聚焦深度學(xué)習(xí) 助力化學(xué)實驗教學(xué)

謝玲星

摘要：化學(xué)是一門在九年級才開設(shè)的新課程，是微觀世界和宏觀世界、理論和實際的有機結(jié)合，對學(xué)生的抽象思維能力有著較高的要求.在以往的初中化學(xué)教學(xué)中，受教學(xué)時間有限、教程短等因素的影響，不少內(nèi)容的講授都停留在淺層，影響化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展，因而深度學(xué)習(xí)應(yīng)運而生.以滬教版教材中的“酸堿中和反應(yīng)”為例，以如何通過聚焦深度學(xué)習(xí)助力化學(xué)實驗教學(xué)為研究對象，分享個人教學(xué)案例.

關(guān)鍵詞：深度學(xué)習(xí);化學(xué)實驗教學(xué)

中圖分類號：G632文獻標(biāo)識碼：A文章編號：1008-0333（2024）11-0113-03

深度學(xué)習(xí)最早起源于布魯姆的目標(biāo)教學(xué)，通常認為知道、領(lǐng)會和運用這三個層次屬于淺層學(xué)習(xí)范疇，分析、綜合和評價這三個層次則歸屬于深度學(xué)習(xí)范疇.九年級作為初中階段的最后一個學(xué)年，是幫助學(xué)生形成關(guān)鍵能力、必備品格與樹立正確價值觀念的關(guān)鍵時期.實驗教學(xué)作為初中化學(xué)教學(xué)中的重要組成部分，教師需聚焦深度學(xué)習(xí)為實驗教學(xué)提供更多助力與支持，帶領(lǐng)學(xué)生高效學(xué)習(xí)化學(xué)知識，透徹理解化學(xué)原理，增強思維能力[1].

1 教學(xué)背景分析

1.1 教材分析

“酸堿中和反應(yīng)”以學(xué)習(xí)常見酸與堿的性質(zhì)及用途為前提.學(xué)生在已經(jīng)初步學(xué)會基于微觀角度研究溶液中的微粒的基礎(chǔ)上，進一步探究酸與堿之間發(fā)生中和反應(yīng)時微粒的組合與變化情況，以此理解中和反應(yīng)的微觀實質(zhì)，知道中和反應(yīng)在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用原理，為后續(xù)學(xué)習(xí)鹽類化學(xué)性質(zhì)、用途和中和滴定實驗奠定基礎(chǔ).

1.2 學(xué)情分析

學(xué)生通過對前面內(nèi)容的學(xué)習(xí)，已經(jīng)了解一些常見酸和堿的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途，以及酸堿指示劑的顏色變化規(guī)律，會通過對比法完成實驗，還會根據(jù)實驗現(xiàn)象有無明顯變化判斷出反應(yīng)是否發(fā)生.但是稀鹽酸和氫氧化鈉溶液發(fā)生的中和反應(yīng)不會出現(xiàn)明顯現(xiàn)象，所以教師應(yīng)引領(lǐng)他們基于酸堿指示劑的變色規(guī)律展開分析和思考，且借助pH計傳感器、信息技術(shù)等手段探究酸堿發(fā)生中和反應(yīng)的實質(zhì).借此培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰瓦壿嬐评砟芰?，使其掌握歸納學(xué)習(xí)的方法，促進深度學(xué)習(xí)，初步建立起微粒觀[2].

2 教學(xué)目標(biāo)設(shè)計

（1）通過實驗探究活動明確酸與堿之間會發(fā)生中和反應(yīng)，構(gòu)建物質(zhì)的變化觀，培養(yǎng)敢于提出問題、大膽創(chuàng)新和實踐的科學(xué)精神.

（2）利用實驗驗證猜想培養(yǎng)科學(xué)探究意識；訓(xùn)練制定和評價實驗方案的能力，會采用控制變量與對比的實驗方法，體驗由感性至理性、由現(xiàn)象至本質(zhì)、由宏觀至微觀、由個別至一般的科學(xué)思維.

