新课标下初中化学大单元教学设计及实践探索——以人教版化学下册第九单元“溶液”为例

王海红 高德生

(1.白山市第八中学,吉林 白山 134399;2.白山职业技术学校,吉林 白山 134300)

大单元教学设计指的是以研读课标、挖掘教材、分析学情为基础,聚焦学科需要培育的核心素养,对教学内容进行主题整合与任务分解之后实施的教学。其从整体上强化了学科体系和学科观念,最终服务于学生核心素养的生成。化学作为初中阶段的重要学科,更加需要积极探索大单元教学模式的应用路径,通过大单元教学的设计和实践,一方面让学生的化学知识能够形成体系,另一方面也让学生对化学的学习产生浓厚兴趣,激发学生化学学习的积极性。“溶液” 单元是人教版化学下册的第九单元,结合该单元教学要求渗透大单元教学模式,能够让学生深刻理解“溶液” 单元学习目标,提升学生化学综合素养。

一、分析课标,确定引领单元主题

化学学科最大的特征是实验性,教学内容包含了核心知识、必做实验和实践活动、学业要求三方面。“溶液” 虽然是一个独立的单元,但是在大单元的视域下,对它的内容分析则并不局限于这一个单元之中,而是需要将它与其他知识融会贯通,做系统且渐进的教学设计。经过梳理与分析可以看到,“溶液” 作为独立单元时,其核心知识包括认识实验标识、使用实验器材(试剂)、根据性质检验和区分物质、配制一定质量分数的溶液、分离混合物等。必做实验和实践活动是去除粗盐中难溶的杂质、配制一定比例的氯化钠溶液、探究水的组成与变化。这些内容在后来“常见的物质” “水和溶液” 等单元教学中也出现了。由此可见,这部分内容不仅是核心部分,还会在整个初中阶段循环往复地出现,它们可以被组建成教学设计的脉络,方便教师和学生从内部联系的视角更清晰地掌握知识点,奠定引领性主题的构建基础。学业要求方面,“溶液” 单元着重让学生明确实验的程序和方法,并通过这些程序与方法和真实情景建立联系。这种侧重于学习品质和能力的要求更是长期培养的结果。综合该单元分析,可以得出单元教学目标: 一是通过问题讨论和实验方法观察、记录、分析实验现象,认识溶液溶解的过程,了解溶液概念,了解常见溶剂,包括水、汽油、酒精等,探究不同物质在水中溶解时的温度变化,知道常见的乳化现象;二是借助科学的方法理解饱和溶液与不饱和溶液的含义,结合实验实践了解“饱和溶液” 与“不饱和溶液” 的相对性,学会相应的数据处理;三是掌握溶液质量分数的简单计算,并练习基本解题方法。

二、规划教学,合理安排教学内容

综合该单元学习目标和教学内容安排,通过三个课时完成该单元教学,同时做好教学内容安排。首先,教师带领学生学习“溶液的形成” 内容,在该内容学习过程中,带领学生了解溶液、溶剂、溶质之间的关系,并观察、分析溶液溶解时的吸热和放热现象,深入理解乳化现象;其次,教师带领学生学习“溶解度知识”,该内容学习包括饱和溶液和不饱和溶液的概念与转化、溶解度的概念、溶解度曲线意义;最后,带领学生学习“一定溶质质量分数的氯化钠溶液的配制”。

三、夯实课程,快乐渗透单元知识

结合设计的教学规划进行“溶液” 单元教学内容,需要注重不同教学方法的应用,让学生在多种教学方法支撑下,对所学内容产生浓厚兴趣,带领学生深度探索知识。

(一) 溶液形成教学设计

用趣味的方法引导学生进入课堂,用形象的方式展示教学内容,用实验的模式探索研究,能够让学生的化学学习兴趣越来越浓,能够让学生更好地参与知识的学习。“溶液” 单元教学的开展,离不开多种方法的综合应用,让学生在趣味横生的课堂上感受知识探索的快乐。

教师在“溶液形成” 这一课时的教学过程中,可以使用多媒体给学生展示“海水” 的视频,让学生思考“为什么海水是咸的?” “为什么海水有苦味?” 带着问题观看视频,学生不仅快速融入情境之中,而且思维也活跃起来,激发学生对化学知识的探究意识。观看视频后,教师可以给学生播放微生物溶于水的过程的动画视频,以动画的形式引入溶液的形成过程,让学生在头脑中形成化学与生活的关联认识。让学生思考水在我们的生活中扮演什么角色,被溶解的物质是什么,生活中与之相似的例子有哪些,等等。

