基于化学基本观念构建的中考化学深度复习策略

钱静

摘要：作为科学素养重要组成部分的化学基本观念，是对化学科学的本质、特征、价值的总观性认识。它不仅是高效课堂教学的核心，而且对学生终身学习和发展起着重要的作用。文章以“水的组成再认识”复习课为例，设计了一系列探究问题和学生活动，帮助学生构建化学基本观念，培养学科综合能力，从而提高中考化学复习课的效率。

关键词：基本观念;深度学习;中考复习;水的组成

文章编号：1008-0546（2020）02-0059-03 中图分类号：G632.41 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2020.02.018

一、问题的提出

九年级化学的复习课是初中化学教学的重要环节，是巩固知识、优化思维、提升能力的重要阶段。传统的化学复习中，教师都是先在课堂上把前面学过的知识进行简单机械的罗列，接着就是大量的习题训练。这样的复习课缺乏针对性和有效性，长期下来容易散失学生学习的主动性和积极性。南京师范大学马宏佳教授曾提出：“化学复习要从知识的层面飞跃到能力的层面”，笔者认为单一的练习是无法达到能力层面的。那么，如何才能调动学生在化学复习课上的主动性和积极性，提高化学学科综合能力，应该是每一位化学老师积极探寻的第一要务。

二、教学设计思路

“水的组成”是九年级化学重要的学习内容，主要涉及课程标准“身边的化学物质”和“物质构成的奥秘”两个一级主题。该部分内容的学习为学生探究物质的组成提供了模型，具有认识物质的科学思想和方法的工具性功能和价值。基于能力立意的中考，不仅仅是对学生基础知识的考查，更是对学生学科思维能力的考查。因此，在“水的组成”专题复习课中，除了帮助学生整合基础知识并构建知识网络之外，要更加注重学生学科思维的培养和综合能力的提高。本文在深度学习理念的指导下，以毕华林教授的“观念建构”模型为理论基础，设计了如图1所示的教学。

三、教学设计实录

1.环节一：师生合作，温故验证水组成的两个实验

（1）利用史料，引出复习的课题

师：播放拉瓦锡认识水组成的视频，将学生带入今天复习的课题中。

提问：我们都知道水是由氢、氧两种元素组成的，那么我们又该如何验证这一结论呢？。

生：氢气燃烧、电解水实验。

（2）观看微课，回顾整理验证水组成的两个实验以及相关核心知识

师：播放氢气燃烧与电解水实验的微课。

生：完成学案核心知识点的梳理，并进行互评。

（3）探寻验证水组成的理论依据，构建化学学科的基本观念

师：氢气燃烧与电解水，这两个实验能够验证水组成的理论依据是什么？

生：化学反应前后元素的种类不变……

师：物质是由元素组成的，这就是化学上的“元素观”，化学反应前后元素的种类不变，即元素守恒，“守恒观”。

师：实际上“元素观”和“守恒观”是我们解决化学问题时，经常要用到的化学基本观念。我们接下来试试看。

设计意图：在视频的冲击下，学生积极主动地温习旧知识，形成完整的知识体系，让学生真切地感受到学习的乐趣和成就感。接着以提问的方式引导学生从元素的角度来认识化学物质及其变化，渗透化学科学的基本观念——“变化观”“元素观”和“守恒观”。

例题一：①下列反应中，能用来确定水由氢、氧元素组成的是——

设计意图：精选与教学目标相一致的练习，及时反馈，评价教與学，促进学生有效学习。同时也为后面的教学作铺垫，为学生思考其他的方法用于测定水中氢、氧元素的质量比提供了思路。

2.环节二：师生探究，测定（验证）水分子中氢、氧原子的个数比

师：其实，我们要想给出水的化学式，除了要知道水的组成元素，还需要知道水中各元素原子的个数比。通常，各元素原子的个数比是通过各元素的质量比来计算得到的。

（1）探究“氢气燃烧”和“电解水”的实验能否测定水中氢、氧元素的质量比

师：那么，我们又该如何测定水中氢、氧两种元素的质量比呢？

教师引导：“氢气燃烧”和“电解水”的实验，在现有的实验情境下，能用来同时验证水中氢氧元素的质量比吗？（已知常温常压下，p（H2）=0.089g/L，p（O2）=1.42g/L）

