基于概念建构的化学教学设计

岳庆先

摘要：按照“问题—活动—知识—认知发展”的线索脉络，以问题线和活动线为主线，立足于概念的建构进行教学设计，在化学课程基地实施后得到一线教师的广泛认同，教学效果显著。

关键词：概念建构；教学设计；高中化学；电解质

文章编号：1008—0546（2017）11—0078—05 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008—0546.2017.11.026

离子反应是电解质溶液中的核心知识，在中学基本概念、基本理论中占有很重要的地位。听课调研发现，在高一新学期讲解化学1“离子反应”一节内容时，不少教师一开始就过于关注离子方程式的书写方法和技巧，把很大篇幅都用在讲解离子方程式的书写方法上，开篇即是“写、改、删、查”的方法介绍，至于离子反应为何会发生？发生的本质是什么？学习离子反应有什么学科价值？等则很少涉及。经过反复训练，学生即使掌握了离子方程式的书写技巧，但由于缺乏对离子反应的深刻认识，并不知道为什么要写离子方程式；记住了哪些物质要“拆”，哪些物质“不拆”，但并不知道“拆”和“不拆”的本质是什么；强化记住了书写离子方程式的方法技巧，却不知道为什么要书写这些离子方程式。这种只重视技能训练而忽视概念建构的做法，对于学生树立学科观念、渗透学科素养、形成学科能力是极为不利的。

本文以鲁科版化学1第2章第二节第二课时“电解质在水溶液中的反应”为例，设计了一个基于概念建构、素养为本的教学案，在郑州市化学课程基地实施交流后，对一线教师的化学教学产生了很大触动，教师反响强烈。

一、本课题的基本观念

化学基本观念是事实、概念、原理等具体化学知识经思维加工后在学生头脑中沉淀下来的一种学科素养，这种素养一旦形成，就会支配和影响学生在获取知识、解决问题时的思维方式和方法选择。化学基本观念包括知识类核心观念（如微粒观、元素观、变化观）、方法类核心观念（如分类观、实验观）和情意类核心观念（如化学价值观）。本课题的基本观念包括微粒观、变化观、实验观和化学价值观，学习了本课题后，学生要能从宏观和微观相结合的视角分析与解决离子反应的实际问题。具体见图1。

学生在学习本课题中涉及到宏观、微观和符号的三重表征，其关系见图2。

二、教学设计

1.教学目标

（1）通过实验事实，感悟、认识离子反应及其发生的条件。

（2）通过类比，分析酸、碱、盐之间的反应，了解复分解反应类型离子反应发生的条件，认识离子反应的本质，初步学会书写一些简单的离子方程式。

（3）通过离子反应的学习，了解Cl^-、CO₃^2-、SO₄^2-的检验方法。

（4）初步认识离子反应在生活和科研中的重要作用。

2.教学设计流程

依据问题线—活动线—知识线—认知发展线的线索脉络，设计了如下教学流程，见图3。

3.教学过程

一、离子反应

活动1观察·思考

[师]通过上一节课的学习，同学们已经知道硫酸和氢氧化钡都是电解质，那么它们在水溶液中分别能电离出哪些离子？这些离子之间能否发生反应呢？请同学们认真观察实验，并思考分析下列问题：

（1）稀硫酸与氢氧化钡在水溶液中分别能电离出哪些离子？

（2）溶液的颜色有何变化？变化的原因是什么？

（3）烧杯中还有什么现象？这种现象是什么微粒反应导致的？

（4）电流计的指针有何变化？这种变化是什么原因导致的？

实验：向0.01mol·L^-1Ba（OH）₂溶液中滴入几滴酚酞试液，然后向Ba（OH）₂溶液中滴加0.2mol·L^-1H₂SO₄溶液，请观察氢氧化钡与硫酸反应的现象。实验装置示意图见图4。

