“素養為本”的中學化學教學

梁小玲

【摘要】本節課以《酸和堿中和反應》為例，通過設置關鍵核心研學問題，基于“宏觀—微觀—符號”三重表征學科思維，以研學后教小組合作學習，構建“四線合一”課堂教學，引導學生自主設計實驗方案，在實驗探究中發現、解決問題，引發學生經歷比較完整的、開放性的深度探究過程，建構學生基本學科觀念，培養化學學科核心素養。

【關鍵詞】酸和堿;中和反應;教學設計;核心素養

一、教學內容與教學現狀分析

（一）教學內容分析

《酸和堿的中和反應》位于課題1“常見的酸和堿”之后，從教材體系來看，中和反應既是對酸堿化學性質的延續和深化，同時又引出另一類化合物——鹽，所以起著承上啟下的作用。從教育目的看，中和反應在生產生活實際中具有廣泛的應用，研究它更具有現實意義，能更好體現化學走向生活又服務于活的理念。本節課為第一課時的教學內容：中和反應及中和反應在實際中的應用。

（二）教學現狀分析

1.文獻分析

文獻檢索概述：本研究于2021年5月13日檢索了中國知網和中國期刊全文數據庫，輸了關鍵詞﹦酸和堿or中和反應or教學設計，通過簡單檢索得到，“酸和堿”共有記錄16，947條，“中和反應”共有記錄21，168條，“教學設計”共有記錄304，398條，“化學核心素養”共有記錄6，765條，經過遴選，排除報道性消息、一文多意，以及與三個關鍵詞并含度不高的文獻與文章，最后選擇文獻30篇。本研究同時檢索了相關的出版專著，獲取了相關度高的著作共3部，詳見參考文獻。現通過文獻分析提出本課題國內現有研究主要做法、優點及不足，如下：

（1）傳統教學做法

演示實驗→觀察實驗現象→得出結論。筆者認為，傳統教法表面進度快，但對于化學反應的微觀探析不到位，沒有把宏觀辨識與微觀探析結合起來，最后，學生也只能“知其然而不知其所以然”。學生在探究“酸與堿是否發生反應“的過程中，少了一些思想沖突和思維發散。

（2）利用數字化實驗使無現象的反應“可視化”

利用數字化儀器或PH計進行實驗演示，測定溶液在反應前后的PH值變化，從而說明中和反應的發生。此做法雖能更直觀反應實驗本質變化，但對教學硬件有高要求，且都是演示實驗，學生缺乏實驗探究的參與度。

（3）放手實驗

為了渲染課堂氣氛，體現學生主動性，放手讓學生探究酸堿中和反應。這種課的優點是給了學生很大的自主探究空間，學生不再是被動地接受知識。但課堂環節架構和缺乏引導，課堂熱鬧，教學效率低下，究其原因，學生分類觀模糊、探究能力不強。

（4）創設問題情境，激發認知

構建遞進問題，形成認識沖突，發展認識。基于反思性問題，發展和應用新的化學認識。問題啟迪思維，將教學內容以問題的形式提出，有利于引導學生思考，但缺少關注問題鏈的設置，欠缺考慮核心問題和系列子問題的聯系，問題針對性不強。

2.本校學生學習現狀分析

（1）本校學生學習現狀

本校學生對于《酸和堿的中和反應》，已有知識來自于課題1的學習。在課題1中，學生已經比較系統地認識了兩種酸（鹽酸和硫酸）、兩種堿（氫氧化鈉和氫氧化鈣）的組成和性質，并能用指示劑對酸和堿進行區分，還從微觀粒子的角度分別對酸和堿的水溶液進行了初步分析，從而理解“不同的酸具有相似的性質”“不同的堿也有相似的性質”的本質原因。

（2）學生存在的思維障礙點和難點

從往屆學生中發現的及文獻研究呈現出的學生對于本節課學習存在以下思維障礙點和難點。

①科學探究能力薄弱

只靠演示實驗，學生較難理解教材中酸堿演示實驗方案的設計依據和設計思路，只是純粹知道并記住此實驗可以證明氫氧化鈉可以跟稀鹽酸反應，而缺乏對實驗本質和內涵的思考和理解機會。

②學科思維方法有待加強

學生對中和反應的微觀變化這一抽象概念難以理解和掌握。對宏觀現象反映的微觀本質理解存在困難，對于將宏觀的化學反應、反應的微觀實質和化學方程式結合的學科思維方法存在思維障礙。

