新課標下初中化學大單元教學設計及實踐探索
——以人教版化學下冊第九單元“溶液”為例

王海紅 高德生

(1.白山市第八中學,吉林 白山 134399;2.白山職業技術學校,吉林 白山 134300)

大單元教學設計指的是以研讀課標、挖掘教材、分析學情為基礎,聚焦學科需要培育的核心素養,對教學內容進行主題整合與任務分解之后實施的教學。其從整體上強化了學科體系和學科觀念,最終服務于學生核心素養的生成。化學作為初中階段的重要學科,更加需要積極探索大單元教學模式的應用路徑,通過大單元教學的設計和實踐,一方面讓學生的化學知識能夠形成體系,另一方面也讓學生對化學的學習產生濃厚興趣,激發學生化學學習的積極性。“溶液” 單元是人教版化學下冊的第九單元,結合該單元教學要求滲透大單元教學模式,能夠讓學生深刻理解“溶液” 單元學習目標,提升學生化學綜合素養。

一、分析課標,確定引領單元主題

化學學科最大的特征是實驗性,教學內容包含了核心知識、必做實驗和實踐活動、學業要求三方面。“溶液” 雖然是一個獨立的單元,但是在大單元的視域下,對它的內容分析則并不局限于這一個單元之中,而是需要將它與其他知識融會貫通,做系統且漸進的教學設計。經過梳理與分析可以看到,“溶液” 作為獨立單元時,其核心知識包括認識實驗標識、使用實驗器材(試劑)、根據性質檢驗和區分物質、配制一定質量分數的溶液、分離混合物等。必做實驗和實踐活動是去除粗鹽中難溶的雜質、配制一定比例的氯化鈉溶液、探究水的組成與變化。這些內容在后來“常見的物質” “水和溶液” 等單元教學中也出現了。由此可見,這部分內容不僅是核心部分,還會在整個初中階段循環往復地出現,它們可以被組建成教學設計的脈絡,方便教師和學生從內部聯系的視角更清晰地掌握知識點,奠定引領性主題的構建基礎。學業要求方面,“溶液” 單元著重讓學生明確實驗的程序和方法,并通過這些程序與方法和真實情景建立聯系。這種側重于學習品質和能力的要求更是長期培養的結果。綜合該單元分析,可以得出單元教學目標: 一是通過問題討論和實驗方法觀察、記錄、分析實驗現象,認識溶液溶解的過程,了解溶液概念,了解常見溶劑,包括水、汽油、酒精等,探究不同物質在水中溶解時的溫度變化,知道常見的乳化現象;二是借助科學的方法理解飽和溶液與不飽和溶液的含義,結合實驗實踐了解“飽和溶液” 與“不飽和溶液” 的相對性,學會相應的數據處理;三是掌握溶液質量分數的簡單計算,并練習基本解題方法。

二、規劃教學,合理安排教學內容

綜合該單元學習目標和教學內容安排,通過三個課時完成該單元教學,同時做好教學內容安排。首先,教師帶領學生學習“溶液的形成” 內容,在該內容學習過程中,帶領學生了解溶液、溶劑、溶質之間的關系,并觀察、分析溶液溶解時的吸熱和放熱現象,深入理解乳化現象;其次,教師帶領學生學習“溶解度知識”,該內容學習包括飽和溶液和不飽和溶液的概念與轉化、溶解度的概念、溶解度曲線意義;最后,帶領學生學習“一定溶質質量分數的氯化鈉溶液的配制”。

三、夯實課程,快樂滲透單元知識

結合設計的教學規劃進行“溶液” 單元教學內容,需要注重不同教學方法的應用,讓學生在多種教學方法支撐下,對所學內容產生濃厚興趣,帶領學生深度探索知識。

(一) 溶液形成教學設計

用趣味的方法引導學生進入課堂,用形象的方式展示教學內容,用實驗的模式探索研究,能夠讓學生的化學學習興趣越來越濃,能夠讓學生更好地參與知識的學習。“溶液” 單元教學的開展,離不開多種方法的綜合應用,讓學生在趣味橫生的課堂上感受知識探索的快樂。

