基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)

胡春艷

一、教學(xué)設(shè)計(jì)背景

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》要求“認(rèn)識(shí)酸、堿、鹽等電解質(zhì)在水溶液中或熔融狀態(tài)下能發(fā)生電離。通過(guò)實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識(shí)離子反應(yīng)及其發(fā)生的條件，了解常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)方法。”離子反應(yīng)就是這一課程要求的體現(xiàn)，編排在人民教育出版社普通高中教科書(shū)《化學(xué)（必修 第一冊(cè)）》第一章第二節(jié)，位于“物質(zhì)的分類(lèi)和轉(zhuǎn)化”的后一節(jié)內(nèi)容，是認(rèn)識(shí)化學(xué)物質(zhì)的一個(gè)重要途徑。

離子反應(yīng)是高中化學(xué)課程中的核心概念，是微粒觀、變化觀形成的重要載體，是學(xué)習(xí)鹽類(lèi)的水解平衡、沉淀溶解平衡以及電化學(xué)等知識(shí)的基礎(chǔ)，在中學(xué)化學(xué)理論知識(shí)中占有非常重要的地位。學(xué)生在初中學(xué)習(xí)了復(fù)分解反應(yīng)及其規(guī)律，本節(jié)教材第一課時(shí)又學(xué)習(xí)了酸、堿、鹽在水溶液中的電離，對(duì)于溶液?jiǎn)栴}的討論，學(xué)生能夠從初中僅關(guān)注溶質(zhì)、溶液這些宏觀的具體物質(zhì)，初步過(guò)渡到關(guān)注微觀粒子，本節(jié)課將繼續(xù)探討微粒間的相互作用。離子反應(yīng)的核心功能在于幫助學(xué)生形成從微觀角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)在水溶液中的行為，教師在教學(xué)過(guò)程中以離子反應(yīng)的概念、離子反應(yīng)發(fā)生的條件、離子反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)等具體技能落實(shí)教學(xué)目標(biāo)，但是學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中，如果僅從宏觀角度分析，缺乏從微觀角度分析問(wèn)題的意識(shí)，就會(huì)缺少分析問(wèn)題的思路和方法。

所以，教師在教學(xué)中如何落實(shí)知識(shí)的同時(shí)滲透學(xué)科方法及學(xué)科核心素養(yǎng)是當(dāng)今教學(xué)面臨的一大挑戰(zhàn)，是教師需要深入思考的問(wèn)題。以下是我對(duì)本節(jié)課教學(xué)設(shè)計(jì)的一點(diǎn)思考。

二、基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)

學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過(guò)學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力。高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是高中學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分，是學(xué)生綜合素質(zhì)的具體體現(xiàn)，反映了社會(huì)主義核心價(jià)值觀下化學(xué)學(xué)科育人的基本要求，全面發(fā)展了化學(xué)課程學(xué)習(xí)對(duì)學(xué)生未來(lái)發(fā)展的重要價(jià)值。

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)將化學(xué)知識(shí)與技能的學(xué)習(xí)、化學(xué)思想觀念的建構(gòu)、科學(xué)探究與問(wèn)題解決能力的發(fā)展、創(chuàng)新意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感的形成等多方面的要求融為一體，體現(xiàn)了化學(xué)課程在幫助學(xué)生形成未來(lái)發(fā)展需要的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力中發(fā)揮的重要作用。高中化學(xué)課程應(yīng)體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，幫助學(xué)生自主構(gòu)建化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能;幫助學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)研究的基本方法，增強(qiáng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。因此，我將本節(jié)課設(shè)計(jì)為以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境

【教師】視頻播放。

《三國(guó)演義》中有這樣一個(gè)故事：諸葛亮率領(lǐng)的漢軍誤飲了“啞泉”。啞泉，“人若飲之，則不能言，不過(guò)旬日必死”。后來(lái)，漢軍將士經(jīng)地方隱士指點(diǎn)，飲了萬(wàn)安溪的“安樂(lè)泉”水方才轉(zhuǎn)危為安。

【提出問(wèn)題】萬(wàn)安溪安樂(lè)泉水又是什么靈丹妙藥？

【學(xué)生】欣賞，感悟。

【教師】引導(dǎo)分析。從化學(xué)的視角看啞泉，它實(shí)際上就是一些溶有CuSO4的泉水，其真正致病的就是溶液中的Cu2+。為了除去啞泉中的有害離子，請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)方案，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，看看實(shí)際效果如何。

