基于培养学生创新意识的复习教学

崔云

摘要：本节课以碳酸盐的形成与转化为主线，将酸碱盐的相关性质，在化学启蒙的基础内容上，进行了系统的整合，让学生在以碳酸盐为具体物质主线的复习课中，形成了有关酸碱盐认知系统的再构建。利用数字化实验让教学内容由宏观到微观、由定性到定量，使微观粒子可见，由数据引发思考，从而增强学生的创新意识，提高学生的实践能力，培养实事求是、严谨认真的科学态度，养成交流与合作的良好习惯。

关键词：专题复习;数字化实验;创新意识

文章编号：1008-0546（2022）07-0077-03中图分类号：G632.41文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.07.019

一、案例背景

《义务教育化学课程标准（2011年版）》的课程理念，是以提高学生的科学素养为主旨，增进对科学探究的理解、发展科学探究能力。本课题所涉及的教学标准主要还有：认识常见酸碱的主要性质和用途;了解纯碱、小苏打、碳酸钙等盐在日常生活中的用途;认识物质的多样性;形成“化学变化过程中元素不变”的观念;初步形成“在一定条件下物质可以转化”的观念;认识定量研究对于化学科学发展的重大作用;学习运用多种手段对物质及其变化进行观察;初步学习通过比较、分类、归纳、概括等方法逐步建立知识之间的联系等。科学探究学习目标的实现，必须让学生亲身经历丰富的探究活动[1]。因此，必须克服复习阶段学生仅注重刷题，忽略了科学探究能力的养成与发展，淡化了认知体系建构与发展的错误倾向。初中化学复习的时间是比较短暂的，因此复习内容必须要有针对性，即要是学生易错、易疏忽的基础内容，也要是中考改革的热点和重点，更要能够有利于持续发展学生的化学核心素养，培养学生的创新意识。

人教版《义务教育教科书·化学》九年级上、下册中，有关碳酸盐的内容几乎涵盖始终。从第一单元课题 1中的“石灰石与盐酸反应”的化学变化实验起，到第十二单元课题2的补钙内容，所有单元都有碳酸盐的“踪影”。其中第六单元、第十一单元相对集中，先后呈现了碳酸盐的运用与形成、碳酸盐的基础化学性质与转化等内容[2]。

《南京市中考指导书·化学》中，先后收集了若干道有关碳酸盐内容的探究型试题。所以，本节课主要探究的是碳酸盐的形成與转化。但是，初中阶段对于这部分的学习与研究是启蒙的基础内容，高中会有更深入的学习，因而决定课题为：“初探碳酸盐的形成与转化”。

在硬件方面，利用焦点智慧课堂软件和数字化实验设备这些现代化技术教学可以更直观、更深化地开展本节课的教学内容。

二、案例内容

1.教学目标

（1）通过复习碳酸盐的性质，初步构建碳酸盐形成与转化的知识网络。

（2）通过对实验的观察、分析、讨论，体验问题解决的快乐，进一步激发学习化学的浓厚兴趣和强烈的探究欲望。

（3）通过数字化实验从微观角度分析原因和得出结论，从而形成化学学科思维和创新意识。

2.教学重、难点

教学重点：初步构建碳酸盐形成与转化的知识网络。

教学难点：从微观角度分析原因和得出结论。

3.教学准备

焦点智慧课堂软件、威尼尔数字化实验设备、演示实验、分组实验。

4.教学过程设计及解析

【活动一】碳酸盐的形成

演示实验：如图1 所示，圆底烧瓶中装满二氧化碳，将胶头滴管中氢氧化钠浓溶液挤入烧瓶中，形成喷泉。

提问：CO2和 NaOH 发生了反应吗？将反应后的溶液分给学生，让学生设计实验验证反应生成了 Na2CO3并完成表1。教师使用焦点智慧课堂实时录制视频。

设计意图：在学生的已有知识体系中，已经知道二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，但是实验没有明显现象，就要设计实验证明反应生成了碳酸盐，所运用的知识还是酸碱盐的化学性质，学生设计的实验中选用的试剂主要是利用H+、Ca2+、Ba2+检验反应生成了碳酸钠。这要求学生在脑海中形成酸碱盐知识网络，是学生能力的体现，也帮助学生整合知识系统。利用视频实时录制，为课堂后续教学积累了素材。