教師在“溶液形成” 這一課時的教學過程中,可以使用多媒體給學生展示“海水” 的視頻,讓學生思考“為什么海水是咸的?” “為什么海水有苦味?” 帶著問題觀看視頻,學生不僅快速融入情境之中,而且思維也活躍起來,激發學生對化學知識的探究意識。觀看視頻后,教師可以給學生播放微生物溶于水的過程的動畫視頻,以動畫的形式引入溶液的形成過程,讓學生在頭腦中形成化學與生活的關聯認識。讓學生思考水在我們的生活中扮演什么角色,被溶解的物質是什么,生活中與之相似的例子有哪些,等等。

學生完成觀看和問題討論后,內心對于溶解知識的探索欲望被點燃,此時教師可以把學生分成學習小組,分別進行氯化鈉、氫氧化鈉、硝酸銨等物質的溶解實驗,同時感受這些物質在水中溶解時的溫度變化,探究不同固體物質溶解時的熱量吸收、釋放情況。小組趣味實驗既讓學生有了相互溝通交流的過程,也讓學生以實驗的方式了解了物質溶解時溶液溫度的變化,讓學生的模型建構能力、實驗探索能力悄然形成。學生完成實驗之后,教師還可以給學生進行展示實驗,將油放入水中,觀察油入水中的變化,并猜想做完實驗的試管是否可以清洗干凈? 猜想的依據是什么? 使用洗滌劑之后試管變得更干凈了,洗滌劑在此過程中有什么作用? 教師的實驗展示過程、學生的猜想過程讓學生對于乳化現象有了概念性認知,也讓學生將所觀察到的宏觀物質變化與視頻展示的微觀變化結合在一起。

(二) 溶解度教學設計

學生在學習“溶液形成” 之后,對于溶液、物質溶解已經產生一定的形象化認識,在此基礎上教師可以進一步滲透“溶解度” 的相關教學內容。通過“溶解度” 的教學強化學生的理論分析與深度研究,通過小組討論、猜想等方式輔助學生知識理解,帶動學生強化理論知識掌握。

教師在“溶解度” 這一課時的教學過程中,可以讓學生分析生活現象“冬天撈堿,夏天曬鹽”,這里的 “鹽” 其實指的是NaCl,“堿” 指的是Na2CO3。學生可以結合資料的查閱、小組的討論、生活的聯系對這一生活現象進行分析,由此引入“溶解度” 概念。之后,教師可以讓學生以小組形式進行討論,猜想可溶物在一定量的水中是否可以無限溶解,并讓學生以硝酸鉀為例來進行解析。通過小組分析討論的方式,學生能夠探討得出物質溶解的影響因素,總結飽和溶液的相關概念,這讓學生的理論知識逐漸形成,也讓學生的研究分析能力逐漸強化,激發學生強烈的探索欲望。完成可溶物的水中溶解討論之后,教師可以讓學生在此基礎上以相同方式討論分析飽和溶液和不飽和溶液的轉化,并讓學生思考飽和的氯化鈉(NaCl) 溶液如何轉化為不飽和溶液,不飽和的硝酸鉀溶液(KNO3) 如何轉化為飽和溶液。討論的過程強化了學生的知識理解,也讓學生逐漸了解影響溶液溶解的因素——溫度、溶液量的作用發揮方式。

在學生進行相關知識討論之后,教師可以讓學生進行溶解度概念的提煉和總結,讓學生用自己的語言闡述溶解度的概念,并討論如何將溶液溶解度的曲線繪制完成,由此引出學生需要掌握的溶解度曲線四要素,即溫度、質量、飽和狀態、100g 容劑。教師還可以讓學生結合四要素嘗試繪制溶解度曲線,橫坐標表示溫度,縱坐標表示物質的溶解度,結合給到的數據進行不同物質的溶解度曲線繪制。最后,由小組代表進行小組討論成果匯報展示。以小組討論、分析研究、提煉總結等方式,引導學生深入理論層面進行知識研究分析,讓學生了解繪制溶解度曲線的意義,能夠讓學生的總結歸納能力、規律尋找能力再上一個新臺階。學生分析溶液的溶解度之后,教師可以再讓學生討論氣體物質的溶解度,以實現知識的延伸和綜合。

(三) 溶質的質量分數與配制教學設計

“溶質的質量分數與配制” 這一課時的教學內容相較前兩課時來說,教學要求和標準更高,要讓學生了解溶質質量分數是一種表示溶液組成的方法,并能夠計算溶質質量分數,在實操中能夠配制一定質量分數的溶液。因此,教師要注重引導學生進行多知識融合,注重做好學生實操訓練。