（3）利用現(xiàn)代教育技術(shù)拓展學(xué)生的視野，了解酸堿中和反應(yīng)的實際應(yīng)用；知道化學(xué)同人類生產(chǎn)、生活與健康的密切聯(lián)系，體會到化學(xué)在社會中的作用和價值.

3 教學(xué)過程設(shè)計

3.1 運用趣味導(dǎo)入方式，激起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在初中化學(xué)課堂教學(xué)上，利用趣味、新奇的導(dǎo)入方式，能夠吸引學(xué)生的目光，引發(fā)學(xué)習(xí)新知識的熱情.在本節(jié)課開始環(huán)節(jié)，教師拿出魔術(shù)道具，是兩瓶裝在透明塑料瓶中的無色溶液.A組是加有1 mL酚酞50 mL質(zhì)量分數(shù)為10%的稀鹽酸，B組是50 mL質(zhì)量分數(shù)為10%氫氧化鈉溶液.從每瓶溶液中都倒出一半至另外一個空塑料瓶里面，讓學(xué)生從A組溶液中任意選擇一瓶，再從B組溶液中任意選擇一瓶，把A組溶液放到左手里面，B組溶液則放到右手里面，教師則把剩余的兩瓶拿起來，左手拿B組溶液，右手拿A組溶液.之后，教師把右手中拿的溶液慢慢倒入左手溶液中，學(xué)生進行同樣的操作.教師手中的兩種溶液混合以后變?yōu)榧t色，而學(xué)生手中的兩種溶液卻沒有發(fā)生變化，初步建立物質(zhì)的變化觀，并對科學(xué)探究充滿激情，為深度學(xué)習(xí)的實現(xiàn)做好鋪墊[3].

3.2 制造實踐探究機會，促進核心知識學(xué)習(xí)

教師現(xiàn)場演示實驗：把鹽酸溶液滴入到盛有氫氧化鈉溶液的小燒杯里面，引出問題：酸與堿是否會發(fā)生反應(yīng)？教師利用多媒體展示“溫馨提示”化學(xué)反應(yīng)通常伴隨著沉淀、氣體的產(chǎn)生、發(fā)光、發(fā)熱、變色等現(xiàn)象，這些現(xiàn)象常幫我們判斷一個化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生.對于無明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)，我們通常可以從以下視角進行探究：（1）驗證反應(yīng)物減少或消失；（2）驗證生成物存在.引導(dǎo)學(xué)生從復(fù)分解反應(yīng)的條件分析，氫氧化鈉與稀鹽酸能發(fā)生反應(yīng)，并嘗試寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式.結(jié)合化學(xué)方程式分析該實驗無明顯現(xiàn)象的原因.

學(xué)生結(jié)合方程式和老師提供的藥品，思考、交流、討論、小組合作設(shè)計實驗方案.小組代表分享實驗方案.

方案1：向裝有氫氧化鈉溶液的試管中滴加2～3滴石蕊溶液，再加入稀鹽酸，觀察現(xiàn)象；

方案2：向裝有氫氧化鈉溶液的試管中滴加2～3滴酚酞溶液，再加入稀鹽酸，觀察現(xiàn)象；

方案3：向裝有稀鹽酸的試管中滴加2～3滴石蕊溶液，再加入氫氧化鈉溶液，觀察現(xiàn)象；

方案4：向裝有稀鹽酸的試管中滴加2～3滴酚酞溶液，再加入氫氧化鈉溶液，觀察現(xiàn)象.

與學(xué)生共同分析實驗方案，找出最優(yōu)方案：方案2.

