基于人文視角 落實學科育人

姜曉明 姜淼

摘要：課堂教學要從學科教學走向學科育人。以“鹽類的水解”復習課為例進行教材內容的重構，理解溶液中微粒的競爭與妥協，在教學過程中，提升學生科學文化素養，鞏固立德樹人根本任務，提高復習課堂高效性。

關鍵詞：人文視角：學科育人；鹽類的水解：復習

文章編號：1008-0546（2022）12x-0002-04

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2022.12x.001

一、問題的提出

“鹽類的水解”[1]復習課主要內容包括：復習平衡常數的應用；分析溶液中離子的種種可能反應；用實驗探究、數據分析來推理化學反應的多樣性?！胞}類的水解”一直是中學化學教與學的重點和難點，[2]已有教學設計[3-5]中的教學思路均著重凸顯化學觀念、實驗探究、數據分析、生活化等引入復習相關知識，培養學生綜合運用能力等。我們發現，這些教學設計主要從學科上強調學生對學科基礎知識（點）的掌握和相關能力的培養，忽視了人文精神的滲透，缺少育人觀念，不符合“新課標”育人理念。[6]基于人文視角認識化學世界、滲透學科育人的教學思想值得研究。本文以“鹽類的水解”復習課為例，探討基于人文視角落實學科育人的實踐。

二、基于人文視角落實學科育人的教學實踐

1．教學思想

科學家理查德·費曼說過：“學過科學以后，你周圍的世界仿佛就變了樣子?！弊匀豢茖W的學習是讓學生更好地鑒賞這個世界。對溶液中發生化學反應的微粒，能否換個視角進行觀察？高二學習相關的知識后，在高三復習課中嘗試賦予知識以情感，在知識復習的同時與學生們探討溶液中微粒間的反應是否能像人一樣做到“上善若水？”做到“敢為人先”“善意妥協”“暖心互助”？這些以前學生心目中“冷冰冰”的微觀粒子原來也有情感（見圖1）。

將溶液中的離子關系“擬人化”的處理方法，不但揭示了學科問題的實質，而且還站在人文角度看待學科問題。這種實踐會加深學生學習印象、拓寬學生視野、提高學生復習熱情、增加學生人文情懷，為深度復習提供有力保障的同時，也滲透了立德樹人的理念。

2．教學目標

（1）通過微粒反應先后的討論得出結論：平衡常數K和實驗探究是解決實際問題的好方法，進一步認識到實驗和理論對化學發展的重要作用，加深對學科本質的認識，感悟化學學科價值。[7]

（2）由溶液中微粒之間反應的競爭和妥協，得出水解平衡的實質。

（3）通過探究認識化學溶液中的反應不但有微粒間的競爭，還有反應類型間的競爭，感受化學反應的多樣性，為后面分析復雜反應打下基礎。

（4）通過對溶液種種反應可能性的分析，掌握分析溶液中復雜反應的分析方法。

3．教學流程

將上述教學思路落實到教學過程中，以人文情感為核心，在教學流程中設計明暗兩條線索。

教學流程明線是在落實具體學科知識的同時，設計了層層遞進的四個環節。首先從學生最容易理解的溶液中微粒間同類型反應的競爭人手，繼而遞進一層，勢均力敵的溶液中微粒間的競爭如何處理呢？反應能力相近的微粒間的反應就有可能達成一種妥協和平衡，繼而溶液中的反應有競爭也有互助，最后溶液間還會發生更復雜的反應類型間的競爭。用“擬人”化的教學設計，拓展學生理解化學反應的視角。

教學流程暗線見圖3。

在教學過程中試圖賦予溶液中的反應以情感，引發學生思考的同時，嘗試挖掘教學過程中的化學學科的育人價值。人的最高品性是“上善若水”。這一最高境界，在自然界的溶液中是否也有呢？經過具體教學的四個環節，引導學生感悟溶液中的微粒間的反應可以做到“上善若水”。原來人與自然是和諧統一的，人就是自然的一部分，“宇宙萬物，其致一也”。在得到這樣的結論后，引導學生反思如何處理競爭與妥協的關系。

4．教學實錄

[導課]

