基于化学学科核心素养的教学设计

胡春艳

一、教学设计背景

《普通高中化学课程标准（2017年版）》要求“认识酸、碱、盐等电解质在水溶液中或熔融状态下能发生电离。通过实验事实认识离子反应及其发生的条件，了解常见离子的检验方法。”离子反应就是这一课程要求的体现，编排在人民教育出版社普通高中教科书《化学（必修 第一册）》第一章第二节，位于“物质的分类和转化”的后一节内容，是认识化学物质的一个重要途径。

离子反应是高中化学课程中的核心概念，是微粒观、变化观形成的重要载体，是学习盐类的水解平衡、沉淀溶解平衡以及电化学等知识的基础，在中学化学理论知识中占有非常重要的地位。学生在初中学习了复分解反应及其规律，本节教材第一课时又学习了酸、碱、盐在水溶液中的电离，对于溶液问题的讨论，学生能够从初中仅关注溶质、溶液这些宏观的具体物质，初步过渡到关注微观粒子，本节课将继续探讨微粒间的相互作用。离子反应的核心功能在于帮助学生形成从微观角度认识物质在水溶液中的行为，教师在教学过程中以离子反应的概念、离子反应发生的条件、离子反应方程式的书写等具体技能落实教学目标，但是学生在学习过程中，如果仅从宏观角度分析，缺乏从微观角度分析问题的意识，就会缺少分析问题的思路和方法。

所以，教师在教学中如何落实知识的同时渗透学科方法及学科核心素养是当今教学面临的一大挑战，是教师需要深入思考的问题。以下是我对本节课教学设计的一点思考。

二、基于化学学科核心素养的教学设计

学科核心素养是学科育人价值的集中体现，是学生通过学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。高中化学学科核心素养是高中学生发展核心素养的重要组成部分，是学生综合素质的具体体现，反映了社会主义核心价值观下化学学科育人的基本要求，全面发展了化学课程学习对学生未来发展的重要价值。

化学学科核心素养将化学知识与技能的学习、化学思想观念的建构、科学探究与问题解决能力的发展、创新意识和社会责任感的形成等多方面的要求融为一体，体现了化学课程在帮助学生形成未来发展需要的正确价值观念、必备品格和关键能力中发挥的重要作用。高中化学课程应体现化学学科核心素养，帮助学生自主构建化学基础知识和基本技能;帮助学生体验科学探究的过程，学习科学研究的基本方法，增强创新精神和实践能力。因此，我将本节课设计为以下几个环节：

环节一：创设问题情境

【教师】视频播放。

《三国演义》中有这样一个故事：诸葛亮率领的汉军误饮了“哑泉”。哑泉，“人若饮之，则不能言，不过旬日必死”。后来，汉军将士经地方隐士指点，饮了万安溪的“安乐泉”水方才转危为安。

【提出问题】万安溪安乐泉水又是什么灵丹妙药？

【学生】欣赏，感悟。

【教师】引导分析。从化学的视角看哑泉，它实际上就是一些溶有CuSO4的泉水，其真正致病的就是溶液中的Cu2+。为了除去哑泉中的有害离子，请同学们设计方案，动手实验，看看实际效果如何。

【学生】思考、交流、实验。

【教师】引导、分析。

设计意图：从学生感兴趣的历史故事出发，引出与本节课内容相关的问题，激发学生学习兴趣，营造探究学习情景，学生通过实验以及教师的引导，培养学生透过现象看本质的能力。

环节二、实验探究，创设问题情境。

【教师】播放“氢氧化钡溶液中滴加稀硫酸”实验视频。

【提出问题】那么如果将氢氧化钡和硫酸溶液混合，导电能力会发生什么样的变化呢？

【学生】观察、记录实验现象。

【教师】在实验过程中产生了什么实验现象？电流计的指针如何变化？为什么这样变化？请同学们试着从微观角度分析产生以上宏观现象的原因。

【学生】分析、思考、填表。

设计意图：从学生熟悉的化学反应入手，采用实验探究的方式引导学生构建科学探究的思维模型。学生从实验现象，结合上节课所学的电解质的电离相关知识，从宏观现象与微观分析相结合的角度分析解决化学问题。

【教师】通过刚才对实验现象的观察和分析，请同学们以Ba（OH）2溶液与H2SO4溶液的反应为例，试着总结溶液体系的分析过程。

【学生】思考、讨论、交流。尝试构建分析模型。

【教师】引导、分析、归纳总结。

设计意图：通过构建模型，让学生建立電解质在水溶液中的行为问题的认识角度和思路。学生在分析过程中逐步形成“微粒观”，认识到电解质在水溶液中的反应实际上是离子之间的反应。