③學生存在疑問

一個反應能發生，就可以代表一類物質的反應都能發生嗎？所有的中和反應都需要用指示劑嗎？指示中和反應只能用無色酚酞試液嗎？

二、教學思想與創新點

（一）基于“素養為本”，構建“四線合一”課堂教學

《普通高中化學課程標準（2017年版）》明確提出：化學學科核心素養包括“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”“科學探究與創新意識”“科學精神與社會責任”5個方面。核心素養要求在教學過程中幫助學生構建學科基本觀念、思維、探究及價值追求。所以，本課題從策略線：問題驅動、實驗探究、小組合作交流、自主閱讀;知識線：是否發生反應、反應的實質、中和反應在實際中的應用;評價線：課堂提問、成果展示、目標達成練習等方面培養學生學科核心素養，見圖1。

（二）建構基本學科觀念的課堂教學

實驗探究法作為中學化學課程的主要研究方法，從研究方法、目的、對象及內容等歸納出化學學科基本觀念，見圖2。

本課題具體創新做法：復習鞏固物質酸堿分類，酸堿化學性質及解離情況，引導學生在已有的知識基礎上，以分類觀和微粒觀對接下來學習的酸堿中和反應進行思考與探究，為新知識的生成作思維和知識的鋪墊。從微粒觀、分類觀、變化觀，觀察氫氧化鈉和稀鹽酸發生反應可能存在的微粒變化，引導學生自主設計實驗方案，以檢驗的H+和OH-消失與否，作為實驗方案設計的切入點。最后以酸和堿能發生中和反應這一性質，決定它能應用到社會生活中。課題注重幫助學生構建學科核心觀念。

（三）基于“素養為本”的課堂教學設計思路（見圖3）

1.設計方案，自主探究，培養科學探究與創新意識

“素養為本”的教學要求重視問題情境的創設，開展多種探究活動，注重培養學生形成科學探究一般思路，即：提出問題→假設與猜想→設計方案→預測實驗現象→評價方案→實驗驗證→得出結論→總結反思。本課題創新做法：引導學生學生積極投入設計實驗方案，接納和引導學生多樣性的實驗方案，引導學生對實驗方案進行合理評價。著重突破學生思維障礙點，深挖實驗方案設計的原理、依據和技巧。

2.基于“宏觀辨識與微觀探析”“證據推理與模型認知”的實驗過程

創新做法：引導學生對無明顯現象的實驗進行積極思考，并能在后續實驗過程中收集不同的實驗現象作為證據，對氫氧化鈉溶液和稀鹽酸混合后的微粒變化進行分析和推理。

（四）滲透“由個別到一般的學科思想”

本課題根據不同反應之間的內在聯系，遵照個別與一般的辯證關系，實施創新做法：探究酸和堿能否發生反應，先以氫氧化鈉與稀鹽酸為例進行實驗探究，在明確最優的實驗方案前提下，讓學生選擇不同的酸與堿繼續實驗。從而實現由個別到一般地有力說明酸與堿確實能發生化學反應。通過小組實驗，鞏固對中和反應的理解，習得運用指示劑判斷反應的發生這一知識和技能。

（五）構建“宏觀—微觀—符號”三重表征的學科思維

“宏觀—微觀—符號”三重表征的思維方式是解讀化學的重要思維方法，該思維方式指出了化學的研究對象是宏觀世界與微觀世界，同時借助化學符號來表示研究所得。基于三重表征相結合，通過可感官的宏觀實驗現象入手，構建兩種物質的微觀存在模型，從檢驗H+和OH-入手，探究能證明氫氧化鈉和稀鹽酸能發生反應的方法;利用酚酞試液顯示反應，構建兩種物質發生反應時的的離子變化結構模型，引導微觀分析、探析中和反應實質，再將宏觀反應符號化。

（六）研學后教理念下小組合作學習模式

學生實驗探究過程中采用的小組合作學習，側重對實驗方案的共同設計、實驗操作的相互配合、對實驗結果和過程的聯動反思（見圖4）。精準設計研學問題，科學創設合作小組，構建合理的評價機制。

三、教學效果與反思

本課學生參與度高，學生反饋情況良好，學生學習目標完成度好，課堂基本達到預期目標。創境激趣，聯系生活實際，激發學生的求知欲，既能讓學生體會到化學的實用價值，又能立足已有知識，自主生成新知識與新技能，以及能發展學生學科核心素養，合理安排實驗探究。構建“宏觀—微觀—符號”三重表征的學科思維方法，訓練學科閱讀能力，培養學科態度與社會責任意識。

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責任編輯? 楊? 杰