化学学科主题单元教学设计与实施

牛改艳

一、教学背景

为了落实立德树人的根本任务，实现从“学科教学”转向“学科育人”的目标，教师需要以学科知识为载体，以学科育人为目标，挖掘学科的德育内涵和人格养成价值，培养学生的学科核心素养。化学是研究物质的组成、结构、性质、转化及应用的一门基础学科，九年级是学生学习化学的启蒙阶段，这就要求教师设计课程时不能只注重学科性、专业性。为了更好地培养学生化学学科核心素养，初中化学教师要不断更新自己的教学方式，精选教学内容，重视以学科主题单元为核心，以主题为引领，使课程内容结构化、情境化，将学科育人和化学教学融合统一。

主题单元教学本质上是一种整体性教学，是以教学目标和教学内容为依据，以主题为整个教学活动的灵魂，使教学系统中各个环节在教学实施时相互联系、彼此支持，从而有序而和谐地实现教学目标。主题单元教学可以使多个零碎的知识点形成多条知识线，进而连成一个知识网络，实现知识的具体化、整体化，有利于提高学生分析问题、解决问题的能力。下面，笔者以“初中化学实验气体的制备、检验和净化”为例，简述主题单元教学的设计与实施。

二、教学过程

1.气体的检验

师：实验台上，我准备的三瓶无色气体（氧气、二氧化碳、氨气），你能利用学过的知识和提供的试剂，鉴别出这三瓶里装的分别是什么气体吗？请小组讨论，确定实验方案，并动手实验，分享实验结果。

（学生讨论，观察所提供的仪器和试剂，设计实验方案，动手实验。）

生1：三瓶气体中，有刺激性气味的是氨气，能使带火星的木条复燃的是氧气，能使燃着的木条熄灭的是二氧化碳。

生2：二氧化碳还能使澄清石灰水变浑浊。

师：既然同学们能够顺利地将气体检验出来，那么我们再结合这些气体的性质，回忆这些气体的制备和收集方法。

［设计意图］学生通过亲自设计实验，动手实验，来验证自己设计的实验方案的可行性，并得出结论，既复习了常见的几种气体的性质，又为接下来气体的制备和收集做了铺垫。

2.气体的制备

师：每个实验台的电脑上老师都准备了多套氣体的制备和收集装置，你能组装出实验室制取氧气、二氧化碳和氢气的装置吗？根据要求制取气体，小组之间讨论，组装好的举手示意。

（教师在电脑总机上关注学生组装的过程，选出具有代表性错误的一组或几组放在投影上评讲，并展示正确的组装方案。）

师：请同学们总结这样组装仪器的依据是什么？

生3：我根据反应物的状态和反应条件，或者根据气体和空气的密度的比较情况等来选择气体的发生装置。

［设计意图］在化学学科教室中，教师利用先进的硬件、软件设备为学生提供了多种发生装置和收集装置。每个学生都可以根据需要进行多次尝试，同时教师可以在总机上观察每一组学生的操作情况，这些在传统的实验室中是无法实现的。教师依托化学学科教室能够解决实验过程的记录、分享、监控以及实验数据的储存、实验技能的评价等问题，从而提高学生的化学实验能力，有助于培养学生化学学科素养。

3.气体的净化

师：利用气体的制备和收集装置得到的气体是纯净的吗？可能会含有什么杂质？我们应该怎样除去杂质得到纯净的气体？这里有三个问题：①要除去H2中的H2O应如何操作？②要除去CO2中的HCl应如何操作？③要除去CO中的CO2，并收集CO应如何操作？

（学生设计实验方案，在电脑上组装实验仪器。教师在教室内巡视，关注学生设计实验过程；在前台检查学生组装仪器的情况。）

学生完成实验，分组展示各自的方案（略）。教师合理评价每组学生提供的方案。

［设计意图］学生在掌握气体制备和收集方法的基础上，能够理解目标气体中杂质气体产生的原因，通过自主设计实验方案，根据方案搭建实验装置，并验证自己的设计是否可行。设计实验方案、动手实验、验证实验的可行性，是个完整的实验过程。在这个过程中体现了学生的自主性，激发了学生的探究兴趣，锻炼了学生的动手能力。在验证实验的过程中，学生能够发现自己实验方案的不足并进行修正和完善，对“发现问题—进行改进”的科学发展过程有了更好的体会。

三、教学反思

本节课依托化学学科教室中的多种媒体设备，完成以气体的检验、制备、净化为主题的单元教学，既锻炼了学生设计实验的能力，又完成了制备纯净气体的模型构建，使证据推理与模型认知、科学探究与创新意识得到落实，促进学生化学学科核心素养的养成。

本节课还反映出学生处理陌生问题的能力需要加强，比如设计实验方案时总是顾此失彼，不能全面、系统地考虑问题；很少有学生能够独立地完成一个完整的实验操作；实验方案设计思路不够清晰，实验创新意识薄弱，也缺乏实验改进与创新意识的知识储备。因此，教师要加强学生的动手操作能力，培养学生创新精神，突出化学学科的学习特色。同时，实验过程中的安全问题也需要加强。教师利用电脑软件操作常常会使学生忽视实验的安全问题，所以在实验方案设计前、实验操作中、实验结束后，教师要时刻强调实验安全的重要性，在学生心中种下一粒安全实验的种子，培养学生进入实验室“安全第一位”的意识。

（作者单位：江苏省常州市第二十四中学天宁分校）