深度學習視角下基于真實情境的課例

深度學習聚焦學生學習后所獲得的學科核心素養，即合作精神、創新意識、公民素養和實踐能力素養，是促進學生發展的重要途徑，也是貫徹立德樹人根本任務的方式。本文探索深度學習視角下基于真實情境的課例，具體以“金屬鈉的性質”為例進行說明。

一、指導思想與理論依據

基于學生核心素養的高素質創新人才，應具有主動解決實際問題的能力、認知思考事物的能力、協同合作能力、創新創造能力以及一定的政治品格和社會責任感等，教育部基礎教育課程教材發展中心很早就已經開展深度學習教學項目推進研究和改進。

深度學習主要是在教師的指引下，讓學生針對具有一定難度的挑戰性課題，充分發揮自主創新能力、動手能力進行研究探索，通過實驗結果的真實反映，牢記課題的核心知識，并且充分運用所學的知識指導實踐、解決問題。這一過程中，學生不僅能探究學習更多知識，形成學科思維模式和積極內在的學習動力，還能培養創新精神、協作能力、大局素養、動手能力以及主動擔當作為的本領和意識，成為具有核心素養的優秀學生?？梢哉f，深度學習聚焦學生學習后所獲得的學科核心素養和合作、創新、實踐等能力素養，是促進學生發展的重要途徑，也是在完成立德育人的根本任務。

《普通高中化學課程標準（2017年版2020年修訂）》（以下簡稱“課程標準”）提出，要通過結構化設計日常教學篇目，提倡在日常教學中注重創設一些真實存在的問題情境，通過設計一些化學實驗場景探究事物真相，以此轉變學生的學習方式，激發其學習化學課程的興趣。因此，基于真實情境進行深度學習，對培養學生的化學核心素養有重要的作用。

真實的實驗場景能夠很好地貼近學生的生活體驗，充分調動學生在日常生活中積累的經驗，激發學生對真實場景的認知；能夠很好地促進學生對事物的思考、觀察和創新應用，培養學生的認知本領和對真實事物的駕馭能力，從而樹立正確的價值觀。化學真實情境教學法是指模仿化學家思維活動的過程，以引發探究化學知識的動機、內在聯系及知識的產生和發展的情節為主體，創設傳統文化、實驗、生產實際、生活用途等與學生日常生活和學習內容有關的必要情境，激發學生從化學角度思考，通過實驗驗證隱含于場景中的化學知識。

二、教情分析

（一）課標要求

課程標準要求學生能夠通過具體實驗或結合真實場景中的應用探究了解金屬鈉的主要性質，并且了解金屬鈉在日常生活、生產中的用途。

（二）教材分析

“金屬鈉的性質”屬于人教版高中化學必修第一冊第二章“海水中的重要元素——鈉和氯”第一節“鈉及其化合物”中的內容。與舊版教材相比，新版教材在知識點的呈現順序方面變化不大，但在知識點的設置方面變化較大。例如，舊版教材在研究金屬鈉性質的同時研究了鋁和鐵的部分性質，新版教材在這里只研究鈉的性質。同時，新版教材還在許多方面做了優化和加深。例如，增加了實驗安全注意事項，金屬鈉的熔沸點、密度的具體數據，鈉與水反應的實驗探究預測等。這意味著本節課的教學內容針對性更強，有利于學生建立研究物質性質的一般模型，更有利于學生核心素養的提升。

“活潑的金屬單質——鈉”是課程標準中必修課程主題2“常見無機物及其應用”中二級標題“金屬及其化合物”的內容。本節課的知識承載著培養學生通過實驗探究來研究物質性質的能力，促進學生原有認知的發展，幫助學生加深對氧化還原反應的認識等多方面的功能與價值，為今后學習氯及其化合物、鐵及其化合物、硫及其化合物、氮及其化合物等形成有力支撐，也為學生培育社會責任和科學態度、創新能力和科學研究、微觀探究和宏觀認知等核心素養提供良好借鑒。

（三）學情分析

按照課程教學安排，學生已經學習了金屬活動性順序和氧化還原反應的相關知識內容，基本掌握了通過化學價和物質分類等方式去理解物質的化學性質的方法。此外，學生在初中做過一些實驗，因此對實驗有一定的實操技能和現象研究分析能力，但運用歸納能力和用科學方法探究實驗真相的能力還有一定的不足；實驗中的動手能力、邏輯順序較差；精準描述實驗操作、實驗現象、實驗結論的能力欠缺。

因此，教師教學時可以讓學生多動手做實驗，并指導學生做好分析歸納，培養學生的科學探究精神。本節課的教學將通過多個實驗進行鈉的化合物性質的探究，引導學生通過對實驗現象的分析推斷和預測物質的性質，認識到化學知識在日常生活中的用途，以及在改善人民生產生活、促進人類社會發展中發揮的重要價值和作用。

