基于合作學習的四步導學法的應用
——以鈉及其性質為例

馮碩綺，屠銀香，胡小兵

(寶雞文理學院 化學化工學院，陜西 寶雞 721013)

2017年，中華人民共和國教育部制定的《普通高中化學課程標準》，提出“關注學生個性化、多樣化的學習和發展需求，促進人才培養模式的轉變，著力發展學生的核心素養”以及“促進每個學生主動、生動活潑地發展”的基本原則[1]。“基于合作學習的四步導學法”是一種以學生自主學習與合作為主，以教師引領指導為輔的教學方法。采用該方法教學，符合《普通高中化學課程標準(2017版)》的基本原則，能夠充分培養和發揮學生自主學習和合作學習的能力，激發學生的學習興趣和內在學習動力，培養學生嚴謹的科學態度和科學探究精神，有助于推動學生逐步養成化學學科核心素養。本文以“鈉及其性質”為例，探究如何將“基于合作學習的四步導學法”應用于化學教學實踐中，以培養學生的化學核心素養。

1 基于合作學習的四步導學法

1.1 基于合作學習的四步導學法概述

“基于合作學習的四步導學法”是運用合作學習的形式，按照四步導學的教學步驟進行教學活動。具體流程可分為4個環節，環節一為情景導入，問題激學；環節二為自主學習，組內探究；環節三為組間展示，互動深化；環節四為練習評測，課后探究[2-3]。環節一“情景導入，問題激學”是一堂課是否能按照預期進行的前提。導入導得好，學生的學習興趣和積極性能夠被充分調動，在正式學習之前，學生能夠明確本節課的重難點，能夠帶著問題去思考并且順利進入下一階段的學習中。環節二“自主學習，組內探究”是一堂課質量的保障，在這一環節學生要帶著問題去閱讀課本，完成導學案，在導學案完成的基礎上，小組交流討論，通過合作學習的方式對知識產生初步的正確理解與認識。環節三“組間展示，互動深化”是一堂課的核心環節，在該環節小組成員作為“小老師”上臺展示學習成果，并為臺下同學講解相關知識點，教師作為輔助者則在關鍵之處通過提示或提問等方式引導學生深入思考與理解。這個環節師生、生生充分互動，教師能及時獲取學生學習的實際情況并能根據具體學情及時調整教學進度，使教學更具有針對性。環節四“練習評測，課后探究”則是整個教學中不可或缺的一步，通過習題練習查漏補缺，及時發現學生存在的問題，再通過課后思考題將化學學習延伸到課下，幫助學生養成自主學習的習慣。

1.2 基于合作學習的四步導學法的優勢

與傳統教學活動不同，“基于合作學習的四步導學法”中的“自主學習，組內探究”是學生自主學習完成導學案的基礎上，以小組為單位交流討論學習成果。這與以往導學案設計的不同之處在于，學生不僅通過導學案進行自學，還在自學后與小組成員或與教師進行討論，達到知識的共建共享，培養學生合作學習的能力。“組間展示，互動深化”則是小組展示學習成果，教師引導學生深入思考的過程。這顛覆了以教師為中心的傳統教學，真正做到將學生放在主體地位。在上臺展示學習成果的過程中，小組成員不僅加深了對知識的認識程度，而且極大地鍛煉了協作能力，培養了團隊精神。此外，學生在上臺展示的過程中，學習體驗感更強，獲得感更大，有利于提高學生的自我效能感，形成學習的良性循環。在學生展示的過程中，教師也能第一時間掌握學生在自學與討論過程中出現的問題，并能針對學生出現的問題及時做出調整。

2 基于合作學習的四步導學法教學設計

本文以人教版必修一[4]“鈉及其性質”為例，采用“基于合作學習的四步導學法”展開教學，其各個環節的教學設計如下。

2.1 教學目標與核心素養

1)宏觀辨識與微觀探析：從微觀角度分析Na的原子結構，再從宏觀角度認識Na的性質，建立宏微觀念，認識到物質結構決定性質。

2)證據推理與模型認知：通過觀察切金屬鈉、Na與O2反應以及Na與H2O反應的實驗現象，推理分析Na所具有的物理性質、化學性質以及化學反應產物，并且分析性質產生的原因，培養證據推理能力和模型認知能力。