前不久學校舉辦了一期“朗讀者”活動，有位老師朗讀了《老子》的一篇文章。在文章中有這樣一句：“上善若水，水善利萬物而不爭，處眾人之所惡，故幾于道?！?/p>

這句話是什么意思呢？

它的意思是：至高的品性像水一樣，澤被萬物而不爭名利，有能容天下的胸襟和氣度。水在外力作用下蜿蜒曲折，是因其要跟大地妥協，但是其仍能不改東流的本質，并最終匯人滄海。人的品性就該如此，那我們化學反應中的微粒呢？今天我們就一起來研究溶液中的世界。

[環節1]溶液中的競爭

題組問題一：碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液與鹽酸反應。

（1）向在同一體系的碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液中滴入少量鹽酸，誰先和鹽酸反應？（從結果上看如果鹽酸少量，碳酸鈉和碳酸氫鈉誰和鹽酸反應了？）你能用實驗證明嗎？

[生]應該是碳酸鈉?？梢栽隗w系中緩慢滴人鹽酸，觀察實驗現象。

（2）你能用理論解釋為什么碳酸鈉先和鹽酸反應嗎？

[生]利用已知的碳酸的兩次電離平衡常數，Ka1和Ka2。

[結論]通過在共同體系中緩慢滴入鹽酸的實驗現象，可以直觀得出碳酸鈉先反應的結論。通過碳酸兩次電離平衡常數Ka1和Ka2的理論推導，可以得出結論：當兩個反應的k值相差懸殊的時候，以反應程度大的為主。

設計意圖：思考溶液中的競爭反應，粒子的微觀世界和人類社會的和諧統一。經過理論分析和實踐檢驗，得出溶液中確實存在競爭，并且有先后。在過程中自然而然地復習了電離平衡常數等學科知識，為后面解決更復雜問題預熱。

[環節2]溶液中的妥協

題組問題二：FeCl3的水解。

（1）能否用化學方程式表示水解反應的過程？

[生]

（這時的②③反應互為競爭關系）

（2）如何判斷哪個反應優先進行？可以直接用K值比較嗎？

[生]因為不是同類型反應，所以不能直接看反應的平衡常數，要進行計算。

（3）假設溶液中的Fe3+和H+離子濃度都是0.001 mol．L-1，他們分別和OH-離子反應，需要OH-離子濃度的最小值是多少？

[生]通過Ksp進行計算，用定量的方法得出結論。

（4）水解的本質是什么？

[結論] Fe3+和H+離子均能和OH離子反應，當我們向混合體系中緩慢加入OH離子的時候，誰需要OH離子少，誰就優先反應。由此，我們得出在這個濃度下，溶液中的OH離子要優先和Fe3+離子反應。但是，隨著Fe3+離子反應消耗，濃度不斷減小，H+離子也會逐漸反應，兩個反應都會發生。那怎么辦？是不斷競爭，還是善意妥協，從而達到一種和諧相處？這種均衡就是我們所說的水解的本質。

[導]實驗探究：邀請學生甲、乙、丙上臺，演示飽和三氯化鐵溶液分別滴入蒸餾水、飽和碳酸鈉溶液、飽和亞硫酸鈉溶液中。

設計意圖：感受溶液中平衡的實質，是在競爭中達成妥協。與“上善若水”精神對應，“水在外力作用下蜿蜒曲折，是因其要跟大地妥協。但是其仍能不改東流的本質，并最終匯入滄海?！睂W生通過換一種視角看待水解平衡，加深對水解的理解，感悟化學微觀世界的和諧完美。