生：分析实验及其反应的表达式，尝试利用化学反应前后元素质量不变来解决问题，进一步体会和理解“变化观”和“守恒观”。

师：在现有的实验情境下，根据化学反应前后元素质量不变，“电解水”的实验理论上是可以用来测定水中氢、氧元素的质量比的。实际上又是怎样的呢？

PPT：给出氢气、氧气的溶解度。氢气的溶解度0.0182，氧气的溶解度为0.0311。

生：学生发现，由于氢气与氧气在水中的溶解度不同，理论上“电解水”产生氢气与氧气的体积比为2：1，但实际通过实验得到的氢气与氧气的体积比是大于2：1的。

设计意图：复习课如果只是简单地重温基础知识，会让学生觉得枯燥无味，体现不了复习课的价值。通过分析物质化学式的意义，引导学生从定量的角度认识水的组成。学生在深度理解“氢气燃烧”和“电解水”实验的基础上，探讨如何测定水中氢、氧元素的质量比，逐步建立化学科学的基本观念——“变化观”“元素观”和“守恒观”，并初步形成认识物质的科学思想和方法。此外，气体溶解度是学生容易忽视和混淆的知识，将“电解水”实验中涉及到的气体溶解度的知识显现出来，一方面促进了学生知识点之间的相互迁移，另一方面弥补了学生知识的漏洞。

（2）探究“氢气还原氧化铜”的实验能否测定水中氢、氧元素的质量比

师：有没有其他的方法可用于测定水中氢、氧元素的质量比？

师：展示可用于发生“氢气还原氧化铜”反应的玻璃管，并设问：利用该实验如何测出水中氢、氧元素的质量比，需要测定哪些物理量？

生1：利用元素守恒，我们需要测定参加反应的H。的质量，以及参加反应的CuO的质量。

师：参加反应的H2和CuO的质量如何测呢？

生1：……

生2：测参加反应CuO质量的目的是为了计算CuO中氧元素的质量。反应时，玻璃管中固体CuO转化成固体cu时，固体减少的质量就是CuO中氧元素的质量。所以只要称量反应前后玻璃管中固体的质量即可，其差值就是参加反应的cuO中氧元素的质量。

师生：鼓掌！回答的非常棒！

师：可是参加反应的H2的质量我们又该如何测呢？

生：讨论。

生3：可以通过测定生成水的质量来间接测定水中氢元素的质量（用生成水的质量减去氧元素的质量）。我们可以通过一个吸水的装置来吸水，称量该装置吸水前后的质量，其质量差即为生成水的质量。

师：肯定学生讨论的实验方案，并请同学们利用实验桌上提供的仪器搭建一套完整的装置来测定水中氢、氧元素质量比。（不同组别的实验桌上给出的产生氢气的装置以及干燥的装置是不相同的。）

生：合作搭建装置，并上台展示，解说设计意图，过程中请同学在别组的启发下不断完善本组的装置。

师：播放老师课前利用完整的装置进行实验的微课。发现最终测出的水中氢、氧元素质量比>1：8。请同学们分析误差的原因有哪些？

生：对播放的实验视频很感兴趣，认真分析老师操作的每个细节，讨论并寻找出现误差的原因。

设计意图：南京市秦淮区2018届九年级化学一模考试的实验探究题，是用纯净干燥的氢气还原氧化铜的实验为主反应，利用各装置质量的变化来测定水分子中氢氧原子个数比。无独有偶，同年的建邺区一模考试的实验探究题也是利用各实验装置质量变化测定双氢青蒿素的组成。通过考试分析数据来看，学生对该类实验探究题的設计思路和逻辑结构缺乏理解，普遍存在凭感觉答题的问题。于是本节课设计了用“氢气还原氧化铜”的实验测定水中氢、氧两种元素的质量比。在前面学习的基础上，学生通过完成情境分析、设计方案、搭建实验装置、观看实验视频、误差分析等活动，构建该类实验探究题的设计原型，形成探究物质组成的一般思路和方法，不仅有利于学生构建化学基本观念，而且有助于培养学生的科学探究能力，提高学生的化学学科素养。

3.环节三：总结归纳，形成探究物质组成的一般方法，提升思维品质

板书总结（图2）。

设计意图：现代教学媒体的大量涌现不仅没有使板书退出课堂教学的舞台，反而更加彰显板书不可替代的功能和价值。在本节课的最后，师生合作，共同梳理整节课的知识脉络和思想方法，并以板书的形式呈现给学生，一方面便于学生直观地了解本节课的核心内容，另一方面有助于学生建立模型、发展学生的思维品质。

四、结语

清华大学宋心琦先生曾指出：“学生能否牢固地、准确地、哪怕只是定性地建立起基本的化学观念，应当是中学化学教学的第一目标。”本节复习课的实践证明：以建构化学基本观念为目标的教学不仅可以促进学生对知识的理解，而且可以培养学生的能力，发展学生的思维，形成长久而稳定的学科素养。