“素养为本”的中学化学教学

梁小玲

【摘要】本节课以《酸和碱中和反应》为例，通过设置关键核心研学问题，基于“宏观—微观—符号”三重表征学科思维，以研学后教小组合作学习，构建“四线合一”课堂教学，引导学生自主设计实验方案，在实验探究中发现、解决问题，引发学生经历比较完整的、开放性的深度探究过程，建构学生基本学科观念，培养化学学科核心素养。

【关键词】酸和碱;中和反应;教学设计;核心素养

一、教学内容与教学现状分析

（一）教学内容分析

《酸和碱的中和反应》位于课题1“常见的酸和碱”之后，从教材体系来看，中和反应既是对酸碱化学性质的延续和深化，同时又引出另一类化合物——盐，所以起着承上启下的作用。从教育目的看，中和反应在生产生活实际中具有广泛的应用，研究它更具有现实意义，能更好体现化学走向生活又服务于活的理念。本节课为第一课时的教学内容：中和反应及中和反应在实际中的应用。

（二）教学现状分析

1.文献分析

文献检索概述：本研究于2021年5月13日检索了中国知网和中国期刊全文数据库，输了关键词﹦酸和碱or中和反应or教学设计，通过简单检索得到，“酸和碱”共有记录16，947条，“中和反应”共有记录21，168条，“教学设计”共有记录304，398条，“化学核心素养”共有记录6，765条，经过遴选，排除报道性消息、一文多意，以及与三个关键词并含度不高的文献与文章，最后选择文献30篇。本研究同时检索了相关的出版专著，获取了相关度高的著作共3部，详见参考文献。现通过文献分析提出本课题国内现有研究主要做法、优点及不足，如下：

（1）传统教学做法

演示实验→观察实验现象→得出结论。笔者认为，传统教法表面进度快，但对于化学反应的微观探析不到位，没有把宏观辨识与微观探析结合起来，最后，学生也只能“知其然而不知其所以然”。學生在探究“酸与碱是否发生反应“的过程中，少了一些思想冲突和思维发散。

（2）利用数字化实验使无现象的反应“可视化”

利用数字化仪器或PH计进行实验演示，测定溶液在反应前后的PH值变化，从而说明中和反应的发生。此做法虽能更直观反应实验本质变化，但对教学硬件有高要求，且都是演示实验，学生缺乏实验探究的参与度。

（3）放手实验

为了渲染课堂气氛，体现学生主动性，放手让学生探究酸碱中和反应。这种课的优点是给了学生很大的自主探究空间，学生不再是被动地接受知识。但课堂环节架构和缺乏引导，课堂热闹，教学效率低下，究其原因，学生分类观模糊、探究能力不强。

（4）创设问题情境，激发认知

构建递进问题，形成认识冲突，发展认识。基于反思性问题，发展和应用新的化学认识。问题启迪思维，将教学内容以问题的形式提出，有利于引导学生思考，但缺少关注问题链的设置，欠缺考虑核心问题和系列子问题的联系，问题针对性不强。

2.本校学生学习现状分析

（1）本校学生学习现状

本校学生对于《酸和碱的中和反应》，已有知识来自于课题1的学习。在课题1中，学生已经比较系统地认识了两种酸（盐酸和硫酸）、两种碱（氢氧化钠和氢氧化钙）的组成和性质，并能用指示剂对酸和碱进行区分，还从微观粒子的角度分别对酸和碱的水溶液进行了初步分析，从而理解“不同的酸具有相似的性质”“不同的碱也有相似的性质”的本质原因。

（2）学生存在的思维障碍点和难点

从往届学生中发现的及文献研究呈现出的学生对于本节课学习存在以下思维障碍点和难点。

①科学探究能力薄弱

只靠演示实验，学生较难理解教材中酸碱演示实验方案的设计依据和设计思路，只是纯粹知道并记住此实验可以证明氢氧化钠可以跟稀盐酸反应，而缺乏对实验本质和内涵的思考和理解机会。

②学科思维方法有待加强

学生对中和反应的微观变化这一抽象概念难以理解和掌握。对宏观现象反映的微观本质理解存在困难，对于将宏观的化学反应、反应的微观实质和化学方程式结合的学科思维方法存在思维障碍。