3)科學態度與社會責任：通過分析Na的儲存和Na與空氣、H2O的化學反應，認識到實驗室中化學試劑正確儲存的必要性，培養嚴謹的科學態度和安全意識。

2.2 教學重難點

【教學重點】通過實驗認識Na的物理性質，掌握Na的化學性質。

【教學難點】掌握Na的化學性質。

2.3 教學過程

2.3.1 情景導入，問題激學

1)情景導入

【教師提問】①想必有不少同學去過海邊，我想請同學們來描述一下你們心中的海洋。

②為什么你們說海水是咸的？是什么物質導致海水具有咸味？

【新課引入】海洋是一個巨大的化學資源寶庫，含有80多種元素。Na是其中含量較高的元素，也是典型的金屬元素。今天我們就來學習金屬鈉及其性質。

設計意圖：將化學與學生的生活聯系，調動學生的學習積極性，同時使學生快速進入課堂學習狀態。

2)問題激學

【教師提問】①Na有哪些物理性質和化學性質呢？

②在實驗室中，我們如何保存金屬鈉？

③我們如何通過海水制備Na？

設計意圖：通過提問引發學生思考并激發學生對金屬鈉的學習興趣。

2.3.2 自主學習，組內探究

1)學生自主學習

【學生活動】學生先自主閱讀學習人教版必修一[4]p32～35頁相關內容，完成教師精心設計的導學案。

【教師活動】在教室中走動觀察學生自學情況，引導學生自主學習解決問題。

2)小組合作學習

【學生活動】小組內交流自學成果，完善導學案并形成最終的小組學習結果。

【教師活動】教師要在小組之間走動觀察合作學習的情況，了解學生在討論時產生的疑難困惑，并在此過程中進行個別指導或是參與學生的討論，引導學生加深認識與理解。

設計意圖：通過自學完成導學案和小組討論，培養學生自主學習能力和合作學習能力。在自學與合作學習的過程中，培養學生的探究精神。

2.3.3 組間展示，互動深化

1)Na的物理性質

【教師指導】指導學生取用金屬鈉的注意事項，防止學生操作中發生意外。

【小組展示】小組同學通過觀察和切割金屬鈉以及閱讀課本內容，為同學們講解Na的物理性質(顏色、狀態、熔沸點、密度等)。

2)Na與非金屬單質反應

【教師引導】為什么我們一般觀察到的Na是灰白色的？為什么新切開的Na的光亮表面很快變暗了？

【小組展示】利用Na原子的結構分析新切開的Na的表面發生的顏色變化。

設計意圖：通過對比新切開金屬鈉表面顏色和久置金屬鈉表面顏色，產生認知沖突，引發學生對其現象背后的本質的興趣。學生運用結構分析性質，培養學生的證據意識。

【教師演示實驗】將一個干燥的坩堝加熱，同時切取一塊綠豆大的Na，迅速投到熱坩堝中。繼續加熱坩堝片刻，待Na熔化后立即撤掉酒精燈。

【學生展示】描述實驗現象，得出實驗結論，書寫Na與O2在加熱條件下反應的化學方程式并從氧化還原角度分析該反應。

【教師引導】引導學生對比不同條件下Na與O2反應異同點。

設計意圖：通過對比體會條件不同產物不同，產物不同但等質量的Na失去電子的數目相同，從而體會化學中變與不變的魅力。

【演示實驗】觀看Na與Cl2、Na與S反應的實驗視頻，引導學生觀察實驗現象和結論。

設計意圖：由特殊到一般，引導學生得出Na與非金屬反應的性質。

3)Na與水反應

【教師提問】如果實驗室Na著火，我們是否可以用水來滅火？

【學生演示實驗】在燒杯中加入一些水，滴入幾滴酚酞溶液，然后把一塊綠豆大的Na放入水中，請同學們觀察反應現象。

設計意圖：通過Na著火的真實情景設定引發學生思考，培養學生的安全意識，通過學生演示實驗培養學生實驗操作能力和嚴謹求實的科學態度。