环节三、探究离子反应的本质

【教师】根据以上分析我们知道，电解质溶于水时电离成为离子，所以电解质在水溶液中发生的化学反应都是离子反应。是不是所有的电解质溶液混合都会发生离子反应呢？

【学生】带着问题进行实验探究，并填写下列表格。

实验 现象

向盛有2mlNa2SO4溶液的试管里加入2ml稀KCl溶液

向盛有2mlNa2SO4溶液的试管里加入2ml稀BaCl2溶液

【教师】引导学生分析产生不同现象的原因。

【学生】根据实验现象，分析并完成下列表格，并交流讨论离子反应的本质。

【教师】根据上述实验探究，水溶液中微粒间作用的结果是什么呢？也就是说溶液发生了什么变化呢？

【学生】反应物离子浓度和数目减少，生成新的物质。

【教师】引导分析得出结论：离子反应的本质是离子之间结合生成新的物质，使反应物的某些离子的浓度减小。

设计意图：从宏观与微观的角度分析电解质溶液反应的本质就是离子浓度的变化，体现了宏观辨析与微观探析的核心素养。

【教师】像Na2SO4溶液与BaCl2溶液的反应实质是Ba2++SO42-=BaSO4↓，像这种用实际参加反应的离子的符号来表示离子反应的式子叫做离子方程式。

【学生】完成下列表中个反应的化学方程式和离子方程式，思考两种方程式在表示某一类反应时，表达的含义有什么不同，并进行讨论。

【教师】分析完成的表格，你能得出离子方程式的意义吗？

【学生】思考，在教师的引导下得出离子方程式的意义：不仅表示某一个具体的反应，还表示一類反应。

设计意图：学生通过对微观粒子的分析，知道了离子反应的本质就是溶液中某些离子浓度的减少，微观粒子在溶液中的行为其实就是离子反应方程式的书写。因此，离子方程式的书写不再是按教材的“写、拆、删、查”的书写步骤，从而简化了离子方程式的书写;同时通过思考与交流，很直观的得出离子反应方程式的意义。

环节四、探究离子反应发生的条件

【教师】根据前面的实验我们知道了不是所有的电解质溶液混合都有离子反应发生，那离子反应要发生需具备哪些条件呢？请同学们从微观的角度解释现象产生的原因。

【学生】分组实验并完成下列表格。

【教师】投屏展示学生实验结果，并让学生从微观角度解释产生上述实验结果的原因。并让学生归纳总结离子反应发生的条件。

【学生】复分解型离子反应发生的条件是生成物有沉淀、气体或水生成。

设计意图：学生通过分组实验，从微观角度对宏观实验现象进行分析和解释，对离子反应发生的条件有了更深刻的感悟，能够利用溶液中离子反应的基本模型理解电解质在溶液中发生复分解反应的条件。

环节五、课堂评价—应用所学知识，解决实际问题。

【教师】设计情境：水体中含量过高的Ca2+、Mg2+既会造成锅炉结垢，也会降低洗涤衣物时肥皂的使用效率;同时饮用水中含有过多的Ca2+、Mg2+、SO42-等离子，对人体健康产生了一定的危害。

提出问题：如何在不引入新杂质的情况下除去这些离子，使水得到净化？

【学生】分析、思考、小组合作探究，设计实验方案。

【教师】展示学生成果加以评价，并引导学生对实验方案进行修正。

【学生】归纳总结实验方案设计时应注意以下几点：

（1）药品的选择，确定加药顺序和操作顺序;

（2）确保所加药品（应适当过量）在后续反应中被清除。

设计意图：将所学理论知识与生活实际相结合，以学生熟悉的生活用水为情境设计问题，用所学知识解决实际问题，让学生体会化学知识在实际生产生活中的应用，进一步加深学生对离子反应的理解。

三、教学反思

1.本节课从Ba（OH）2溶液与H2SO4溶液反应的导电性实验出发，分析电解质在溶液中的行为，并从微观角度解释宏观现象，构建电解质在水溶液中离子反应的认知模型;

2.通过实验探究，应用所构建的认知模型分析归纳得出离子反应的本质是溶液中某些离子浓度的减少，并根据本质写出离子反应方程式，简化了离子方程式的书写;

3.利用认知模型结合实验探究得出复分解反应型离子反应发生的条件，使宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知等学科核心素养在课堂教学中得以落实;

4.最后通过课堂评价，利用所学原理解决生活中的实际问题，体现了化学在实际生产中的应用。

本节课极大的发挥了实验探究的教学功能，从微观的角度解释了宏观的实验现象，并引导学生构建了水溶液的认知模型，很好的体现了宏观辨识与微观探究、证据推理与模型认知得化学学科核心素养，真正的将学科核心素养融入到了课堂教学中。