基于概念建構的化學教學設計

岳慶先

摘要：按照“問題—活動—知識—認知發展”的線索脈絡，以問題線和活動線為主線，立足于概念的建構進行教學設計，在化學課程基地實施后得到一線教師的廣泛認同，教學效果顯著。

關鍵詞：概念建構；教學設計；高中化學；電解質

文章編號：1008—0546（2017）11—0078—05 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008—0546.2017.11.026

離子反應是電解質溶液中的核心知識，在中學基本概念、基本理論中占有很重要的地位。聽課調研發現，在高一新學期講解化學1“離子反應”一節內容時，不少教師一開始就過于關注離子方程式的書寫方法和技巧，把很大篇幅都用在講解離子方程式的書寫方法上，開篇即是“寫、改、刪、查”的方法介紹，至于離子反應為何會發生？發生的本質是什么？學習離子反應有什么學科價值？等則很少涉及。經過反復訓練，學生即使掌握了離子方程式的書寫技巧，但由于缺乏對離子反應的深刻認識，并不知道為什么要寫離子方程式；記住了哪些物質要“拆”，哪些物質“不拆”，但并不知道“拆”和“不拆”的本質是什么；強化記住了書寫離子方程式的方法技巧，卻不知道為什么要書寫這些離子方程式。這種只重視技能訓練而忽視概念建構的做法，對于學生樹立學科觀念、滲透學科素養、形成學科能力是極為不利的。

本文以魯科版化學1第2章第二節第二課時“電解質在水溶液中的反應”為例，設計了一個基于概念建構、素養為本的教學案，在鄭州市化學課程基地實施交流后，對一線教師的化學教學產生了很大觸動，教師反響強烈。

一、本課題的基本觀念

化學基本觀念是事實、概念、原理等具體化學知識經思維加工后在學生頭腦中沉淀下來的一種學科素養，這種素養一旦形成，就會支配和影響學生在獲取知識、解決問題時的思維方式和方法選擇。化學基本觀念包括知識類核心觀念（如微粒觀、元素觀、變化觀）、方法類核心觀念（如分類觀、實驗觀）和情意類核心觀念（如化學價值觀）。本課題的基本觀念包括微粒觀、變化觀、實驗觀和化學價值觀，學習了本課題后，學生要能從宏觀和微觀相結合的視角分析與解決離子反應的實際問題。具體見圖1。

學生在學習本課題中涉及到宏觀、微觀和符號的三重表征，其關系見圖2。

二、教學設計

1.教學目標

（1）通過實驗事實，感悟、認識離子反應及其發生的條件。

（2）通過類比，分析酸、堿、鹽之間的反應，了解復分解反應類型離子反應發生的條件，認識離子反應的本質，初步學會書寫一些簡單的離子方程式。

（3）通過離子反應的學習，了解Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-的檢驗方法。

（4）初步認識離子反應在生活和科研中的重要作用。

2.教學設計流程

依據問題線—活動線—知識線—認知發展線的線索脈絡，設計了如下教學流程，見圖3。

3.教學過程

一、離子反應

活動1觀察·思考

[師]通過上一節課的學習，同學們已經知道硫酸和氫氧化鋇都是電解質，那么它們在水溶液中分別能電離出哪些離子？這些離子之間能否發生反應呢？請同學們認真觀察實驗，并思考分析下列問題：

（1）稀硫酸與氫氧化鋇在水溶液中分別能電離出哪些離子？

（2）溶液的顏色有何變化？變化的原因是什么？

（3）燒杯中還有什么現象？這種現象是什么微粒反應導致的？

（4）電流計的指針有何變化？這種變化是什么原因導致的？

實驗：向0.01mol·L^-1Ba（OH）₂溶液中滴入幾滴酚酞試液，然后向Ba（OH）₂溶液中滴加0.2mol·L^-1H₂SO₄溶液，請觀察氫氧化鋇與硫酸反應的現象。實驗裝置示意圖見圖4。

