王仕潭
(四川省宜賓衛生學校,四川 宜賓 644000)
中等職業學校化學課程標準(2020年版)提出全面貫徹黨的教育方針,落實立德樹人根本任務,培養學生的化學學科核心素養,使學生獲得必備的化學基礎知識、基本技能和基本方法,培養學生精益求精的工匠精神、嚴謹求實的科學態度?;瘜W學科核心素養包括宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、現象觀察與規律認知、實驗探究與創新意識、科學態度與社會責任[1]5個維度。本文以中職助產專業化學課程中“水的電離和溶液的酸堿性”為例,緊緊圍繞中等職業學校化學課程標準,從教材、學情、教法學法、教學過程、教學反思5個方面進行說課設計,讓相對獨立的學科核心素養相互交融,形成一個有機整體。
中等職業學?;瘜W課程標準(2020年版)指出化學課程是醫藥衛生類相關專業學生的必修課程,對提升學生化學學科核心素養、促進學生職業生涯發展和適應現代生活起著重要的基礎性作用[1]。該說課內容選自科學出版社出版、丁宏偉主編的《化學》(第3版),該教材是經全國中等職業教育教材審定委員會審定為中等職業教育課程改革國家規劃新教材。“水的電離和溶液的酸堿性”為教材第五章第2節,主要內容有:水的電離、溶液的酸堿性與溶液的p H以及p H在醫學上的意義,共2學時。教材將其安排在弱電解質的電離平衡之后,是為了便于知識點之間的銜接,同時也為鹽類的水解以及緩沖溶液的教學奠定基礎,也是學生學習生物化學、生理學等其他學科的基礎。
1.2.1 知識與技能 認識水的電離,了解水的離子積常數;認識溶液的酸堿性與p H的關系;知道p H在醫學上的意義。
1.2.2 過程與方法 采用預習指導、講練結合、設疑引導、坐標圖等多種教學方法,應用微課、試題在線測試、多媒體等多種方式輔助教學,培養學生動手能力,發現、分析、歸納、解決化學相關問題的能力以及自主學習能力。
1.2.3 情感態度與價值觀 讓學生認識到化學知識在臨床和生活中的應用,以及化學和其他學科之間的聯系,培養學生嚴謹求實的科學態度和合作參與、關愛健康、愛護環境的社會責任意識。
1.3.1 教學重點 溶液的酸堿性與p H的關系,p H在醫學上的意義。
1.3.2 教學難點 溶液的酸堿性與p H的關系。
中職助產專業化學課程開設在第一學期,學生剛初中畢業,年齡普遍在15~16歲,該年齡段學生好奇心強,動手能力強,但基礎參差不齊,文化課基礎和化學知識都較薄弱,該課程教學中涉及數學計算,會成為學生學習的絆腳石。學生中職畢業后主要從事助產、護理工作或升入大專繼續學習?;谶@些,在教學設計中,立足學生優點,與學生職業發展相結合,引導學生,鼓勵學生,激發學生的學習興趣。教師講解時盡量簡潔、實用,因材施教,降低學生學習難度,逐步調動學生積極性,提高學生參與度。
根據教學內容和要求,結合學生基本情況,采用以講授法為主,輔以預習指導、動手操作、對比分析、設疑引導、講練結合等多種教學方法。
貫徹中職化學課程標準和現代教育思想、教學理念,充分利用現代化信息技術,在傳統課堂學習的基礎上,借助雨課堂、微課、在線測試等多種學習途徑,提高教學效果;鼓勵學生查閱相關資料,培養學生自主學習能力。
教學過程包括課前預習、課堂教學、課后鞏固3個環節[2]。
