基于化學學科核心素養的教學設計

胡春艷

一、教學設計背景

《普通高中化學課程標準（2017年版）》要求“認識酸、堿、鹽等電解質在水溶液中或熔融狀態下能發生電離。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方法?！彪x子反應就是這一課程要求的體現，編排在人民教育出版社普通高中教科書《化學（必修 第一冊）》第一章第二節，位于“物質的分類和轉化”的后一節內容，是認識化學物質的一個重要途徑。

離子反應是高中化學課程中的核心概念，是微粒觀、變化觀形成的重要載體，是學習鹽類的水解平衡、沉淀溶解平衡以及電化學等知識的基礎，在中學化學理論知識中占有非常重要的地位。學生在初中學習了復分解反應及其規律，本節教材第一課時又學習了酸、堿、鹽在水溶液中的電離，對于溶液問題的討論，學生能夠從初中僅關注溶質、溶液這些宏觀的具體物質，初步過渡到關注微觀粒子，本節課將繼續探討微粒間的相互作用。離子反應的核心功能在于幫助學生形成從微觀角度認識物質在水溶液中的行為，教師在教學過程中以離子反應的概念、離子反應發生的條件、離子反應方程式的書寫等具體技能落實教學目標，但是學生在學習過程中，如果僅從宏觀角度分析，缺乏從微觀角度分析問題的意識，就會缺少分析問題的思路和方法。

所以，教師在教學中如何落實知識的同時滲透學科方法及學科核心素養是當今教學面臨的一大挑戰，是教師需要深入思考的問題。以下是我對本節課教學設計的一點思考。

二、基于化學學科核心素養的教學設計

學科核心素養是學科育人價值的集中體現，是學生通過學科學習而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力。高中化學學科核心素養是高中學生發展核心素養的重要組成部分，是學生綜合素質的具體體現，反映了社會主義核心價值觀下化學學科育人的基本要求，全面發展了化學課程學習對學生未來發展的重要價值。

化學學科核心素養將化學知識與技能的學習、化學思想觀念的建構、科學探究與問題解決能力的發展、創新意識和社會責任感的形成等多方面的要求融為一體，體現了化學課程在幫助學生形成未來發展需要的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力中發揮的重要作用。高中化學課程應體現化學學科核心素養，幫助學生自主構建化學基礎知識和基本技能;幫助學生體驗科學探究的過程，學習科學研究的基本方法，增強創新精神和實踐能力。因此，我將本節課設計為以下幾個環節：

環節一：創設問題情境

【教師】視頻播放。

《三國演義》中有這樣一個故事：諸葛亮率領的漢軍誤飲了“啞泉”。啞泉，“人若飲之，則不能言，不過旬日必死”。后來，漢軍將士經地方隱士指點，飲了萬安溪的“安樂泉”水方才轉危為安。

【提出問題】萬安溪安樂泉水又是什么靈丹妙藥？

【學生】欣賞，感悟。

【教師】引導分析。從化學的視角看啞泉，它實際上就是一些溶有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，請同學們設計方案，動手實驗，看看實際效果如何。

【學生】思考、交流、實驗。

【教師】引導、分析。

設計意圖：從學生感興趣的歷史故事出發，引出與本節課內容相關的問題，激發學生學習興趣，營造探究學習情景，學生通過實驗以及教師的引導，培養學生透過現象看本質的能力。

環節二、實驗探究，創設問題情境。

【教師】播放“氫氧化鋇溶液中滴加稀硫酸”實驗視頻。

【提出問題】那么如果將氫氧化鋇和硫酸溶液混合，導電能力會發生什么樣的變化呢？

【學生】觀察、記錄實驗現象。

【教師】在實驗過程中產生了什么實驗現象？電流計的指針如何變化？為什么這樣變化？請同學們試著從微觀角度分析產生以上宏觀現象的原因。

【學生】分析、思考、填表。

設計意圖：從學生熟悉的化學反應入手，采用實驗探究的方式引導學生構建科學探究的思維模型。學生從實驗現象，結合上節課所學的電解質的電離相關知識，從宏觀現象與微觀分析相結合的角度分析解決化學問題。

【教師】通過剛才對實驗現象的觀察和分析，請同學們以Ba（OH）2溶液與H2SO4溶液的反應為例，試著總結溶液體系的分析過程。

【學生】思考、討論、交流。嘗試構建分析模型。

【教師】引導、分析、歸納總結。

設計意圖：通過構建模型，讓學生建立電解質在水溶液中的行為問題的認識角度和思路。學生在分析過程中逐步形成“微粒觀”，認識到電解質在水溶液中的反應實際上是離子之間的反應。