設计意图：通过实验，直接观察电解质溶液反应过程中离子浓度变化所引发的一系列现象，让学生对离子反应有一个感性认识；通过问题链的设计，引导学生有针对性的思考离子反应的相关问题。

活动2 交流·研讨

设计意图：通过交流研讨，初步建构电解质溶液之间的反应是离子反应这一概念，引导学生根据电解质在溶液中电离出的离子发生反应来直接书写离子方程式。

活动3 归纳·总结

[师]请从电离的角度分析下列反应的实质，写出相应的离子方程式，并从离子浓度的变化和产物特点两个角度尝试归纳这些反应有哪些特点？

①盐酸与NaOH溶液反应

②NaCl溶液与AgNO₃溶液反应

③盐酸与碳酸钠溶液反应

[师]从以上三位同学的分析，我们可以归纳出离子方程式的含义：

（1）揭示出了离子反应的本质。

（2）代表了一类反应。

设计意图：通过分析比较，归纳总结出离子方程式的含义。

[师]你书写上述离子方程式时经历了什么样的思维过程？

[生11]首先写出电离方程式，然后分析哪些离子可以发生反应生成什么物质，用化学式表示该反应并配平。

[师]书写离子方程式时一般经过三个步骤：首先分析反应物在水溶液中的存在形态，然后判断上述微粒中哪些能够相互作用生成沉淀、气体或水，用化学式表示这些物质，最后结合前两步，写出离子方程式，并配平（电荷守恒、微粒种类、原子守恒）。

设计意图：引导学生建构书写离子方程式的思维过程。endprint

活动5 拓展·延伸

[生13]由于醋酸是弱电解质，在水中部分电离，主要以CH₃COOH分子存在，写离子方程式时要写物质存在的主要形态，后者正确。

[师]电解质在水溶液中存在的形态有离子和分子两种形态，书写离子方程式时首先要考虑物质在溶液中存在的主要形态，以离子形式存在的就写离子形态，主要以分子形式存在的就写分子形态。通常情况下，水、弱酸、弱碱等弱电解质，难溶电解质，气体，氧化物，在离子方程式中都写成分子形态，强酸、强碱、中学阶段遇到的可溶性盐都写成离子形态。

设计意图：引导学生建构“书写离子方程式时写离子还是写分子，主要看电解质在溶液中存在的主要形式”的观念。

活动6 借石攻玉

[师]书写离子方程式时还有另外一种常见的书写方法，请同学们阅读教材P45的“方法导引”，然后尝试用这种方法书写我们前面学习过的离子反应。

[生]阅读、练习、比较、思考

设计意图：让学生了解书写离子方程式时还有另外一种常用方法。

活动7 迁移·应用

[师]有3种白色固体分别为氯化钠、硫酸钠和碳酸钠，你能用所学过的知识将它们鉴别出来吗？写出相应的离子方程式。

设计意图：建构学以致用的学科思想。

活动8 概括·整合

通过这节课的学习，请同学们课下把“电解质在水溶液中的行为”一节按照“电解质的电离一离子反应一离子方程式的书写一离子反应的应用”的程序梳理一下，形成学习这一节课的知识脉略。

[师]离子反应在生产生活、化学研究、环境保护等方面都有非常广泛的应用，在物質鉴别、污水处理、溶液除杂等方面都会大显身手，我们要学好离子反应，将来更好地服务于社会。

三、教学反思

本节课一改重传授、重技巧、重操练的教学模式，通过实验观察、问题线、活动线等的教学设计，将重点放在对离子反应概念的建构和学科素养的养成上，引导学生认识电解质溶液之间的反应是离子反应这一重要概念，强化了要从电离的角度书写离子方程式，归纳出离子反应的本质和离子反应发生时的伴随现象，让学生初步体验学习离子反应的功能价值。学科素养不是由教师教出来的，而是在问题情境中借助问题解决的实践培育出来的。如何落实基于素养的教学，需要广大一线教师进一步思考和探索。endprint