[環節3]溶液中的互助

題組問題三：FeCl3和Na2CO3溶液的反應。

（1）FeCl3和Na2CP3溶液反應為什么會產生紅褐色沉淀？

[結論]從微粒觀來看：CO2-水解生成的OH-結合了氯化鐵水解平衡生成的H+，在CO2--的幫助下生成了更多的Fe（OH）3。

[問]如何制取碳酸亞鐵沉淀？

（2）制備碳酸亞鐵時，是將硫酸亞鐵滴人碳酸鈉溶液中，還是將碳酸鈉滴入硫酸亞鐵溶液中？

[生]碳酸鈉滴入硫酸亞鐵溶液中。

（3）制備碳酸亞鐵時，是用碳酸鈉和硫酸亞鐵溶液反應，還是用碳酸氫鈉和硫酸亞鐵溶液反應？

[生]用碳酸氫鈉和硫酸亞鐵溶液反應。

[結論]碳酸鈉堿性太強，要考慮滴人順序，而碳酸氫鈉溶液堿性弱很多，更容易成碳酸亞鐵沉淀。

設計意圖：讓學生感悟為什么加入碳酸鈉溶液后，氯化鐵溶液的水解程度變大？這是溶液中微粒之間暖心的互助。原來“冷冰冰”的微粒，也有這樣的溫暖的情感，激發學生的好奇心，將學科知識賦予情感以加深學生對溶液中反應的理解。作為高考常考考點，“實驗條件的選擇”“藥品的加入順序”一直是教學上的難點，面對紛繁復雜的競爭反應，如何選擇更有利的實驗條件？讓學生親身實踐，從微粒觀的角度深層次理解問題。同時也讓學生感悟面對競爭，溶液中的微粒如何選擇？我們生活中是否也要合理選擇？

[環節4]溶液中的競爭升級

題組問題四：FeCl3和Na2SO3溶液的反應。

[實驗現象]溶液顏色由黃色變為紅褐色但無沉淀及氣泡產生。

（1） FeCl3和Na2SO3溶液的反應的產物是什么？

[生]氫氧化鐵膠體。

（2） FeC13和Na2SO3溶液為什么不像FeCl3和Na2CO3溶液那樣反應生成Fe（OH）3沉淀？

[生]因為亞硫酸鈉溶液水解生成的OH離子少，則最后生成的Fe（OH）3量少，所以形成了Fe（OH）3膠體。

（3）Fe3+和SO3 2-還可能有什么樣的競爭反應？

[生]氧化還原反應。

（4）如何知道上述實驗中是否發生了氧化還原反應？

[生]可以進行實驗驗證。我們通過三個方案探究實驗產物：方案①：向第一份試液中加入酸性KMnO4溶液，紫色褪去；方案②：向第二份試液中加入K3[Fe（CN）6]變藍色；方案③：向第三份試液中加入用鹽酸酸化的BaCl2溶液，產生白色沉淀。

[結論]證明溶液中Fe3+和SO3-離子既發生了水解反應，又發生了氧化還原反應。得出溶液中居然還會有不同反應類型之間的競爭與妥協的結論。

設計意圖：溶液中的競爭與妥協更進一步，深化為反應類型之間的競爭。為學生打開一方新天地，拓展學生的視野，展示鹽溶液之間反應的多樣性，這樣當我們遇到復雜問題時就不會覺得突然而難以理解。

[環節5]歸納總結，掌握方法

題組問題五：0.2 mol-L-1Na2SO3溶液滴人0.2 mol.L-1CuSO4溶液的反應產物探究。

[實驗現象]溶液先變綠，繼續滴加產生棕黃色沉淀。

（1）沉淀中可能有哪些物質？

[生]通過對所有競爭反應的列舉，盡可能多地想到所有的離子，然后用實驗和查資料的方法判斷最可能的組合情況。

（2）你能設計實驗證明沉淀中含有Cu+嗎？

[資料]已知：

[生]往沉淀中加硫酸后有紅色固體生成。

（3）通過下列實驗（見圖4），證實沉淀中含有Cu2+和SO3'。

a．白色沉淀A是BaSO4，試劑1是____。

b．證實原沉淀中含有Cu2和SO2-的理由是____.

[生]a．HCl和BaCl2溶液。b．白色沉淀說明有Cu“；而反應（Cu2+→Cul↓+I2）生成的碘被消耗，證明有SO32-存在。

[結論]學生通過分析“溶液中的競爭”這一方法，以及對所有競爭反應的列舉，盡可能多地想到沉淀中所有的離子，然后用實驗和查資料的方法判斷最可能的組合，從而得出正確的結論。

設計意圖：用具體的例子呈現給學生，讓學生體驗通過學習知識所帶來的解決實際問題的成就感。

[課堂小結]

