注重微粒觀教學的學科核心素養視野與方法探究

鐘秀芬

摘要：電解質作為高一學生學習元素化合物知識學習的前期知識，表面上與元素化合物知識沒有關聯，實際學習過程中該內容是元素化合物學習的基礎，也是貫穿整個高中化學學習。本文通過建立認識模型，從“認識對象”、“認識角度”、“體系任務”、“能力要素”等角度分析進行教學，結合案例論證建立認識模型對建立微粒觀教學的學科核心素養視野與方法探究的作用。

關鍵詞：微粒觀;核心素養;認識模型

《普通高中化學課程標準》（2017年版）對化學核心素養“宏觀辨析與微觀探析”有這樣的表述：“能從不同層次認識物質的多樣性，并對物質進行分類”“能從宏觀和微觀相結合 的視角分析與解決實際問題”。[1]而離子反應是高中化學核心概念之一，離子反應承擔的主要教學功能之一即是使學生分析問題的思維從以往的宏觀角度轉變到微觀角度。故離子反應具有培養學生“宏觀辨析與微觀探析”化學核心素養的重要價值。

一、問題的提出

離子反應的的教學離不開電解質知識，而電解質溶液是高中化學學習的難點。電解質溶液部分的傳統習題模式固定，在一些教學中習題的解題思路替代學生認識電解質溶液問題的思路，這不利于學生真正認識和利用電解質溶液。導致后續學習離子反應及離子方程式的書寫時，學生對“寫、拆、刪、查”等知識停留在死記硬背的學習層面，對其今后學習反應原理的的相關內容舉步維艱。注重解題思路的常規教學中，研究對象過于狹隘，電解質溶液主題中大部分的知識側重溶質的行為，溶劑行為容易被學生忽略。重視宏觀現象分析，忽略微觀原因剖析，導致學習在學習該內容時形成只看宏觀忽視甚至不考慮微觀的思維模式，成為學生學科核心素養的培養的一大障礙，為后續學習元素化合物知識建立一個無形的屏障。針對上述情況，本研究立足學科核心素養，重視“宏觀辨析與微觀探析”的教學理念，結合王磊老師團隊建立的“電解質溶液認識模型”進行教學，并對教學效果進行對比分析。

二、教學內容分析

在人教版《必修1》的教材中，離子反應的學習放在物質分類與氧化還原之間，其作用起到進一步建立學生的微粒觀，認識反應的本質，為以后學習元素化合物知識打下堅實的基礎。其任務是幫助學生結合具體實例，通過歸納、演繹、推廣的手段，形成概念的內涵，從微觀的角度進一步認識反應的實質。本章的內容是元素化合物知識的理論依據，也是《選修4》第三章水溶液中的離子平衡、第四章電化學基礎的生長點，有著承前啟后的功能。

通過實驗事實認識離子反應及其發生的條件，了解常見離子的檢驗的方法。在“離子反應”中，學生不僅要運用分類的思想認識物質與反應，還要建立電離的概念，從微觀角度理解電離的過程，并能用電離方程式進行符號表征，從離子的來源和去向角度認知電解質在水溶液中的行為，即從微觀的角度分析溶液中微粒的存在狀態、微粒間的相互作用及其作用結果，形成微觀實質解釋宏觀現象及從宏觀現象推測微觀實質的思維路徑。認識離子反應及其發生的條件，并能用離子方程式進行符號表征。

三、關注素養建立認識模型的教學案例

1、電解質溶液認識模型[2]

在高一必修1的教學中，重點讓學生學會對認識對象進行劃分，建構電解質認識角度，注重宏觀-微觀-符號三重表征的認識思維，從單溶質體系開始學習分析逐漸進入多溶質體系和真實體系體統分析。

2、教學案例分析

四、教學策略

離子反應的教學是符合“宏觀-微觀-符號表征”教學的典型內容，教學內容起點高落點低，從直觀的宏觀現象辨析到探索物質變化的抽象微觀本質，最后能直接從微觀離子角度分析離子間的反應，初步達成“能從宏觀和微觀相結合的視角分析與解決實際問題”的素養培養。在離子反應的教學過程中，可通過以下幾方面落實學生化學核心素養的達成。

1、立足宏觀實驗，探索微觀本質

微觀粒子看不見、摸不著，微粒觀的建構對于高一的學生來說是一個難點需要學生要有一定的微觀想象能力。如何突破微觀感知，教學過程中盡可能地借助實驗可以讓學生獲得宏觀的感性認知，在宏觀現象的支撐下設計問題逐步引導學生結合宏觀現象進行微觀變化分析，培養學生“宏觀辨析與微觀探析”的化學核心素養。例如“第1課時環節一”和“第3課時環節一”。

2、建立認識模型，辨識化學反應

我們的教學應該從基于知識解析為本的模式向基于促進學生認識發展的模式轉變，從具體性知識傳授到核心觀念建構轉變。所謂的建立模型，并非是要學生學會畫模型，甚至有部分教師理解為讓學生默寫模型。模型的概括作用可以幫助教師和學生在面對各種問題時都能選取核心認識角度，調用相應的推理模式，能夠以不變應萬變地解決多種問題。[2]認識模型是提供給教師作為教學過程中的坐標，圍繞模型開展教學活動，依據模型設計教學環節，為學生建構一個認知架構并能內化為學生的解決問題的思維模式。例如：模型中的“認識對象”讓學生明確考慮溶液中反應實質，首先需要明確物質在水溶液中的主要存在形態，運用微粒觀分別從“認識角度”展開分析推理，并通過對單一、多溶質、真實體系（粗鹽提純）進行系統分析建構認識模型。模型認知的建構過程就是學生思維模式系統化建構的過程，也是學生認識方式發展的過程。

3、借助顯性學習反饋對隱性學科素養進行教學效果評價

中學化學核心素養是學生在接受中學化學教育后積淀而成的一種內在品質，它表現為學生在當下的學習和今后的工作或生活中能主動從化學的視角分析、看待問題的自覺意識和思維習慣。[3]而化學學科素養具有隱性特征，作為一線教師很難通過科學有效的測評方法進行評價，所以教師需要借助一些顯性的表現了解教學效果。在教學過程中，要及時探查并評價學生學習理解、應用實踐、遷移創新能力，從而反饋學科核心素養的達成情況，以便及時了解教學效果[4]。例如：第1課時環節一、環節二，第2課時的環節一，通過對導電原因的分析，溶液中物質存在形式，診斷并發展學生對導電本質原因的認知進階水平;第3課時環節一，立足電解質在水中存在形式進行實驗設計或現象的交流與點評，診斷并發展學生實驗探究的水平;通過引導學生應用思路分析解決“粗鹽提純”真實復雜問題，診斷并發展學生宏微觀相結合、定性定量化學反應本質的認識水平及解決問題的能力。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部制定.普通高中化學課程標準（2017 年版）[S].北京： 人民教育出版社，2018：5

[2]王磊.基于學生核心素養的化學學科能力研究[M]北京：北京師范大學出版社，2017

[3]姜佳榮，蔣小鋼.以觀念建構為線索培養學生的化學核心素養———以“宏觀辨識與微觀探析”素養為例[J]： 當代教育理論與實踐，2017（9）24-27

[4]王磊.學科能力構成及其表現研究——基于學習理解、應用實踐與遷移創新導向的多維整合模型[J].教育研究，2016，37（09）

資金項目：增城區教育科學“十三五”規劃2017年度課題立項課題“基于學科核心素養的元素化合物教學研究”階段性成果”。

（廣東省廣州市增城區荔城中學 ?511300）