用p H試紙測定溶液p H是中考實驗的必考內容,學生在初中時已反復練習過,基本都會。結合學生好奇心強、喜歡動手操作的優點,為讓他們積極參與到學習中,主動探索,課前發給學生p H試紙,讓學生以小組形式將自來水、直飲水、飲料、果汁、肥皂水、雨水、校園池水等生活中常見物質作為樣品,測定其p H并做好記錄,了解生活中常見物質的酸堿性。同時,查閱資料,了解國家標準對生活用水、飲用水等關于p H的規定,討論溶液酸堿性對生活、健康、環境的影響。通過以上實驗探究,培養學生動手能力、嚴謹求實的科學態度以及合作參與意識,提升關愛健康、愛護環境的社會責任感。
為了避免部分學生對測定方法有所遺忘,在雨課堂平臺上傳用廣泛p H試紙測定溶液p H操作方法的微課,指導學生操作。同時上傳預習課件,指導學生預習,培養自主學習能力。
課堂教學過程共5個環節(2學時,共80分鐘),具體見圖1。
4.2.1 組織教學,引入新課 對學生分組測定p H、查閱資料、討論等情況進行點評,做得好的及時給予肯定、鼓勵,提高學生學習積極性。
提出疑問:初中學習了可用p H表示溶液的酸堿性,這是為什么呢?為什么p H可以表示溶液的酸性,也可以表示溶液的堿性?溶液的酸堿性與水的電離密切相關,討論溶液的酸堿性首先要認識水的電離,由此設疑引入新課。
4.2.2 講解知識點一“水的電離”水的電離與化學平衡密切相關,教學過程中培養學生化學學科核心素養的變化觀念和平衡思想。
開門見山,直接給出科學家通過實驗測得的數據:在常溫(25℃)平衡狀態時,1 L純水(約55.5 mo l)中約有1×10-7mo l水分子發生電離,即氫離子的平衡濃度是1×10-7mo l/L,氫氧根離子的平衡濃度也是1×10-7mo l/L。

結合學生已學的弱電解質電離平衡的知識,過渡到平衡狀態時:K i=[H+]·[OH-]/[H2O],即 K i·[H2O]=[H+]·[OH-],由于水的電離度很小,其電離的部分可以忽略不計,在電離前后水的濃度幾乎不變,可視為常數,因此Ki·[H2O]仍為常數,以Kw表示,Kw=[H+]·[OH-]=1×10-14。由此提出:Kw稱為水的離子積常數,簡稱為水的離子積。同時強調:常溫時,任何一種稀溶液中,[H+]與[OH-]的乘積都是1×10-14;水的電離是吸熱過程,所以水的離子積是隨溫度變化的常數。
為了加深學生對水的離子積常數Kw=[H+]·[OH-]=1×10-14的理解,設置不同已知條件的練習題,通過反復練習讓學生能快速進行氫離子與氫氧根離子濃度之間的相互換算,為下一個知識點中涉及的pH計算做鋪墊。
4.2.3 講解知識點二“溶液的酸堿性與溶液的pH”由課前學生從宏觀角度對生活中常見物質酸堿性的測定、討論,到課堂教學中從微觀氫離子、氫氧根離子濃度相對大小對酸堿性的認知,實現化學學科核心素養中宏觀辨識與微觀探析的統一。
溶液的酸堿性取決于[H+]和[OH-]的相對大?。撼貢r,中性溶液[H+]=1×10-7mo l/L=[OH-];酸性溶液[H+]>1×10-7mo l/L>[OH-];堿性溶液[H+]<1×10-7mo l/L<[OH-]。同時,[H+]越大,溶液的酸性越強,堿性越弱;[H+]越小,溶液的酸性越弱,堿性越強。任何水溶液中都同時存在著H+和OH-,也就是說酸性溶液中有OH-,堿性溶液中也有H+,只是兩種離子濃度的大小不同而已。
稀溶液中,由于氫離子濃度往往比較小,用物質的量濃度表示不方便,通常采用p H來表示溶液的酸堿性[3],由此過渡到溶液p H的講解和計算。溶液中氫離子濃度的負對數稱為p H,表達式為p H=-l g[H+],所涉及的相關計算p H均為整數值。當進行簡單的練習之后,再與知識點一中“常溫時水的離子積常數K w=[H+]·[OH-]=1×10-14”的計算整合,將前后知識相互交融,形成一個整體。