設計意圖：通過實驗，直接觀察電解質溶液反應過程中離子濃度變化所引發的一系列現象，讓學生對離子反應有一個感性認識；通過問題鏈的設計，引導學生有針對性的思考離子反應的相關問題。

活動2 交流·研討

設計意圖：通過交流研討，初步建構電解質溶液之間的反應是離子反應這一概念，引導學生根據電解質在溶液中電離出的離子發生反應來直接書寫離子方程式。

活動3 歸納·總結

[師]請從電離的角度分析下列反應的實質，寫出相應的離子方程式，并從離子濃度的變化和產物特點兩個角度嘗試歸納這些反應有哪些特點？

①鹽酸與NaOH溶液反應

②NaCl溶液與AgNO₃溶液反應

③鹽酸與碳酸鈉溶液反應

[師]從以上三位同學的分析，我們可以歸納出離子方程式的含義：

（1）揭示出了離子反應的本質。

（2）代表了一類反應。

設計意圖：通過分析比較，歸納總結出離子方程式的含義。

[師]你書寫上述離子方程式時經歷了什么樣的思維過程？

[生11]首先寫出電離方程式，然后分析哪些離子可以發生反應生成什么物質，用化學式表示該反應并配平。

[師]書寫離子方程式時一般經過三個步驟：首先分析反應物在水溶液中的存在形態，然后判斷上述微粒中哪些能夠相互作用生成沉淀、氣體或水，用化學式表示這些物質，最后結合前兩步，寫出離子方程式，并配平（電荷守恒、微粒種類、原子守恒）。

設計意圖：引導學生建構書寫離子方程式的思維過程。endprint

活動5 拓展·延伸

[生13]由于醋酸是弱電解質，在水中部分電離，主要以CH₃COOH分子存在，寫離子方程式時要寫物質存在的主要形態，后者正確。

[師]電解質在水溶液中存在的形態有離子和分子兩種形態，書寫離子方程式時首先要考慮物質在溶液中存在的主要形態，以離子形式存在的就寫離子形態，主要以分子形式存在的就寫分子形態。通常情況下，水、弱酸、弱堿等弱電解質，難溶電解質，氣體，氧化物，在離子方程式中都寫成分子形態，強酸、強堿、中學階段遇到的可溶性鹽都寫成離子形態。

設計意圖：引導學生建構“書寫離子方程式時寫離子還是寫分子，主要看電解質在溶液中存在的主要形式”的觀念。

活動6 借石攻玉

[師]書寫離子方程式時還有另外一種常見的書寫方法，請同學們閱讀教材P45的“方法導引”，然后嘗試用這種方法書寫我們前面學習過的離子反應。

[生]閱讀、練習、比較、思考

設計意圖：讓學生了解書寫離子方程式時還有另外一種常用方法。

活動7 遷移·應用

[師]有3種白色固體分別為氯化鈉、硫酸鈉和碳酸鈉，你能用所學過的知識將它們鑒別出來嗎？寫出相應的離子方程式。

設計意圖：建構學以致用的學科思想。

活動8 概括·整合

通過這節課的學習，請同學們課下把“電解質在水溶液中的行為”一節按照“電解質的電離一離子反應一離子方程式的書寫一離子反應的應用”的程序梳理一下，形成學習這一節課的知識脈略。

[師]離子反應在生產生活、化學研究、環境保護等方面都有非常廣泛的應用，在物質鑒別、污水處理、溶液除雜等方面都會大顯身手，我們要學好離子反應，將來更好地服務于社會。

三、教學反思

本節課一改重傳授、重技巧、重操練的教學模式，通過實驗觀察、問題線、活動線等的教學設計，將重點放在對離子反應概念的建構和學科素養的養成上，引導學生認識電解質溶液之間的反應是離子反應這一重要概念，強化了要從電離的角度書寫離子方程式，歸納出離子反應的本質和離子反應發生時的伴隨現象，讓學生初步體驗學習離子反應的功能價值。學科素養不是由教師教出來的，而是在問題情境中借助問題解決的實踐培育出來的。如何落實基于素養的教學，需要廣大一線教師進一步思考和探索。endprint