【教学效果】喷泉实验对学生视觉产生了刺激，也增强了科学探究的兴趣和欲望，学生积极参与讨论和分组实验。

【交流讨论】视频播放，分组实验中某同学在往碳酸钠溶液中逐滴滴加稀盐酸时，一开始没有气泡产生，为什么会出现这样的情况？

为探究原因，教师利用数字化传感器测定滴加盐酸过程中，溶液的pH和CO2浓度的变化，曲线变化（见图2）。根据图2呈现的曲线，学生讨论分析没有产生气泡的原因。

设计意图：利用滴数传感器、pH 传感器、二氧化碳传感器测定向碳酸钠溶液中定量、匀速地滴加稀盐酸过程中溶液pH和装置中二氧化碳的变化。从具体的数据曲线分析滴加到碳酸钠溶液中的盐酸先是用来调节溶液的酸碱度，开始滴加稀盐酸时溶液pH 在减小，但是二氧化碳浓度没有增加，引导学生意识到化学反应已经发生，但是没有二氧化碳生成。继续滴加稀盐酸开始大量产生二氧化碳，引导学生思考反应是分步进行的。为了让学生深入理解反应本质，再以2017年南京中考题作为练习。此环节的设计是在学生分组实验基础上，由实验产生的宏观现象引发对微观本质的探究;再由数字化实验从定性到定量进行分析，加深了学生对知识的认知，锻炼了学生探究问题的能力，培养了学生的创新意识。

【教学效果】第一个问题抛出时，课堂瞬间安静，学生第一次在实验中发现了这个问题，完全没有思考的方向，当把溶液中pH变化曲线和CO2浓度变化曲线呈现出来，并标注几个重要的点，有一些学生发现了大量产生CO2和溶液pH 的关系，并积极地发表自己的观点。再面对2017年南京中考题时，有一部分同学有了明确的思路，剩下来的同学该怎么办呢？借助动画将两幅图片重合，再来标注其中关键的点，再以小组讨论的形式，生生互动，解决教学的难点。

【活动二】碳酸盐的相互转化

演示实驗：1.向澄清的石灰水中持续通入二氧化碳并利用 Ca2+传感器测定溶液中钙离子浓度（见图3），观察烧杯中的现象及钙离子浓度的曲线变化。

2.取变澄清的溶液于试管中，加热，观察现象。

设计意图：向澄清石灰水中通入过量的二氧化碳，从宏观的实验现象可以看出溶液先浑浊后澄清，溶液为什么会澄清呢？利用数字化实验测定溶液中 Ca2+浓度的变化，就能从微粒的角度认识本质：CaCO3几乎不溶于水，Ca（HCO3）2可溶，以及 CaCO3在酸性条件下转化为 Ca（HCO3）2，加热后 Ca（HCO3）2又可以转化为 CaCO3，将碳酸盐和碳酸氢盐之间的相互转化形成系统并完善。

【教学效果】对于曲线降到最低点的时候，结合烧杯中溶液变化的现象，学生很快就解释出原因并写出方程式。当曲线再次上升的时候，此时溶液依旧是浑浊的，一段时间后慢慢变澄清，Ca2+浓度也变得越来越大，学生可以分析出不溶于水的 CaCO3转化成了可溶的 Ca（HCO3）2。从微观本质进行探究，依据实验事实分析、讨论，从而解决问题，这个环节的设计也将培养学生核心素养渗透在了教学中。

【总结梳理】从微粒的角度梳理碳酸盐的形成与转化（见图4）。

三、教学反思

本节课的教学中用到了威尼尔数字化实验和焦点智慧课堂，利用“互联网+”的先进教学手段，融入了化学学科核心素养，特别在养成学生的基本技能和关键能力方面，获得了有益且有成效的尝试。初中化学专题复习课既要有针对性，也要形成一定的知识体系。本节课以碳酸盐的形成与转化为主线，将酸碱盐的相关性质，在化学启蒙的基础内容上，进行了系统的整合，让学生在以碳酸盐为具体物质主线的复习课中，形成了有关酸碱盐认知系统的再构建。相关的演示实验和分组实验的教学，加深了学生对于巩固并运用知识重要性的认识，也在复习课中增加了学生参与学习的兴趣。

利用数字化实验让教学内容由宏观到微观、由定性到定量，使微观粒子可见，由数据引发思考，从而增强学生的创新意识，提高学生的实践能力，培养实事求是、严谨认真的科学态度，养成交流与合作的良好习惯。

参考文献

[1] 中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准（2011年版）[S]. 北京：北京师范大学出版社，2012.

[2] 人民教育出版社，课程教材研究所，化学课程教材研究开发中心.义务教育教科书·化学（九年级上册）[M]. 北京：人民教育出版社，2012.