【學(xué)生】思考、交流、實(shí)驗(yàn)。

【教師】引導(dǎo)、分析。

設(shè)計(jì)意圖：從學(xué)生感興趣的歷史故事出發(fā)，引出與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)的問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，營(yíng)造探究學(xué)習(xí)情景，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)以及教師的引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的能力。

環(huán)節(jié)二、實(shí)驗(yàn)探究，創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境。

【教師】播放“氫氧化鋇溶液中滴加稀硫酸”實(shí)驗(yàn)視頻。

【提出問(wèn)題】那么如果將氫氧化鋇和硫酸溶液混合，導(dǎo)電能力會(huì)發(fā)生什么樣的變化呢？

【學(xué)生】觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

【教師】在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生了什么實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象？電流計(jì)的指針如何變化？為什么這樣變化？請(qǐng)同學(xué)們?cè)囍鴱奈⒂^角度分析產(chǎn)生以上宏觀現(xiàn)象的原因。

【學(xué)生】分析、思考、填表。

設(shè)計(jì)意圖：從學(xué)生熟悉的化學(xué)反應(yīng)入手，采用實(shí)驗(yàn)探究的方式引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建科學(xué)探究的思維模型。學(xué)生從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，結(jié)合上節(jié)課所學(xué)的電解質(zhì)的電離相關(guān)知識(shí)，從宏觀現(xiàn)象與微觀分析相結(jié)合的角度分析解決化學(xué)問(wèn)題。

【教師】通過(guò)剛才對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析，請(qǐng)同學(xué)們以Ba（OH）2溶液與H2SO4溶液的反應(yīng)為例，試著總結(jié)溶液體系的分析過(guò)程。

【學(xué)生】思考、討論、交流。嘗試構(gòu)建分析模型。

【教師】引導(dǎo)、分析、歸納總結(jié)。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)構(gòu)建模型，讓學(xué)生建立電解質(zhì)在水溶液中的行為問(wèn)題的認(rèn)識(shí)角度和思路。學(xué)生在分析過(guò)程中逐步形成“微粒觀”，認(rèn)識(shí)到電解質(zhì)在水溶液中的反應(yīng)實(shí)際上是離子之間的反應(yīng)。

環(huán)節(jié)三、探究離子反應(yīng)的本質(zhì)

【教師】根據(jù)以上分析我們知道，電解質(zhì)溶于水時(shí)電離成為離子，所以電解質(zhì)在水溶液中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)都是離子反應(yīng)。是不是所有的電解質(zhì)溶液混合都會(huì)發(fā)生離子反應(yīng)呢？

【學(xué)生】帶著問(wèn)題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并填寫(xiě)下列表格。

實(shí)驗(yàn) 現(xiàn)象

向盛有2mlNa2SO4溶液的試管里加入2ml稀KCl溶液

向盛有2mlNa2SO4溶液的試管里加入2ml稀BaCl2溶液

【教師】引導(dǎo)學(xué)生分析產(chǎn)生不同現(xiàn)象的原因。

【學(xué)生】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析并完成下列表格，并交流討論離子反應(yīng)的本質(zhì)。

【教師】根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)探究，水溶液中微粒間作用的結(jié)果是什么呢？也就是說(shuō)溶液發(fā)生了什么變化呢？

【學(xué)生】反應(yīng)物離子濃度和數(shù)目減少，生成新的物質(zhì)。

【教師】引導(dǎo)分析得出結(jié)論：離子反應(yīng)的本質(zhì)是離子之間結(jié)合生成新的物質(zhì)，使反應(yīng)物的某些離子的濃度減小。

設(shè)計(jì)意圖：從宏觀與微觀的角度分析電解質(zhì)溶液反應(yīng)的本質(zhì)就是離子濃度的變化，體現(xiàn)了宏觀辨析與微觀探析的核心素養(yǎng)。

【教師】像Na2SO4溶液與BaCl2溶液的反應(yīng)實(shí)質(zhì)是Ba2++SO42-=BaSO4↓，像這種用實(shí)際參加反應(yīng)的離子的符號(hào)來(lái)表示離子反應(yīng)的式子叫做離子方程式。

【學(xué)生】完成下列表中個(gè)反應(yīng)的化學(xué)方程式和離子方程式，思考兩種方程式在表示某一類(lèi)反應(yīng)時(shí)，表達(dá)的含義有什么不同，并進(jìn)行討論。

