基于合作学习的四步导学法的应用——以钠及其性质为例

冯硕绮，屠银香，胡小兵

(宝鸡文理学院 化学化工学院，陕西 宝鸡 721013)

2017年，中华人民共和国教育部制定的《普通高中化学课程标准》，提出“关注学生个性化、多样化的学习和发展需求，促进人才培养模式的转变，着力发展学生的核心素养”以及“促进每个学生主动、生动活泼地发展”的基本原则[1]。“基于合作学习的四步导学法”是一种以学生自主学习与合作为主，以教师引领指导为辅的教学方法。采用该方法教学，符合《普通高中化学课程标准(2017版)》的基本原则，能够充分培养和发挥学生自主学习和合作学习的能力，激发学生的学习兴趣和内在学习动力，培养学生严谨的科学态度和科学探究精神，有助于推动学生逐步养成化学学科核心素养。本文以“钠及其性质”为例，探究如何将“基于合作学习的四步导学法”应用于化学教学实践中，以培养学生的化学核心素养。

1 基于合作学习的四步导学法

1.1 基于合作学习的四步导学法概述

“基于合作学习的四步导学法”是运用合作学习的形式，按照四步导学的教学步骤进行教学活动。具体流程可分为4个环节，环节一为情景导入，问题激学；环节二为自主学习，组内探究；环节三为组间展示，互动深化；环节四为练习评测，课后探究[2-3]。环节一“情景导入，问题激学”是一堂课是否能按照预期进行的前提。导入导得好，学生的学习兴趣和积极性能够被充分调动，在正式学习之前，学生能够明确本节课的重难点，能够带着问题去思考并且顺利进入下一阶段的学习中。环节二“自主学习，组内探究”是一堂课质量的保障，在这一环节学生要带着问题去阅读课本，完成导学案，在导学案完成的基础上，小组交流讨论，通过合作学习的方式对知识产生初步的正确理解与认识。环节三“组间展示，互动深化”是一堂课的核心环节，在该环节小组成员作为“小老师”上台展示学习成果，并为台下同学讲解相关知识点，教师作为辅助者则在关键之处通过提示或提问等方式引导学生深入思考与理解。这个环节师生、生生充分互动，教师能及时获取学生学习的实际情况并能根据具体学情及时调整教学进度，使教学更具有针对性。环节四“练习评测，课后探究”则是整个教学中不可或缺的一步，通过习题练习查漏补缺，及时发现学生存在的问题，再通过课后思考题将化学学习延伸到课下，帮助学生养成自主学习的习惯。

1.2 基于合作学习的四步导学法的优势

与传统教学活动不同，“基于合作学习的四步导学法”中的“自主学习，组内探究”是学生自主学习完成导学案的基础上，以小组为单位交流讨论学习成果。这与以往导学案设计的不同之处在于，学生不仅通过导学案进行自学，还在自学后与小组成员或与教师进行讨论，达到知识的共建共享，培养学生合作学习的能力。“组间展示，互动深化”则是小组展示学习成果，教师引导学生深入思考的过程。这颠覆了以教师为中心的传统教学，真正做到将学生放在主体地位。在上台展示学习成果的过程中，小组成员不仅加深了对知识的认识程度，而且极大地锻炼了协作能力，培养了团队精神。此外，学生在上台展示的过程中，学习体验感更强，获得感更大，有利于提高学生的自我效能感，形成学习的良性循环。在学生展示的过程中，教师也能第一时间掌握学生在自学与讨论过程中出现的问题，并能针对学生出现的问题及时做出调整。

2 基于合作学习的四步导学法教学设计

本文以人教版必修一[4]“钠及其性质”为例，采用“基于合作学习的四步导学法”展开教学，其各个环节的教学设计如下。

2.1 教学目标与核心素养

1)宏观辨识与微观探析：从微观角度分析Na的原子结构，再从宏观角度认识Na的性质，建立宏微观念，认识到物质结构决定性质。

2)证据推理与模型认知：通过观察切金属钠、Na与O2反应以及Na与H2O反应的实验现象，推理分析Na所具有的物理性质、化学性质以及化学反应产物，并且分析性质产生的原因，培养证据推理能力和模型认知能力。