三、教學與評價目標

（一）教學目標

1.認識鈉是一種很活潑的金屬，進一步探究金屬鈉的物理性質、存儲方式和用途。

2.依據實驗描述鈉與氧氣的實驗現象并寫出相關的化學方程式及反應需要的條件。

3.通過開展實驗，描述鈉與水反應的實驗現象，并寫出相關的化學方程式，能解釋鈉與水反應的實驗現象。

4.結合鈉與水反應的實質，深度思考鈉與酸、鹽溶液反應的實質，并預測現象。

（二）評價目標

1.通過取鈉的過程，診斷并發展學生對鈉物理性質的認識，增強學生的體驗感。

2.通過鈉與氧氣反應，診斷并發展學生對鈉的保存方式和鈉著火后的處理方法的理解，將知識外顯化、實踐化，培養學生的探究意識和能力，借助鈉的用途強化學生的社會責任感。

3.通過對鈉與水反應現象的解釋，診斷并提升學生的分析推理能力，培養學生做事嚴謹、認真、堅持真理的精神，引導學生樹立正確的價值觀。

4.通過對鈉與酸、鹽溶液反應現象的解釋，診斷并發展學生的聯想與知識結構體會，引導學生對學習的知識進行深加工。

（三）教學重點、難點

教學重點：鈉的化學性質及儲存。

教學難點：對實驗產生現象的觀察、分析和歸納。

四、教學方法

1.自主學習、實驗探究。

2.觀察、分析、歸納法。

五、教學過程

▲環節一：情境探究，認識本質

本環節以生活中的食鹽導入新課，介紹食鹽的晶體結構；復習氯化鈉作為電解質的概念；學習由氯化鈉轉化為鈉單質——鈉的工業制法。

（設計意圖：通過日常生活中鈉的存在及生產實際，引導學生認識金屬鈉在日常生活中的用途，及其在人類生產中發揮的重要作用，激發學生的學習興趣和社會責任感。）

▲環節二：演示實驗，探明真相

○學習任務一：認識鈉的物理性質，介紹鈉的保存

實驗2-1：用鑷子從煤油中取出鈉，并用小刀進行切割。

學生活動：仔細觀察并思考切面變暗的原因。閱讀教材34頁內容，總結鈉的物理性質。

小結鈉的物理性質：

質軟、有銀白色金屬光澤、ρ煤油lt;ρ鈉

（設計意圖：引導學生親眼看到、親身體會，增強學生的體驗感，從而加深學生對鈉的物理性質的記憶，并培養學生觀察、歸納、總結的能力。）

○學習任務二：從原子結構上預測鈉的化學性質

學生活動：（1）復習金屬活動性順序表，預測金屬鈉可能具有的性質。（2）畫出鈉的原子結構示意圖，預測鈉的化學性質。

（設計意圖：將初中學習過的原子結構知識用于推導鈉的化學性質中，培育學生結構決定性質的化學思想。）

○學習任務三：實驗探究驗證鈉的化學性質

實驗2-2：將切下的鈉塊放在坩堝中加熱，展示加熱后的產物。播放實驗視頻。

學生活動：（1）觀察實驗并描述實驗現象。（2）寫出反應方程式。

設疑：對比鈉與氧氣反應的產物可以得出哪些結論？（反應條件不同，產物不同。）

從氧化還原的角度對比反應的異同。（鈉都做還原劑，常溫下和點燃條件下轉移電子不同。）

（設計意圖：本環節讓學生主動運用氧化還原原理分析鈉與氧氣發生的兩個反應中鈉的變化，表現出還原性的本質，從而指導學生利用原子結構示意圖探究金屬鈉容易失去電子，進而建立金屬元素學習模型，逐步體會化學學科中“結構決定性質、性質體現架構”的思想。同時，理解反應條件不同，同樣的反應物可以生成不同的產物，讓學生在學習鈉的化學性質之外探究鈉與氧氣的反應。）

［學以致用］過氧化鈉是鈉的一種氧化物，有廣泛的用途。金屬鈉大量用于制備過氧化鈉。

［深度思考］

1.在工業生產中，生產過氧化鈉首先要把鈉熔化，然后通入不含二氧化碳的干燥空氣，在180℃～200℃下生成氧化鈉，再增加氣量并升溫至300℃～400℃，即可得到純凈的過氧化鈉。你能寫出相關反應的化學方程式嗎？鈉的兩種氧化物哪種熱穩定性更強呢？