授課之初,教師以演示實驗的方式引導學生進入本課時學習內容,通過實驗配制三種不同顏色的硫酸銅溶液,并讓學生思考三種溶液的不同顏色所折射的原理是什么。借助這個演示實驗,讓學生了解不同溶質質量對溶液的作用和影響,從一定程度上激發學生的科學探索意愿。之后,教師讓學生在演示實驗討論的基礎上,自主分析溶液的質量分數相關內容,并通過實驗的方式驗證討論結論。學生通過課本的閱讀和小組的討論分析,了解溶質質量分數的定義和公式表示方法,分析得出溶質質量分數、溶質、溶液質量的關系。

討論完成后,教師給學生布置任務: 通過實驗操作的方式配制50g 質量分數為2%的氯化鈉溶液。學生通過教師引導、閱讀課本、小組討論等方式了解實驗原理,并結合準備的托盤天平、玻璃棒、量筒、燒杯、膠頭滴管等實驗器材進行實驗溶質的稱量、計算、量取、溶解。實驗過程中教師要引導學生關注實驗注意事項,不得直接用手拿取溶質,溶質稱量要確保準確無誤,儲存容器要使用標準溶液清洗,讀數要與凹液面齊平,等等。通過實驗實操的方式,學生能夠以更嚴謹的態度進行實驗,能夠了解實驗進行的必要步驟,能夠讓學生在實驗過程中獲得探究能力,提升學生的實驗實操技能。此外,教師在該單元內容教學完成之后,還要給學生布置一些題目進行隨堂練習,夯實學生對溶質質量分數公式的應用,稀釋問題、計算溶質質量分數問題等都可以成為學生練習題目,鼓勵并引導學生通過實驗實操、題目練習尋找題目解答思路。

四、歸納總結,優化教學方法路徑

在“溶液” 這一單元教學中,不同課時的教學內容使用不同的教學方法,依托于單元知識的融會貫通,以及多樣教學方法的結合,學生對于知識的掌握也更為牢固。在第1 課時的教學過程中,教師利用多媒體形象展示溶液的形成和洗滌劑去污原理的微觀過程,學生能夠借助多媒體的展示形象化理解溶液的形成和乳化現象原理,也讓學生的宏觀思維體系、微觀思維體系得以不同程度建構,突破傳統知識難點。第2 課時的教學內容則是通過提出問題—假設猜想—研究討論—得出結論的方式進行研究分析,教師鼓勵學生利用課余時間進行小組或個人實驗,一方面印證討論的結論,另一方面也讓學生的實驗能力得以提升,這樣能夠讓學生在情境融合基礎上獲得理論知識,能夠讓學生在問題的引導下獲得思考能力、探索能力、研究能力的發展。第3 課時的教學過程中,教師引導學生進行實驗實踐,讓學生配制一定質量分數的溶液,最大限度地規避實驗中可能存在的錯誤操作和錯誤理解,點撥學生的思維認知,訓練學生的實操能力,這樣的教學過程讓學生更具實操性,帶給學生理論與實踐的更好契合。教師在完成“溶液” 大單元教學之后,還可以對學生的學習效果進行評價,通過設置“評價卡” 等方式對學生的學習情況進行橫向、縱向評定,了解學生的學習薄弱點,并從學生的薄弱環節入手進行重點指導和練習,幫助學生提升單元知識的掌握成效。

五、結束語

時代的發展和進步讓越來越多的教學方法融入課堂教學,為學生的學習平添色彩,帶給學生與眾不同的學習感受,也讓學生的知識得以夯實。大單元教學法是眾多教學法中的一種,但是通過該種方法的實踐應用已經讓課堂教學效果日漸顯現,讓學生的學習興趣日漸高漲。“溶液” 作為初中化學教學的單元組成,是學生學習的重點,并與其他很多知識相關聯。以“溶液” 教學為例進行新課標大單元教學設計和實踐探索,能夠讓我們從一個視角窺探到大單元教學法的應用效果。教師要結合學生的實際情況,深度探索大單元教學法的應用策略,豐富化學教學方法,讓初中化學課堂變得精彩紛呈,讓學生真切體會化學知識的魅力,讓學生在化學的世界中盡情暢游。