3)科学态度与社会责任：通过分析Na的储存和Na与空气、H2O的化学反应，认识到实验室中化学试剂正确储存的必要性，培养严谨的科学态度和安全意识。

2.2 教学重难点

【教学重点】通过实验认识Na的物理性质，掌握Na的化学性质。

【教学难点】掌握Na的化学性质。

2.3 教学过程

2.3.1 情景导入，问题激学

1)情景导入

【教师提问】①想必有不少同学去过海边，我想请同学们来描述一下你们心中的海洋。

②为什么你们说海水是咸的？是什么物质导致海水具有咸味？

【新课引入】海洋是一个巨大的化学资源宝库，含有80多种元素。Na是其中含量较高的元素，也是典型的金属元素。今天我们就来学习金属钠及其性质。

设计意图：将化学与学生的生活联系，调动学生的学习积极性，同时使学生快速进入课堂学习状态。

2)问题激学

【教师提问】①Na有哪些物理性质和化学性质呢？

②在实验室中，我们如何保存金属钠？

③我们如何通过海水制备Na？

设计意图：通过提问引发学生思考并激发学生对金属钠的学习兴趣。

2.3.2 自主学习，组内探究

1)学生自主学习

【学生活动】学生先自主阅读学习人教版必修一[4]p32～35页相关内容，完成教师精心设计的导学案。

【教师活动】在教室中走动观察学生自学情况，引导学生自主学习解决问题。

2)小组合作学习

【学生活动】小组内交流自学成果，完善导学案并形成最终的小组学习结果。

【教师活动】教师要在小组之间走动观察合作学习的情况，了解学生在讨论时产生的疑难困惑，并在此过程中进行个别指导或是参与学生的讨论，引导学生加深认识与理解。

设计意图：通过自学完成导学案和小组讨论，培养学生自主学习能力和合作学习能力。在自学与合作学习的过程中，培养学生的探究精神。

2.3.3 组间展示，互动深化

1)Na的物理性质

【教师指导】指导学生取用金属钠的注意事项，防止学生操作中发生意外。

【小组展示】小组同学通过观察和切割金属钠以及阅读课本内容，为同学们讲解Na的物理性质(颜色、状态、熔沸点、密度等)。

2)Na与非金属单质反应

【教师引导】为什么我们一般观察到的Na是灰白色的？为什么新切开的Na的光亮表面很快变暗了？

【小组展示】利用Na原子的结构分析新切开的Na的表面发生的颜色变化。

设计意图：通过对比新切开金属钠表面颜色和久置金属钠表面颜色，产生认知冲突，引发学生对其现象背后的本质的兴趣。学生运用结构分析性质，培养学生的证据意识。

【教师演示实验】将一个干燥的坩埚加热，同时切取一块绿豆大的Na，迅速投到热坩埚中。继续加热坩埚片刻，待Na熔化后立即撤掉酒精灯。

【学生展示】描述实验现象，得出实验结论，书写Na与O2在加热条件下反应的化学方程式并从氧化还原角度分析该反应。

【教师引导】引导学生对比不同条件下Na与O2反应异同点。

设计意图：通过对比体会条件不同产物不同，产物不同但等质量的Na失去电子的数目相同，从而体会化学中变与不变的魅力。

【演示实验】观看Na与Cl2、Na与S反应的实验视频，引导学生观察实验现象和结论。

设计意图：由特殊到一般，引导学生得出Na与非金属反应的性质。

3)Na与水反应

【教师提问】如果实验室Na着火，我们是否可以用水来灭火？

【学生演示实验】在烧杯中加入一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一块绿豆大的Na放入水中，请同学们观察反应现象。