接著，教師指導(dǎo)學(xué)生親自動手操作方案2的實驗.教師結(jié)合實驗設(shè)置問題：向滴有酚酞的氫氧化鈉溶液里面滴入稀鹽酸，可以看到什么現(xiàn)象？學(xué)生根據(jù)剛才的觀察得出“紅色慢慢變淡，最后完全消失，變?yōu)闊o色”，借機追問：氫氧化鈉溶液紅色慢慢變淡的原因是什么？學(xué)生提出猜想：可能是鹽酸與酚酞反應(yīng).也可能是鹽酸與氫氧化鈉反應(yīng).追問：如何設(shè)計實驗驗證你的猜想.引導(dǎo)學(xué)生討論，設(shè)計并進行以下實驗：（1）取剛實驗后的溶液于一支潔凈的試管中，繼續(xù)滴加酚酞，觀察現(xiàn)象；（2）取剛實驗后的溶液于另一支潔凈的試管中，繼續(xù)滴加氫氧化鈉溶液，觀察現(xiàn)象.引出問題：結(jié)合實驗現(xiàn)象說明什么事實？學(xué)生分析：實驗（1）無明顯現(xiàn)象，說明溶液不顯堿性，氫氧化鈉參加反應(yīng)；實驗（2）中溶液由無色變成紅色，說明酚酞沒有發(fā)生反應(yīng).

學(xué)生分析與歸納氫氧化鈉溶液漸漸消失的原因，由此說明氫氧化鈉溶液與稀鹽酸之間的確有化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，然后講述：現(xiàn)在大家已經(jīng)知道酸和堿之間會發(fā)生反應(yīng)，當(dāng)?shù)稳胂←}酸讓溶液顏色剛好變呈現(xiàn)無色，這說明反應(yīng)達到什么程度？使其簡單思考以后輕松說出“酸與堿之間剛好完全反應(yīng)”.之后，教師講述：從剛才的實驗得出的結(jié)論來說，稀鹽酸與氫氧化鈉溶液之間會發(fā)生反應(yīng)，從滴加酚酞與不滴加的兩種不同情形來看，大家有什么發(fā)現(xiàn)？學(xué)生綜合分析以后意識到通過滴加酚酞溶液顏色的變化情況能夠判斷出反應(yīng)的發(fā)生與終點，教師加以補充：酚酞在這個實驗中具有指示作用，可以判斷稀鹽酸與氫氧化鈉溶液之間是否發(fā)生反應(yīng)以及反應(yīng)終點.隨后教師引領(lǐng)學(xué)生結(jié)合實驗現(xiàn)象寫出表述上述化學(xué)反應(yīng)的方程式，即為：NaOH+HClNaCl+H2O，借此機會布置知識遷移類學(xué)習(xí)任務(wù)，要求他們替換為其他酸堿模仿上述化學(xué)方程式寫出幾個類似的化學(xué)方程式，如：2NaOH+H2SO4Na2SO4+2H2O或者Ca（OH）2+2HClCaCl2+H2O.與其一起歸納，從酸與堿之間反應(yīng)后生成物質(zhì)的種類來說，都會產(chǎn)生水.另外一種則是金屬陽離子與酸根離子結(jié)合在一起的化合物，由此引出鹽的概念，酸與堿之間發(fā)生反應(yīng)生成鹽與水，揭示中和反應(yīng)的定義.在本環(huán)節(jié)中，教師著重培養(yǎng)學(xué)生的物質(zhì)變化觀，利用實驗操作、實踐探究等方式搜集證據(jù)和進行推理，增強他們的科學(xué)探究意識，使其經(jīng)歷從無現(xiàn)象到現(xiàn)象明顯，自覺主動地接受酸與堿之間會發(fā)生反應(yīng)，從一種物質(zhì)擴展至一類物質(zhì)，從一個反應(yīng)拓展到一類反應(yīng)，掌握酸堿中和反應(yīng)的核心知識[4].

