基于化學核心素養的高三專題復習

鄭文昌

摘要：挖掘必修和選修課程中知識內容之間的邏輯關系，找出這些知識內容在培育學科素養中所蘊含的功能價值。以“變化觀念與平衡思想”及“宏觀辮析與微觀探析”為教學目標，從“復分解反應”“氧化還原反應”“水解反應”三個視角構建“離子反應”專題來進行高三第二輪復習，以期提高學生“變化觀念與平衡思想”“宏觀辮析與微觀探析”化學核心素養。

關鍵詞：離子反應;高三專題復習;化學核心素養;教學設計

文章編號：1008-0546（2021）04-0067-06 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.04.018

一、基于化學核心素養的“離子反應”復習專題設計思考

1.高三專題復習更有利于提升學生核心素養

核心素養并非與生俱來，而是學生在接受化學教育后長期積累、逐步形成的必備品格和關鍵能力。學生化學核心素養的發展是一個持續進步的過程，化學知識是培養學生化學學科核心素養的重要載體，高一、高二對學生學科素養的培育主要通過新授課來實現。但由于化學學科核心素養的培育需要有足夠的知識基礎，能夠滿足化學學科核心素養發展目標的需要，或者能夠承載學生開展以培育化學學科核心素養為目的的任務和活動[1]。所以有的學者認為，高一、高二以課時為目標來培養學生核心素養效果不好，提出必修課應以學科素養為主題，進行知識內容的整合、構建教學單元來進行教學。而高三學生經過了必修與選修模塊的學習，具有比較系統的知識結構，給我們以提升學科核心素養為主題，整合必修與選修的相關內容來進行專題復習提供更好的前提條件。

2.專題復習中應注重真實情景的創設

新修訂的《普通高中化學課程標準（2017年版）》在學業水平考試命題原則中指出，“以核心素養測試為宗旨，以真實情景為測試載體，以實際問題為測試任務，以化學知識為解決問題的工具”。與過去的高考試題相比，最近三年真實情境的試題涵蓋的學科內容更加寬泛，呈現方式更加豐富[2]。真實、具體的問題情境是學生化學學科核心素養形成和發展的重要平臺，為學生化學學科核心素養提供了真實的表現機會[3]。可見，在教學過程中創設真實情境對培養核心素養的重要性，以核心素養為目標的專題復習應改變以往復習課單純的知識再現加練習的處理模式，注意真實且富有價值的問題情境的創設。人為處理的素材與原始真實的素材相比，在促進學生素養發展方面后者價值更高，在學生基礎允許的前提下盡可以選用聯系實際真實材料，來創設接近真實的情境，其中的任務和問題也要具有與生活和生產實際相近的真實性和復雜性[4]。基于此，本文在復習專題設計上重視創設真實而有價值的問題情境，但由于尋找真實的素材來創設有針對性、啟發性、科學性的真實情景，且基于真實情景和化學知識設置一些實際問題，有一定難度，所以在復習專題的設計上主要是精選高考試題及教材的一些情景素材或實際問題來進行重組、改編。

3.基于核心素養的專題整體教學設計的目標定位

傳統的高三第二輪復習專題一般按“基本概念”“基本理論”“元素及其化合物”“化學實驗”等這幾部分來劃分，這種劃分方法注重了知識的橫向關系，強調知識的完整性和系統性，目標是知識的習得及應試水平的提高。而本文的二輪復習專題不是以知識內容的簡單組合，而是以提升化學核心素養為目標，在第一輪復習的基礎上，重新挖掘必修和選修課程中知識內容之間的邏輯關系，找出這些知識內容在培育學科素養中所蘊含的功能價值，將這些內容優化重組，構建有利于培育學科素養的復習專題。如以往對“離子反應”的專題復習時，更多側重于電解質、非電解質、強弱電解質等概念的辨析，離子方程式的書寫、離子共存、離子方程式正誤判斷等，而本文以素養導向的復習專題把復分解反應、氧化還原反應、水解反應及電離平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡等原理知識融合起來，以提升學生“宏觀辨識與微觀探析，變化觀念與平衡思想”這一核心素養作為“離子反應”專題復習的教學目標。

4.以核心素養為主題，構建結構化知識

化學知識結構化是學生化學科學素養形成和發展重要途徑[5]，化學教學內容組織，應有利于促進學生從化學學科知識向化學學科素養的轉化，而內容的結構化則是實現這種轉化的關鍵[6]。所以在“離子反應”復習專題中注重引導學生基于化學核心素養，利用化學學科知識間的邏輯關系，整合必修和選修模塊內容，構建結構化知識。離子反應是中學學習的核心概念，這一概念是在必修階段中提出，在選修階段得到拓展和深化，主要涉及到下面一些知識：（1）離子反應類型;（2）觀念性知識，包含平衡觀念、變化觀念、量變質變觀念、宏觀—微觀—過程—符號四重表征觀念;（3）策略性知識，包含定性分析和定量分析、離子方程式書寫、離子共存、離子除雜;（4）本體性知識，電解質概念、強弱電解質概念、離子反應定義、離子反應條件、離子反應本質。對于必修階段的水溶液中離子反應的教學，其關鍵性的知識是電離、電解質和非電解質、強弱電解質、離子反應等概念的建立，化學方程式書寫，離子共存、離子除雜等問題主要是在復分解的范圍內討論。在選修模塊中，離子反應拓展到水解反應、氧化還原反應，從電離平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡深化了離子反應學習，從勒夏特列原理、平衡常數及反應速率等視角定性定量深入理解離子反應，體會離子反應的本質是離子的數量或種類發生改變，離子反應促進平衡移動，平衡移動是離子反應的結果，其間包含量變引起質變、不穩定物質與穩定物質相互轉化的學科思想，涉及動力學及熱力學問題。基于上面分析，“離子反應”的復習專題可構建如圖1的知識結構。