③学生存在疑问

一个反应能发生，就可以代表一类物质的反应都能发生吗？所有的中和反应都需要用指示剂吗？指示中和反应只能用无色酚酞试液吗？

二、教学思想与创新点

（一）基于“素养为本”，构建“四线合一”课堂教学

《普通高中化学课程标准（2017年版）》明确提出：化学学科核心素养包括“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学精神与社会责任”5个方面。核心素养要求在教学过程中帮助学生构建学科基本观念、思维、探究及价值追求。所以，本课题从策略线：问题驱动、实验探究、小组合作交流、自主阅读;知识线：是否发生反应、反应的实质、中和反应在实际中的应用;评价线：课堂提问、成果展示、目标达成练习等方面培养学生学科核心素养，见图1。

（二）建构基本学科观念的课堂教学

实验探究法作为中学化学课程的主要研究方法，从研究方法、目的、对象及内容等归纳出化学学科基本观念，见图2。

本课题具体创新做法：复习巩固物质酸碱分类，酸碱化学性质及解离情况，引导学生在已有的知识基础上，以分类观和微粒观对接下来学习的酸碱中和反应进行思考与探究，为新知识的生成作思维和知识的铺垫。从微粒观、分类观、变化观，观察氢氧化钠和稀盐酸发生反应可能存在的微粒变化，引导学生自主设计实验方案，以检验的H+和OH-消失与否，作为实验方案设计的切入点。最后以酸和碱能发生中和反应这一性质，决定它能应用到社会生活中。课题注重帮助学生构建学科核心观念。

（三）基于“素养为本”的课堂教学设计思路（见图3）

1.设计方案，自主探究，培养科学探究与创新意识

“素养为本”的教学要求重视问题情境的创设，开展多种探究活动，注重培养学生形成科学探究一般思路，即：提出问题→假设与猜想→设计方案→预测实验现象→评价方案→实验验证→得出结论→总结反思。本课题创新做法：引导学生学生积极投入设计实验方案，接纳和引导学生多样性的实验方案，引导学生对实验方案进行合理评价。着重突破学生思维障碍点，深挖实验方案设计的原理、依据和技巧。

2.基于“宏观辨识与微观探析”“证据推理与模型认知”的实验过程

创新做法：引导学生对无明显现象的实验进行积极思考，并能在后续实验过程中收集不同的实验现象作为证据，对氢氧化钠溶液和稀盐酸混合后的微粒变化进行分析和推理。

（四）渗透“由个别到一般的学科思想”

本课题根据不同反应之间的内在联系，遵照个别与一般的辩证关系，实施创新做法：探究酸和碱能否发生反应，先以氢氧化钠与稀盐酸为例进行实验探究，在明确最优的实验方案前提下，让学生选择不同的酸与碱继续实验。从而实现由个别到一般地有力说明酸与碱确实能发生化学反应。通过小组实验，巩固对中和反应的理解，习得运用指示剂判断反应的发生这一知识和技能。

（五）構建“宏观—微观—符号”三重表征的学科思维

“宏观—微观—符号”三重表征的思维方式是解读化学的重要思维方法，该思维方式指出了化学的研究对象是宏观世界与微观世界，同时借助化学符号来表示研究所得。基于三重表征相结合，通过可感官的宏观实验现象入手，构建两种物质的微观存在模型，从检验H+和OH-入手，探究能证明氢氧化钠和稀盐酸能发生反应的方法;利用酚酞试液显示反应，构建两种物质发生反应时的的离子变化结构模型，引导微观分析、探析中和反应实质，再将宏观反应符号化。

（六）研学后教理念下小组合作学习模式

学生实验探究过程中采用的小组合作学习，侧重对实验方案的共同设计、实验操作的相互配合、对实验结果和过程的联动反思（见图4）。精准设计研学问题，科学创设合作小组，构建合理的评价机制。

三、教学效果与反思

本课学生参与度高，学生反馈情况良好，学生学习目标完成度好，课堂基本达到预期目标。创境激趣，联系生活实际，激发学生的求知欲，既能让学生体会到化学的实用价值，又能立足已有知识，自主生成新知识与新技能，以及能发展学生学科核心素养，合理安排实验探究。构建“宏观—微观—符号”三重表征的学科思维方法，训练学科阅读能力，培养学科态度与社会责任意识。

参考文献：

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责任编辑  杨  杰