3.3 注重微觀探析安排，真正揭示反應(yīng)實質(zhì)

教師給出問題：為什么酸和堿發(fā)生反應(yīng)均會生成鹽和水？告知學(xué)生在這一宏觀現(xiàn)象中有著微觀粒子相互作用的通性，同步播放氫氧化鈉溶液與稀鹽酸反應(yīng)的微觀動畫，要求學(xué)生思考問題：氧化鈉溶液與稀鹽酸反應(yīng)過程中到底有哪些離子真正參與反應(yīng)？他們結(jié)合直觀化的動畫發(fā)現(xiàn)在該反應(yīng)過程中，Na+與Cl-始終沒有發(fā)生變化，變化的是鹽酸中的H+與氫氧化鈉中的OH-結(jié)合生成H2O，使其順利得出酸與堿發(fā)生中和反應(yīng)的實質(zhì)是H++OH-H2O，基本反應(yīng)類型是復(fù)分解反應(yīng)，從能量變化角度來看屬于放熱反應(yīng).在這一教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師引導(dǎo)學(xué)生基于微觀粒子視角形象直觀地理解酸堿中和反應(yīng)的本質(zhì).利用動態(tài)化演示讓他們樹立起物質(zhì)觀、微粒觀與轉(zhuǎn)化觀，使其微觀探析和宏觀辨識素養(yǎng)得到很好的培養(yǎng)，促進化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成[5].

3.4 理論緊密聯(lián)系實際，達到學(xué)以致用目的

教師在多媒體課件中出示酸堿中和反應(yīng)在現(xiàn)實生活具體應(yīng)用的圖片，且加以介紹.如工業(yè)上，在硫酸廠廢水中通過加入熟石灰的方式來治理；農(nóng)業(yè)上，通過噴灑熟石灰的方式來治理酸性土壤，達到中和的目的；飲食上，當(dāng)面食與皮蛋有澀味時可以加入適量的食醋來調(diào)味；醫(yī)療上，治療胃酸過多的病人時服用主要成分是氫氧化鋁的胃舒平等.要求學(xué)生結(jié)合所學(xué)知識寫出相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式，或者分析其中的化學(xué)原理.接著，教師要求學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗與常識再舉出類似實例，拓展學(xué)習(xí)空間，使其體會到化學(xué)同生活之間的緊密聯(lián)系及化學(xué)知識的實用性.實現(xiàn)理論同實踐的有機結(jié)合，鞏固與深化對酸堿中和反應(yīng)的認知，自覺樹立社會責(zé)任意識，形成端正的化學(xué)價值觀[6].

4 結(jié)束語

總而言之，深度學(xué)習(xí)就是學(xué)生在教師引導(dǎo)下進行挑戰(zhàn)性學(xué)習(xí)，極力調(diào)動學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的主觀能動性.教師應(yīng)以深度學(xué)習(xí)為聚焦點，重新設(shè)計與優(yōu)化實驗教學(xué)部分，幫助學(xué)生深度掌握酸與堿之間發(fā)生中和反應(yīng)的事實與原理，讓他們深刻理解學(xué)習(xí)過程，樹立積極向上的學(xué)習(xí)態(tài)度，最終促使其綜合素質(zhì)得以提升.

參考文獻：

［1］ 馬勇利.新課程背景下初中化學(xué)實驗教學(xué)探究[J].試題與研究，2023（16）：28-30.

[2] 蘇建偉.新課程標(biāo)準(zhǔn)理念下初中化學(xué)實驗教學(xué)的探索[J].天天愛科學(xué)（教學(xué)研究），2023（6）：42-44.

[3] 龔華玉.深度學(xué)習(xí)視野下初中化學(xué)實驗教學(xué)探索[J].試題與研究，2023（14）：70-72.

[4] 張清寶.新課標(biāo)下初中化學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀與改進策略研究[J].當(dāng)代家庭教育，2023（9）：19-21.

[5] 胡啟勇.利用實驗提高初中化學(xué)課堂教學(xué)效率的策略[J].新課程，2022（9）：124-125.

[6] 盧艷新.初中化學(xué)酸堿鹽教學(xué)中的問題及對策[J].當(dāng)代家庭教育，2021（21）：117-118.

［責(zé)任編輯：季春陽］