基于主題教學模式的高中化學教學設計

黃麗丹

【摘要】基于主題教學模式的高中化學教學能夠為跨學科領域的知識建構與學習提供可能，同時充分發揮了學生的主體作用，培養了學生的科學探究與創新意識等素養，有利于學生形成系統的化學核心知識和化學思維。文章以高中化學“化學能與熱能的相互轉化”為例，探討了基于主題教學模式的高中化學教學設計策略。

【關鍵詞】主題教學模式；高中化學；教學設計

主題教學是以學生的興趣為出發點，并圍繞某一主題不斷設計學習任務，促使學生主動探究、構建知識的一種教學模式。顯然，這種教學模式能夠滿足學生多樣化、個性化學習的需求，從而實現踐行發展學生核心素養的要求。因此，從教學設計與實施研究的角度入手，在高中化學課堂教學中探究主題教學模式具有重要的意義。

一、高中化學主題教學設計

1.主題教學內涵和基本要素

主題教學，其實質是圍繞著主題組織學習內容，在一些真實情境中按照既定的主題設計驅動性的學習任務來驅動學習，強調對活動的設計，使學生圍繞主題意義構建知識，在活動中體驗知識的形成過程。主題教學一般包括主題、活動、資源、問題情境、評價等基本要素。其中，主題居于中心位置，為了達到牽引整個教學系統的目的，教師應將不同章節或同一章節中的不同知識按照一定的規律設計形成主題。在高中化學教學中，主題教學的設計應以問題探究為主，讓學生在任務驅動型學習活動中培養科學探究與創新意識等，形成系統的化學核心知識和化學思維，促進學生學科能力及素養的發展。

2.主題教學設計的基本環節

（1）依據學習內容，選定主題。高中化學主題的選擇要以課程標準為依據，可以是化學課程標準中的內容，也可以是教師根據實際教學情況自主確定的內容。

（2）結合課程標準，制定目標。教師應緊緊圍繞化學學科中核心素養的發展水平，將核心素養目標滲透在教學中的各個環節，有效達到“教、學、評”一體化的效果。值得說明的是，在具體教學設計中應注意教學目標與評價目標的一致性和整體性。以“化學能與熱能的相互轉化”為例，其教學目標是理解化學反應中能量變化的主要表現形式，掌握化學反應與能量變化的聯系，并通過具體的吸、放熱實驗探究，具體感知吸熱反應和放熱反應。評價目標主要是診斷學生對化學反應中能量變化的認識思路、學生的信息素養以及實驗探究和方案設計的水平等。

（3）精心預設任務，引導探究。教師應及時預想教學環節，不斷指導學生討論各種觀點和問題，在此基礎上讓學生明確觀點，然后分析評價他人觀點，并就當前問題協商出論據及有關材料，從而促使學生共同建構所學知識。例如，在“化學能與熱能”主題教學中，筆者及時設計了驅動型任務，并引導學生實施吸、放熱反應實驗，然后從成本、環保、效率等方面組織學生對已有實驗設備進行評價和辨析，最后在此基礎上幫助學生形成優化方案。

（4）引領總結反思，多元評價。為了便于教師更好地分析教學中存在的問題，教師應在完成教學任務之后及時進行教學反思和評價，不僅分析學生對教學內容的掌握情況，反思課后測評的大致結果，而且要對學生的全程參與、探究學習過程等進行多元評價，以促進學生不斷發展。

二、高中化學主題教學實踐

1.呈現資源，引入主題

為了有效培養學生的信息素養，讓學生了解更多中國古代文明成就，筆者呈現了《山海經·五藏山經》《本草綱目》中關于煤炭的相關史料，闡述能源是能夠提供能量的資源，并展示如下圖表，要求學生以小組為單位，對教材和各方資料進行梳理，歸納總結出不同時期人均耗能量規律。

同時，為了對能量轉化及能源發展問題的研究做好鋪墊，促進學科之間的融合，筆者要求學生聯系地理學科知識，對能源進行分類，并類比“質量守恒定律”，以是否同意“利用能源就是能量轉化的過程，并且還一定伴隨著化學變化”這種說法為例，要求學生結合初中所學知識以及生活經驗各抒己見，并要求學生舉出實例進行解釋，有效提高學生的邏輯思維能力，培養“證據推理與模型認知”“變化觀念與平衡思想”的素養。