教材62頁表格中體現了溶液氫離子濃度與p H的對應關系[3]。在引導學生認識該表格中溶液氫離子濃度與p H對應關系的基礎上,可在表格中增加一行“氫氧根離子濃度”,同時設置成已知氫氧根離子濃度、已知氫離子濃度、已知p H這3種中的任意一種,求另外兩種的填空形式,在學生回答的過程中根據學生回答情況逐步加快學生回答的速度,強化學生對知識的理解與掌握,培養學生的思維與應變能力。
4.2.4 講解知識點三“pH在醫學上的意義”在培養學生化學學科核心素養的同時,與學生專業相融合,促進學生職業發展。
溶液p H與醫學的聯系十分緊密,我們的身體離不開水,都和溶液有關。在教材63頁表格中體現了人體各種體液的p H,見表1[3]。

表1 人體各種體液的pH
首先讓學生觀察、討論表格中人體各種體液的p H,再以提問的方式引導學生提煉表格中涉及的主要內容。提問一:人體體液中酸性最強的是什么?——成人胃液;繼續追問,胃液中主要的化學成分是什么?——鹽酸。由此聯系到人每天從食物中攝入一定量的氯化鈉可以幫助胃酸的形成,讓學生感受到化學與飲食及健康密不可分。提問二:嬰兒胃液與成人胃液p H的差別?成人胃液p H在0.9~1.5之間,嬰兒胃液p H等于5,由此可知嬰兒胃液的酸性不及成人胃液的酸性。為了讓學生對成人胃液與嬰兒胃液的差別有更明確的認知,引導學生對成人胃液p H取整數1來計算其中的氫離子濃度,與嬰兒胃液中氫離子濃度進行對比,會發現成人胃液中氫離子濃度是嬰兒胃液中氫離子濃度的104倍,可見嬰兒的消化功能還發育不全,遠不及成人的消化功能,嬰兒吃東西就不能像成人一樣,所以在飲食上提倡以母乳為主,由此與學生專業緊密聯系,促進學生職業發展。同時指出,因一些特殊情況不可避免地需要嬰兒配方奶粉,必須嚴格把關,保證質量,增強學生的社會責任感。提問三:正常人體血液的p H是多少?——7.35~7.45之間。為了幫助學生記憶,采用坐標圖形式,同時指出臨床中的酸中毒、堿中毒以及p H偏離正常范圍0.4個單位以上就有生命危險,從而培養學生健康意識。如果酸中毒臨床中如何治療?堿中毒又如何治療?提示學生在后續鹽類的水解以及醫學課程學習中將知識融會貫通。
4.2.5 課堂練習,知識總結,布置作業,預習提示 課堂練習設置判斷、填空、計算、問答不同題型,既是對課堂教學的檢測,又是對知識的鞏固,發現問題可及時查漏補缺。知識總結可幫助學生形成知識體系。作業與預習通過雨課堂平臺發布[2]。
在線測試可幫助教師及時了解學生對各知識點的掌握情況,根據不同情況靈活跟進,鞏固知識[2]。
教學完成后,筆者對整個教學過程進行了回顧與反思:(1)學生在課前積極參與對身邊常見溶液p H的測定,興趣濃厚,帶著用自己勞動獲取知識的熱情參與到課堂教學中,對營造課堂教學氛圍有很好的幫助。(2)為了與學生自身的知識層次接軌,適當降低化學知識學習的難度,同時聯系學生專業,將化學知識與醫學緊密聯系,拓寬學生視野,做到因材施教。(3)采用雨課堂、微課、在線測試等多種現代化信息手段輔助教學,拓寬學習途徑,增大學習容量,改變傳統單一教學模式,提高了教學效率。(4)在今后的教學中,需要更多地立足學生專業特點,搜集素材,聯系醫學,服務醫學,提高教學質量,在提升學生化學學科核心素養的同時,促進學生職業發展。