【教師】分析完成的表格，你能得出離子方程式的意義嗎？

【學(xué)生】思考，在教師的引導(dǎo)下得出離子方程式的意義：不僅表示某一個(gè)具體的反應(yīng)，還表示一類(lèi)反應(yīng)。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過(guò)對(duì)微觀粒子的分析，知道了離子反應(yīng)的本質(zhì)就是溶液中某些離子濃度的減少，微觀粒子在溶液中的行為其實(shí)就是離子反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)。因此，離子方程式的書(shū)寫(xiě)不再是按教材的“寫(xiě)、拆、刪、查”的書(shū)寫(xiě)步驟，從而簡(jiǎn)化了離子方程式的書(shū)寫(xiě);同時(shí)通過(guò)思考與交流，很直觀的得出離子反應(yīng)方程式的意義。

環(huán)節(jié)四、探究離子反應(yīng)發(fā)生的條件

【教師】根據(jù)前面的實(shí)驗(yàn)我們知道了不是所有的電解質(zhì)溶液混合都有離子反應(yīng)發(fā)生，那離子反應(yīng)要發(fā)生需具備哪些條件呢？請(qǐng)同學(xué)們從微觀的角度解釋現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。

【學(xué)生】分組實(shí)驗(yàn)并完成下列表格。

【教師】投屏展示學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果，并讓學(xué)生從微觀角度解釋產(chǎn)生上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果的原因。并讓學(xué)生歸納總結(jié)離子反應(yīng)發(fā)生的條件。

【學(xué)生】復(fù)分解型離子反應(yīng)發(fā)生的條件是生成物有沉淀、氣體或水生成。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)，從微觀角度對(duì)宏觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析和解釋?zhuān)瑢?duì)離子反應(yīng)發(fā)生的條件有了更深刻的感悟，能夠利用溶液中離子反應(yīng)的基本模型理解電解質(zhì)在溶液中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的條件。

環(huán)節(jié)五、課堂評(píng)價(jià)—應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，解決實(shí)際問(wèn)題。

【教師】設(shè)計(jì)情境：水體中含量過(guò)高的Ca2+、Mg2+既會(huì)造成鍋爐結(jié)垢，也會(huì)降低洗滌衣物時(shí)肥皂的使用效率;同時(shí)飲用水中含有過(guò)多的Ca2+、Mg2+、SO42-等離子，對(duì)人體健康產(chǎn)生了一定的危害。

提出問(wèn)題：如何在不引入新雜質(zhì)的情況下除去這些離子，使水得到凈化？

【學(xué)生】分析、思考、小組合作探究，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

【教師】展示學(xué)生成果加以評(píng)價(jià)，并引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行修正。

【學(xué)生】歸納總結(jié)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

（1）藥品的選擇，確定加藥順序和操作順序;

（2）確保所加藥品（應(yīng)適當(dāng)過(guò)量）在后續(xù)反應(yīng)中被清除。

設(shè)計(jì)意圖：將所學(xué)理論知識(shí)與生活實(shí)際相結(jié)合，以學(xué)生熟悉的生活用水為情境設(shè)計(jì)問(wèn)題，用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，讓學(xué)生體會(huì)化學(xué)知識(shí)在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用，進(jìn)一步加深學(xué)生對(duì)離子反應(yīng)的理解。

三、教學(xué)反思

1.本節(jié)課從Ba（OH）2溶液與H2SO4溶液反應(yīng)的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)出發(fā)，分析電解質(zhì)在溶液中的行為，并從微觀角度解釋宏觀現(xiàn)象，構(gòu)建電解質(zhì)在水溶液中離子反應(yīng)的認(rèn)知模型;

2.通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，應(yīng)用所構(gòu)建的認(rèn)知模型分析歸納得出離子反應(yīng)的本質(zhì)是溶液中某些離子濃度的減少，并根據(jù)本質(zhì)寫(xiě)出離子反應(yīng)方程式，簡(jiǎn)化了離子方程式的書(shū)寫(xiě);

3.利用認(rèn)知模型結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究得出復(fù)分解反應(yīng)型離子反應(yīng)發(fā)生的條件，使宏觀辨識(shí)與微觀探析、證據(jù)推理與模型認(rèn)知等學(xué)科核心素養(yǎng)在課堂教學(xué)中得以落實(shí);

4.最后通過(guò)課堂評(píng)價(jià)，利用所學(xué)原理解決生活中的實(shí)際問(wèn)題，體現(xiàn)了化學(xué)在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用。

本節(jié)課極大的發(fā)揮了實(shí)驗(yàn)探究的教學(xué)功能，從微觀的角度解釋了宏觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建了水溶液的認(rèn)知模型，很好的體現(xiàn)了宏觀辨識(shí)與微觀探究、證據(jù)推理與模型認(rèn)知得化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，真正的將學(xué)科核心素養(yǎng)融入到了課堂教學(xué)中。