设计意图：通过Na着火的真实情景设定引发学生思考，培养学生的安全意识，通过学生演示实验培养学生实验操作能力和严谨求实的科学态度。

【学生展示】分析现象得出结论，完成反应的化学方程式、离子方程式并从氧化还原角度分析该反应。

【教师引导】在Na与H2O的反应中，H2O作为氧化剂参与反应，足以说明参与反应的还原剂——Na具有很强的还原性。

设计意图：先让学生从氧化还原角度分析反应，得出一般性认识，再点明Na具有很强的还原性，加深学生对Na性质的认知。

【教师引导】通过实验我们知道金属钠着火切忌用水或者泡沫灭火器灭火，正确操作是用干燥的沙土灭火。

设计意图：培养学生的安全意识，避免实验室事故发生。

【教师引导】结合前面学习的内容，请同学们分析Na储存在石蜡油或煤油中的原因。

设计意图：阶段小结，培养学生反思整理知识点的能力，使学生构建内部系统化知识点。

4)Na与酸、碱、盐溶液反应

【教师引导】根据Na原子的结构我们知道Na的性质非常活泼，具有很强的还原性，可以与氧气和水发生反应。下面请各小组展示你们分析得出的Na与酸、碱、盐溶液反应的情况。

【小组展示】Na与H2O生成碱，酸与碱可以发生中和反应，因此Na可以跟酸溶液反应。

【教师提问】Na与H2O的反应产生氢气和Na与酸的反应产生氢气的过程哪一个更剧烈？

【教师引导】Na与H2O反应的实质是Na与水电离出的H+反应，那么现在同学们觉得Na跟哪个物质反应更剧烈？

【小组展示】Na与H2O生成NaOH，因此Na与碱溶液反应的实质是Na与水的反应。

【小组展示】Na与盐溶液反应时，先与H2O反应生成NaOH。因此，我们认为Na与盐溶液反应要分两种情况考虑。第一，如果盐溶液中溶质不与生成的NaOH反应时，反应实质为Na与H2O的反应；第二，如果盐溶液中的溶质与生成的NaOH反应时，Na先与水反应生成NaOH，NaOH再与溶质发生反应。

【教师提问】如果盐溶液中的溶质是强酸的酸式盐呢？比如NaHSO4。

【教师引导】NaHSO4在水溶液中完全电离，溶液显强酸性，因此Na与强酸的酸式盐溶液反应为Na直接与盐反应。

设计意图：先考察学生学习成果，再结合学生学情进一步引导学生往反应实质方向思考，帮助学生深入理解Na与酸、碱、盐溶液反应的本质。

2.3.4 练习评测，课后探究

1)课堂练习

【学生】完成课堂习题。

【教师】讲解习题中的重点内容。

2)课后思考

【教师提问】课上我们观看了Na与氯气反应的视频，知道Na和氯气可以生成氯化钠。请同学们课后思考：工业上如何利用氯化钠制备Na单质，并给出你们小组的制备方案。

设计意图：课后思考题帮助学生养成自学习惯，同时物质之间的奇妙转化可以激发学生对化学学习的兴趣与探索精神。

3 结论与展望

以“基于合作学习的四步导学法”进行教学设计，符合《普通高中化学课程标准(2017版)》提出的培养学生核心素养的要求。此外，在“基于合作学习的四步导学法”指导下的教学可以取得比传统教学更好的教学效果。从主体来看，学生处于教学过程中的主体位置；从学习态度来看，学生学习更加积极，学习兴趣比往常更加浓厚；从教学质量来看，学生学习内容的留存率大幅提高并且学生在课后能自主进行小组活动与课后探究活动。在实际教学过程中，教师要先让学生明确本节课需要完成哪些任务；在学生自学与讨论时切忌过多干预，要大胆放手，给学生留足探究空间；在学生展示学习成果时，教师要善问，要引导学生不断深入思考，引导学生将已有知识与新知相结合；最后要设计好课后思考题，巧妙地将学生对化学的学习兴趣引导到课后的探究中，培养学生的科学探究精神和创新意识，最终达到培养学生化学学科核心素养的目的。