二、基于核心素養的“離子反應”教學設計

基于上面的分析，離子反應的專題復習可以從復分解反應、氧化還原反應、水解反應三個視角來進行落實“變化觀念與平衡思想”“宏觀辨析與微觀探析”這一化學核心素養。

1.從離子反應的視角深化對復分解反應的理解

學科的核心知識具有重要的認識方式功能，提供核心的認識角度，形成重要的認識思路和推理路徑[7]。正是因為知識的這些認識功能，所以具有核心素養的發展價值。“復分解反應”是中學學習的一種重要反應，在高三第二輪專題復習中，不能只停留在有沉淀、水、氣體等宏觀現象的理解上，應挖掘“復分解反應”的潛在功能，拓展學生的認知角度和路徑，深化學生對離子反應的理解，提升學生“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”的核心素養。在“復分解反應”高三專題復習中，可構建如圖2所示的認識模型及表1的教學設計。

2.從“強弱相互轉化”、“水解反應”的視角深化離子反應

在“復分解反應”視角下認識并深化離子反應的基礎上，引導學生從“強弱相互轉化”、“水解反應”的視角拓展提升“離子反應”，教學設計見表2、表3。

三、基于核心素養的“離子反應”專題復習教學設計的反思

1.厘清核心素養與專題復習知識關系，構建核心素養導向下的復習專題的路線

在專題復習整體構思中首先應梳理、整合基于核心素養導向下的專題知識，畫出核心素養與專題知識的概念、知識的框架圖，明晰專題知識之間的關系、知識與相關核心素養的關系及層次，核心素養導向下的構建高三復習專題路線如圖12所示。

2.多視角、多層面深化離子反應的復習，提升學生核心素養

“離子反應”這一復習專題，是發展學生“宏觀辨識與微觀探析，變化觀念與平衡思想”非常好的素材。由于本專題是高三第二輪復習，所以在教學設計上體現了多視角多層面的特點：

（1）離子反應的分類觀

本專題主要按分類觀從復分解反應、水解反應、氧化還原反應三個視角進行教學設計，但又關聯到配合物、沉淀物及氧化產物的相互轉化，還涉及一些特殊的反應，如濃硫酸滴到濃鹽酸中制備少量氯化氫氣體，“候德榜制堿”反應、金屬鈉與氯化鉀共熔制取金屬鉀等反應能進行的原理，讓學生感悟提升“變化觀念與平衡思想”。

（2）凸現素養的單維度與多維度的關系

本專題的復習目標主要是提升學生“宏觀辨識與微觀探析，變化觀念與平衡思想”，突出了宏觀、微觀、符號三重表征，但在整個教學設計中始終貫穿定性與定量分析相結合、量變引起質變等辯證關系，如教學設計中多次引導學生從Qc與K的關系來定量討論問題、用飽和碳酸鈉溶液把硫酸鋇轉化碳酸鋇等問題。

3.在教學設計中注重真實情境的創設及認知模型的構建

整個專題設計的情境材料基本上來源于課本的素材及近兩年的高考試題，有利于培養學生信息素養及提高學生解決問題的能力。整個專題教學設計按復分解反應、水解反應來展開，中間穿插氧化還原反應及配合反應，始終圍繞微粒變化及平衡移動來分析，讓學生感悟化學反應其實就是平衡移動的結果。為使微觀問題可視化，多次采用實驗探究、構建認識模型及數學模型，使整個專題復習的教學內容有組織，更有利于促進學生從化學學科知識向化學學科核心素養的轉化。

作為化學核心素養重要內容構成的“宏觀辨識與微觀探析，變化觀念與平衡思想”，它體現了化學學科最具特征的觀察視角和思維方式。通過本復習專題的學習活動，發現大部分學生在解決習題的過程中能主動從宏微結合、變化與平衡的視角來分析新情境問題，希望學生能把這種素養帶到以后的學習研究及生活中。

參考文獻

[1][4]陳進前.化學必修課程與化學學科核心素養的匹配性研究[J].化學教學，2018（5）：3-8

[2]單旭峰，宋修明.真實情境的高考化學命題理論與實踐[J].中學化學教學參考，2019（5）：1-4

[3][5][6]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018：73，83，70

[7]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（9）：83-92，125

*廣東省教育科學規劃課題“基于化學核心素養的高三專題復習教學研究”（課題編號：2020YQJK382）研究成果。