2.一塊新切開的金屬鈉的表面呈現銀白色的金屬光澤，在空氣中很快變暗，原因是什么？根據物質轉化的相關知識推測，將鈉切開并長期露置于空氣中，最終可能生成哪種物質？

3.等質量的兩塊鈉，第一塊在足量氧氣中加熱，第二塊在足量干燥的氧氣中（常溫下）充分反應，哪塊失電子多？為什么？

學生活動：小組討論，匯報結果。

（設計意圖：將問題鑲嵌在實際生活和工業生產實例當中，引導學生分析問題、提煉信息，找出問題核心，將所學知識與實際聯系起來，從而達到有目的地培養學生綜合能力、創新意識的目的；通過小組討論使學生自覺思考所學知識，對所學知識及其過程進行客觀評判，達到讓學生在教學活動中、在參與知識的形成過程中、在批判性認識與理解中，形成對知識及學習過程進行評判的意識和能力，最終使學生形成自覺而理性的精神和正確的價值觀。）

▲環節三：觀察現象，總結歸納

過渡：播放視頻，將一大塊鈉扔到湖水中。（劇烈的爆炸讓學生看后很震撼。）

實驗探究：用鑷子取出一小塊金屬鈉，然后放入含有酚酞的水中。

小組合作：（1）做實驗，記錄并交流實驗結果。（2）通過觀察現象，猜想產物的成分。（3）給出儀器，設計改進實驗，對氣體成分進行探究。（4）設計新的實驗方案，檢驗氣體產物。

小結：與學生一起寫出金屬鈉和水發生化學反應的方程式。

教師引導講解鈉與水反應的實質：鈉與水電離出的氫離子發生了置換反應。

（設計意圖：利用金屬鈉和水的化學反應，引導學生觀察實驗產生的現象，分析總結，使學生深刻認識并且掌握鈉和水能夠發生化學反應的隱含實質；通過實驗方案的設計、改進等主動活動，引發學生體驗，啟發學生自主設計一些感興趣的實驗裝置，拓展學生思維，激發其內在學習動力，使其完成理性、高層次體驗；引導學生主動評價、質疑學習過程中學習到的知識，利用這種自主自覺的學習過程，在學習過程中形成良好的自主學習探究能力和批判意識。）

［學以致用］

1.通過學習能否解釋金屬鈉為什么要保存在煤油里？（鈉的密度大于煤油，煤油隔絕空氣。）

2.說說鈉著火時的處理方法。（用沙土掩埋。）

（設計意圖：創設鈉的保存以及鈉著火后的滅火方式這一真實的問題情境，將課本知識與生活實際緊密聯系起來，激發學生的學習樂趣，并探尋解決問題的方法。）

［深度思考］

1.離子反應中，鐵與稀鹽酸反應生成氫氣，那么鈉與鹽酸反應嗎？如果反應，它的劇烈程度與鐵有什么異同？

2.初中學過鐵與硫酸銅溶液反應置換出銅，那么，鈉能置換出銅嗎？

實驗驗證：取出一小塊鈉，輕輕置于硫酸銅溶液中，觀察發生的現象，并思考原因。

3.鈉在高溫時可以把無水氯化鈦（TiCl4）中的鈦置換出來，那么，鈉能不能將硫酸銅中的銅置換出來？

（設計意圖：利用真實情境設置鈉與酸、鹽溶液的反應，讓學生抓住鈉與水反應的本質，引導學生完美地解決問題，全面把握鈉與水反應的內在聯系，并能夠由此推出與酸、鹽溶液的反應。即利用具體實驗，引導學生觀察發生化學反應的具體過程和細節，促使學生真正理解化學反應的實質。）

▲環節四：構建模型，搭建思路

1.復習這節課學習到的鈉的性質，并知道性質決定用途，掌握鈉的用途。

2.基于鈉的性質探究，構建研究一般元素單質性質的思路。復習鞏固知識，整理歸納。

（設計意圖：通過對本節課所學內容的復盤，引導學生將學習的知識串聯起來，能夠系統、結構地聯想、歸納，使學生認識到知識不是詞語的簡單結合，而是有內在聯系的結構與系統。）

六、板書設計

一、活潑的金屬單質——鈉

1.鈉的物理性質

質軟、具有銀白色金屬光澤的固體，密度小于水，熔點低。

2.鈉的化學性質

（1）與非金屬單質反應

a.與氧氣反應

b.與氯氣、硫反應

（2）與水反應

2Na+2H2O===2NaOH+H2↑

七、教學反思

本節課以鈉的知識為主題，創設多個教學情境，為學生深度學習設置契合環境。教學時通過鈉著火不能用水與滅火器，而用沙土這種與生活中的認識反差提出疑問，利用課堂上鈉不能置換硫酸銅中的銅的實驗現象與預設的沖突，借助鈉與水反應實驗的設計及改進等情境，讓學生在充分參與、主動體驗、不斷提高能力的同時，感受到化學學習的無窮樂趣和自我實現的快樂，形成對基礎知識的再認識、再構建，并批判性地吸收新知識，將眾多的知識聯系、遷移，最終做出正確的決策，解決實際問題。

（作者單位：寧夏銀川市第三十一中學）

編輯：常超波