2.交流探討，認識新知

在學生深入理解能量轉化在生物體內普遍存在的基礎上，要求學生以小組為單位，進一步探討生物體內的能量轉化是怎樣實現的，相比體外燃燒反應，生物體內的氧化還原反應有什么異同，并結合生物、物理課堂所學知識，總結出能量轉化在自然界中的形式，促使學生對能量轉化形成新的認識。

同時，對于能量轉化過程中不一定發生化學變化的規律，筆者通過播放自動加熱食品的視頻，要求學生思考為什么打開包裝加水后食物自動加熱，并要求回顧生石灰與水發生的反應，初步得到放熱反應的概念。

3.實驗探究，深化理解

為了進一步強化放熱和吸熱反應，促使學生通過實驗感受放熱和吸熱反應過程，首先，筆者通過PPT的形式展示了鎂條與鹽酸反應的具體實驗步驟，隨機邀請2位學生按照先前PPT的形式上臺演示，并讓其他學生觸摸反應前后的試管。然后邀請學生完成Ba（OH）2與NH4Cl的實驗，理解除了放熱反應外，還有吸熱反應。

在此基礎上，要求學生總結出Ba（OH）2與NH4Cl實驗中存在的不足，即做完實驗后教室中氨氣氣味較大。針對這個缺點，要求學生以小組為單位，通過上網查閱資料，設計“冰山雪蓮”實驗方案，即用兩個一次性塑料杯分別代替玻璃片和燒杯，其中一個塑料杯中盛少量清水，另一個加入Ba（OH）2與NH4Cl固體混合物，然后將盛Ba（OH）2與NH4Cl固體混合物的塑料杯套在盛有少量清水的塑料杯，使兩者之間存在少量清水。最后，將貼有濕潤酚酞試紙的塑料杯蓋放置在塑料杯上方，并迅速用玻璃棒將Ba（OH）2與NH4Cl固體攪拌均勻，其實驗裝置如圖2所示。

4.變式訓練，總結提升

為了進一步促使學生深化理解，筆者通過PPT的形式呈現了如下題目，要求學生判斷哪些是吸熱反應，哪些是放熱反應：（1）天然氣取暖；（2）生石灰與水的反應；（3）鋁條與鹽酸的反應；（4）酸堿中和反應。

根據所學知識，學生能夠準確地回答出前3個反應的類型，但對于酸堿中和反應是吸熱反應還是放熱反應出現了不同意見。因此，筆者要求學生完成HCl與NaOH、HNO3與NaOH、HCl和KOH實驗，測量出實驗反應前后的溫度。并引導學生通過交流討論得出：雖然上述反應的反應物種類不同，但只要用量相同，則溫度變化值相同。進而通過分析離子方程式（H++OH-=H2O），推測出反應中H+和OH-的量相等，則反應中放出的熱量也相等。

為了培養“變化觀念與平衡思想”“科學探究和創新意識”等素養，幫助學生從微觀角度量化分析問題，探究出物質變化和伴隨發生的能量轉化與物質微觀結構之間的關系，筆者要求學生通過實驗的方式探究出酸堿中和反應中生成1molH2O所釋放的熱量，并思考如何才能使得所測的實驗結果更加精準。最后要求學生結合中和熱實驗測量的視頻進行小組討論，并實際進行測量，測量中和熱實驗裝置如圖3所示。

5.課后設疑，鞏固提高

為了設疑引思，增強實驗創新意識，培養學生的“證據推理與模型認知”“科學態度與社會責任”等素養，筆者設置了如下問題，要求學生拿出證據分析問題：

（1）不需要加熱才能發生的反應一定是放熱反應嗎？吸熱反應一定需要加熱嗎？

（2）稀釋濃硫酸的過程屬于放熱反應嗎？如何區別吸熱過程和吸熱反應、放熱過程和放熱反應？

同時，對于有興趣的學生要求利用NH4Cl、Ba（OH）2· 8H2O化學原料，嘗試設計簡易冰敷袋的設計方案，并實地從商場、超市等處了解簡易自動加熱食品。

綜上所述，基于主題教學模式的高中化學教學能夠為跨學科領域的知識建構與學習提供可能，同時充分發揮了學生的主體作用，培養了學生的科學探究與創新意識等，有利于學生形成系統的化學核心知識和化學思維。我們相信，隨著主題教學模式在高中化學教學中的不斷探索與實踐，一定能夠提高高中化學教學的質量與水平。

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