【學生展示】分析現象得出結論，完成反應的化學方程式、離子方程式并從氧化還原角度分析該反應。

【教師引導】在Na與H2O的反應中，H2O作為氧化劑參與反應，足以說明參與反應的還原劑——Na具有很強的還原性。

設計意圖：先讓學生從氧化還原角度分析反應，得出一般性認識，再點明Na具有很強的還原性，加深學生對Na性質的認知。

【教師引導】通過實驗我們知道金屬鈉著火切忌用水或者泡沫滅火器滅火，正確操作是用干燥的沙土滅火。

設計意圖：培養學生的安全意識，避免實驗室事故發生。

【教師引導】結合前面學習的內容，請同學們分析Na儲存在石蠟油或煤油中的原因。

設計意圖：階段小結，培養學生反思整理知識點的能力，使學生構建內部系統化知識點。

4)Na與酸、堿、鹽溶液反應

【教師引導】根據Na原子的結構我們知道Na的性質非常活潑，具有很強的還原性，可以與氧氣和水發生反應。下面請各小組展示你們分析得出的Na與酸、堿、鹽溶液反應的情況。

【小組展示】Na與H2O生成堿，酸與堿可以發生中和反應，因此Na可以跟酸溶液反應。

【教師提問】Na與H2O的反應產生氫氣和Na與酸的反應產生氫氣的過程哪一個更劇烈？

【教師引導】Na與H2O反應的實質是Na與水電離出的H+反應，那么現在同學們覺得Na跟哪個物質反應更劇烈？

【小組展示】Na與H2O生成NaOH，因此Na與堿溶液反應的實質是Na與水的反應。

【小組展示】Na與鹽溶液反應時，先與H2O反應生成NaOH。因此，我們認為Na與鹽溶液反應要分兩種情況考慮。第一，如果鹽溶液中溶質不與生成的NaOH反應時，反應實質為Na與H2O的反應；第二，如果鹽溶液中的溶質與生成的NaOH反應時，Na先與水反應生成NaOH，NaOH再與溶質發生反應。

【教師提問】如果鹽溶液中的溶質是強酸的酸式鹽呢？比如NaHSO4。

【教師引導】NaHSO4在水溶液中完全電離，溶液顯強酸性，因此Na與強酸的酸式鹽溶液反應為Na直接與鹽反應。

設計意圖：先考察學生學習成果，再結合學生學情進一步引導學生往反應實質方向思考，幫助學生深入理解Na與酸、堿、鹽溶液反應的本質。

2.3.4 練習評測，課后探究

1)課堂練習

【學生】完成課堂習題。

【教師】講解習題中的重點內容。

2)課后思考

【教師提問】課上我們觀看了Na與氯氣反應的視頻，知道Na和氯氣可以生成氯化鈉。請同學們課后思考：工業上如何利用氯化鈉制備Na單質，并給出你們小組的制備方案。

設計意圖：課后思考題幫助學生養成自學習慣，同時物質之間的奇妙轉化可以激發學生對化學學習的興趣與探索精神。

3 結論與展望

以“基于合作學習的四步導學法”進行教學設計，符合《普通高中化學課程標準(2017版)》提出的培養學生核心素養的要求。此外，在“基于合作學習的四步導學法”指導下的教學可以取得比傳統教學更好的教學效果。從主體來看，學生處于教學過程中的主體位置；從學習態度來看，學生學習更加積極，學習興趣比往常更加濃厚；從教學質量來看，學生學習內容的留存率大幅提高并且學生在課后能自主進行小組活動與課后探究活動。在實際教學過程中，教師要先讓學生明確本節課需要完成哪些任務；在學生自學與討論時切忌過多干預，要大膽放手，給學生留足探究空間；在學生展示學習成果時，教師要善問，要引導學生不斷深入思考，引導學生將已有知識與新知相結合；最后要設計好課后思考題，巧妙地將學生對化學的學習興趣引導到課后的探究中，培養學生的科學探究精神和創新意識，最終達到培養學生化學學科核心素養的目的。