通過以上學習我們發現利用實驗，利用平衡常數，可以看出鹽溶液里面的反應可能是：

（1）直接反應生成沉淀（類似碳酸亞鐵的制備，這是亞鐵離子和碳酸根離子直接反應）。

（2）-種鹽和溶液中的H+或OH反應（類似氯化鐵和碳酸鈉的反應，這是不同反應物之間的競爭）。

（3）發生氧化還原反應（類似氯化鐵和亞硫酸鈉的反應，這是不同反應類型間的競爭）。

（4）以上所有反應的任意組合（類似硫酸銅和亞硫酸鈉的反應，這是多種競爭后的妥協，從而達到一種和諧相處的狀態）。

剛才大家一起分析了溶液中的世界，化學反應有競爭也懂得妥協，有競爭并有暖心的助力，有競爭還能選擇適合自己的環境?！坝钪嫒f物，其致一也”，我們也要面對競爭、面對選擇。高三學業雖緊，但也要有朗讀，有運動，并能與學習達成一種智慧的平衡。既要有外在妥協，也要有自身堅守，何妨讓步且前行。課后推薦大家閱讀一本書《有一種妥協叫智慧》。

設計意圖：總結學習方法，提升學生面對溶液中復雜反應的解題能力。同時升華主題，溶液中的微粒都可以做到“上善若水”，我們人類又該如何呢？當前的課程改革提出，課堂教學要從學科教學走向學科育人。如何在講解知識點后，落到學科育人上，高三的學生關注的是“競爭”，但教師也要給學生適當提醒“選擇”“妥協”和“包容”，更要達成一種智慧的平衡。

5．教學效果與反思

正如劉革平老師所說：高三復習課中要在預設情境中重現“知識點”、在主體探究中完善“知識鏈”，在交流、討論中明晰“知識難點”，在問題解決中感悟“知識價值”。[8]走出化學復習課的尷尬境地，向高效課堂更進一步。本節課，利用遞進的四個環節“競爭”“互助”“選擇”“再競爭”將溶液中的離子反應的主要相關知識點串聯起來，達到深度復習。

科學知識看重客觀事實，由實驗驗證和數據結論支撐，人類社會人與人相處有主觀的情感。本高三復習課例在教學過程中將二者結合起來，在學生溫習高二所學知識的同時，試圖使知識體現更多的人文情感，這樣會豐富學生的體驗，加深學生對知識點的理解?！盎瘜W反應的先后”類比成人與人的“競爭”；“雙水解反應”類比成人與同伴的“互助”；化學反應“實驗條件的選擇”“藥品的加入順序”類比人面對不同情況的“選擇”；溶液中有“不同微粒間的競爭”也會有“不同反應類型間的競爭”類比成我們的學生面對紛繁復雜的社會。

三、結束語

高三是學生高中生涯的最后一年，緊張充實的復習與備考成為常態。作為陪伴學生勇攀高峰的教師，賦予客觀單調的書本知識以情感，讓學生帶著情感復習化學知識，這樣的化學知識讓學生感覺耳目一新。通過人與自然的類比，觸類旁通地形成解決問題的基本意識，感悟人與自然的和諧統一；感悟作為學生該如何合理地安排時間，怎樣面對知識、面對我們所處的社會。這是新課標所倡導的立德樹人理念，值得教師挖掘更多的復習素材進行研究與實踐。

參考文獻

[1] 王祖浩．普通高中教科書（化學選擇性必修4）[M]．南京：江蘇鳳凰教育出版社，2020：79-86.

[2]楊帆，等，以鹽類水解為例談大學與中學化學教學的銜接[J]．化學教育，2013（5）：44-46．

[3]何彩霞，運用化學觀念促進學生深層思維——以鹽類的水解教學為例[J]中學化學教學參考，2013（1-2）：10-12.

[4] 吳國權．高三復習課中提高學生參與度的思考與實踐——鹽類的水解復習課教學設計[J]．化學教學，2014（8）：28-30．

[5] 陸軍．重構教材內容：新課程教學設計的起點——以鹽類的水解為例[J]．化學教育，2010（1）：29-31.

[6] 中華人民共和國教育部．普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）[s]．北京：人民教育出版社，2020．

[7]彭小平，等．基于化學史和數據探究的化學平衡常數教學研究[J]．化學教育（中英文），2018（15）：20-24．

[8]劉革平．激活疏通澄清提升——新課程理念下高考化學復習課的探索與實踐[J]．化學教育，2009（12）：33-35.