。為此，教師可以設計以下問題驅(qū)動任務。第一個任務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、正確的化學方程式描述反應現(xiàn)象。第二個任務是嘗試收集泡騰片與水反應后出現(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。該探究任務的主要目的是引導學生學會應用控制變量法設計化學實驗，以有效排除多種因素的影響，通過反應物的減少情況，分析現(xiàn)象不明顯的化學實驗是否真實發(fā)生了反應。第三個任務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，學生要嘗試排除干擾因素，分析溶液變紅的原因。該任務是在前一項任務的基礎上，對控制變量法的實踐應用。學生可以創(chuàng)新設計實驗內(nèi)容，并通過實驗分析得出“二氧化碳能與水反應”的結論。第四個任務是嘗試根據(jù)第三個任務的設計思路，證明氫氧化鈉溶液與二氧化碳的反應情況，分析二者混合后的溶液中是否包括Na2CO3。該任務需要學生深入理解反應的基本條件，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現(xiàn)象為基礎，通過驅(qū)動問題鏈引出各種富有趣味性的實驗活動，不僅能構建“有反應但現(xiàn)象不明顯”的實驗模型，還有助于提高學生的推理分析能力與創(chuàng)新設計能力。

第二課時的教學目標是要求學生能將物質(zhì)轉(zhuǎn)化的過程以數(shù)字圖像的形式呈現(xiàn)出來。對此，教師可以設計以下驅(qū)動任務。任務一，“GPS軟件可以記錄人一天的運動軌跡，那么能否將化學反應過程以圖像的形式呈現(xiàn)出來？”針對這一任務，學生可以在教師的引導下，嘗試結合信息技術進行化學實驗。例如，在氫氧化鈉溶液中添加稀鹽酸，利用溫度傳感器、PH測試儀等設備，分析化學反應曲線的動態(tài)變化。任務二，從宏觀角度探究二氧化碳分別與水、氫氧化鈉溶液的反應，直觀感受“有反應但現(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合，用具體的數(shù)據(jù)說明實驗結果。該任務需要學生借用壓強傳感器，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，從中總結以上化學反應的本質(zhì)。數(shù)字圖像的應用，可以讓學生從宏觀角度轉(zhuǎn)換為微觀角度，重新理解化學實驗反應的變化過程，進而培養(yǎng)學生良好的閱讀圖像、分析圖像的能力，提高學生對化學知識的遷移應用能力。

第三課時的教學目標是要求學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，教師可以設計以下問題驅(qū)動任務。任務一，在氫氧化鈉溶液中滴入稀鹽酸，思考為什么會產(chǎn)生氣泡。該問題旨在引導學生聯(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？請結合酸堿鹽物質(zhì)的化學性質(zhì)，設計一個合理的實驗，對氫氧化鈉溶液的變質(zhì)程度進行判斷分析。這個任務可以考查學生對混合物變質(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。任務三，總結氫氧化鈉的性質(zhì)特點，講一講如何在實驗室中有效保存這類化學物質(zhì)。該任務要求學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)的化學性質(zhì)進行歸納總結。

（四）開展綜合評價，加強學習反饋

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

比如，針對“有反應但現(xiàn)象不明顯”的實驗教學，教師可以為學生發(fā)放評價表，依托科學的評估內(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反應切實發(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：一是學生回答問題的正確度，二是學生討論交流的情況，三是學生對實驗方案的預測、設計、展示、優(yōu)化情況，四是學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)字設備，用數(shù)據(jù)分析酸堿中和反應，總結指示劑變色情況、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，評估學生能否用圖表或語言的方式構建實驗模型，充分拓展學習深度，展現(xiàn)良好的問題解決能力。另外，教師要根據(jù)評價表的反饋結果，及時優(yōu)化教學環(huán)節(jié)，為學生下階段的實驗學習制定合理的計劃。

結語

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