環節三、探究離子反應的本質

【教師】根據以上分析我們知道，電解質溶于水時電離成為離子，所以電解質在水溶液中發生的化學反應都是離子反應。是不是所有的電解質溶液混合都會發生離子反應呢？

【學生】帶著問題進行實驗探究，并填寫下列表格。

實驗 現象

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】引導學生分析產生不同現象的原因。

【學生】根據實驗現象，分析并完成下列表格，并交流討論離子反應的本質。

【教師】根據上述實驗探究，水溶液中微粒間作用的結果是什么呢？也就是說溶液發生了什么變化呢？

【學生】反應物離子濃度和數目減少，生成新的物質。

【教師】引導分析得出結論：離子反應的本質是離子之間結合生成新的物質，使反應物的某些離子的濃度減小。

設計意圖：從宏觀與微觀的角度分析電解質溶液反應的本質就是離子濃度的變化，體現了宏觀辨析與微觀探析的核心素養。

【教師】像Na2SO4溶液與BaCl2溶液的反應實質是Ba2++SO42-=BaSO4↓，像這種用實際參加反應的離子的符號來表示離子反應的式子叫做離子方程式。

【學生】完成下列表中個反應的化學方程式和離子方程式，思考兩種方程式在表示某一類反應時，表達的含義有什么不同，并進行討論。

【教師】分析完成的表格，你能得出離子方程式的意義嗎？

【學生】思考，在教師的引導下得出離子方程式的意義：不僅表示某一個具體的反應，還表示一類反應。

設計意圖：學生通過對微觀粒子的分析，知道了離子反應的本質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就是離子反應方程式的書寫。因此，離子方程式的書寫不再是按教材的“寫、拆、刪、查”的書寫步驟，從而簡化了離子方程式的書寫;同時通過思考與交流，很直觀的得出離子反應方程式的意義。

環節四、探究離子反應發生的條件

【教師】根據前面的實驗我們知道了不是所有的電解質溶液混合都有離子反應發生，那離子反應要發生需具備哪些條件呢？請同學們從微觀的角度解釋現象產生的原因。

【學生】分組實驗并完成下列表格。

【教師】投屏展示學生實驗結果，并讓學生從微觀角度解釋產生上述實驗結果的原因。并讓學生歸納總結離子反應發生的條件。

【學生】復分解型離子反應發生的條件是生成物有沉淀、氣體或水生成。

設計意圖：學生通過分組實驗，從微觀角度對宏觀實驗現象進行分析和解釋，對離子反應發生的條件有了更深刻的感悟，能夠利用溶液中離子反應的基本模型理解電解質在溶液中發生復分解反應的條件。

環節五、課堂評價—應用所學知識，解決實際問題。

【教師】設計情境：水體中含量過高的Ca2+、Mg2+既會造成鍋爐結垢，也會降低洗滌衣物時肥皂的使用效率;同時飲用水中含有過多的Ca2+、Mg2+、SO42-等離子，對人體健康產生了一定的危害。

提出問題：如何在不引入新雜質的情況下除去這些離子，使水得到凈化？

【學生】分析、思考、小組合作探究，設計實驗方案。

【教師】展示學生成果加以評價，并引導學生對實驗方案進行修正。

【學生】歸納總結實驗方案設計時應注意以下幾點：

（1）藥品的選擇，確定加藥順序和操作順序;

（2）確保所加藥品（應適當過量）在后續反應中被清除。

設計意圖：將所學理論知識與生活實際相結合，以學生熟悉的生活用水為情境設計問題，用所學知識解決實際問題，讓學生體會化學知識在實際生產生活中的應用，進一步加深學生對離子反應的理解。

三、教學反思

1.本節課從Ba（OH）2溶液與H2SO4溶液反應的導電性實驗出發，分析電解質在溶液中的行為，并從微觀角度解釋宏觀現象，構建電解質在水溶液中離子反應的認知模型;

2.通過實驗探究，應用所構建的認知模型分析歸納得出離子反應的本質是溶液中某些離子濃度的減少，并根據本質寫出離子反應方程式，簡化了離子方程式的書寫;

3.利用認知模型結合實驗探究得出復分解反應型離子反應發生的條件，使宏觀辨識與微觀探析、證據推理與模型認知等學科核心素養在課堂教學中得以落實;

4.最后通過課堂評價，利用所學原理解決生活中的實際問題，體現了化學在實際生產中的應用。

本節課極大的發揮了實驗探究的教學功能，從微觀的角度解釋了宏觀的實驗現象，并引導學生構建了水溶液的認知模型，很好的體現了宏觀辨識與微觀探究、證據推理與模型認知得化學學科核心素養，真正的將學科核心素養融入到了課堂教學中。