学生完成观看和问题讨论后,内心对于溶解知识的探索欲望被点燃,此时教师可以把学生分成学习小组,分别进行氯化钠、氢氧化钠、硝酸铵等物质的溶解实验,同时感受这些物质在水中溶解时的温度变化,探究不同固体物质溶解时的热量吸收、释放情况。小组趣味实验既让学生有了相互沟通交流的过程,也让学生以实验的方式了解了物质溶解时溶液温度的变化,让学生的模型建构能力、实验探索能力悄然形成。学生完成实验之后,教师还可以给学生进行展示实验,将油放入水中,观察油入水中的变化,并猜想做完实验的试管是否可以清洗干净? 猜想的依据是什么? 使用洗涤剂之后试管变得更干净了,洗涤剂在此过程中有什么作用? 教师的实验展示过程、学生的猜想过程让学生对于乳化现象有了概念性认知,也让学生将所观察到的宏观物质变化与视频展示的微观变化结合在一起。

(二) 溶解度教学设计

学生在学习“溶液形成” 之后,对于溶液、物质溶解已经产生一定的形象化认识,在此基础上教师可以进一步渗透“溶解度” 的相关教学内容。通过“溶解度” 的教学强化学生的理论分析与深度研究,通过小组讨论、猜想等方式辅助学生知识理解,带动学生强化理论知识掌握。

教师在“溶解度” 这一课时的教学过程中,可以让学生分析生活现象“冬天捞碱,夏天晒盐”,这里的 “盐” 其实指的是NaCl,“碱” 指的是Na2CO3。学生可以结合资料的查阅、小组的讨论、生活的联系对这一生活现象进行分析,由此引入“溶解度” 概念。之后,教师可以让学生以小组形式进行讨论,猜想可溶物在一定量的水中是否可以无限溶解,并让学生以硝酸钾为例来进行解析。通过小组分析讨论的方式,学生能够探讨得出物质溶解的影响因素,总结饱和溶液的相关概念,这让学生的理论知识逐渐形成,也让学生的研究分析能力逐渐强化,激发学生强烈的探索欲望。完成可溶物的水中溶解讨论之后,教师可以让学生在此基础上以相同方式讨论分析饱和溶液和不饱和溶液的转化,并让学生思考饱和的氯化钠(NaCl) 溶液如何转化为不饱和溶液,不饱和的硝酸钾溶液(KNO3) 如何转化为饱和溶液。讨论的过程强化了学生的知识理解,也让学生逐渐了解影响溶液溶解的因素——温度、溶液量的作用发挥方式。

在学生进行相关知识讨论之后,教师可以让学生进行溶解度概念的提炼和总结,让学生用自己的语言阐述溶解度的概念,并讨论如何将溶液溶解度的曲线绘制完成,由此引出学生需要掌握的溶解度曲线四要素,即温度、质量、饱和状态、100g 容剂。教师还可以让学生结合四要素尝试绘制溶解度曲线,横坐标表示温度,纵坐标表示物质的溶解度,结合给到的数据进行不同物质的溶解度曲线绘制。最后,由小组代表进行小组讨论成果汇报展示。以小组讨论、分析研究、提炼总结等方式,引导学生深入理论层面进行知识研究分析,让学生了解绘制溶解度曲线的意义,能够让学生的总结归纳能力、规律寻找能力再上一个新台阶。学生分析溶液的溶解度之后,教师可以再让学生讨论气体物质的溶解度,以实现知识的延伸和综合。

(三) 溶质的质量分数与配制教学设计

“溶质的质量分数与配制” 这一课时的教学内容相较前两课时来说,教学要求和标准更高,要让学生了解溶质质量分数是一种表示溶液组成的方法,并能够计算溶质质量分数,在实操中能够配制一定质量分数的溶液。因此,教师要注重引导学生进行多知识融合,注重做好学生实操训练。

授课之初,教师以演示实验的方式引导学生进入本课时学习内容,通过实验配制三种不同颜色的硫酸铜溶液,并让学生思考三种溶液的不同颜色所折射的原理是什么。借助这个演示实验,让学生了解不同溶质质量对溶液的作用和影响,从一定程度上激发学生的科学探索意愿。之后,教师让学生在演示实验讨论的基础上,自主分析溶液的质量分数相关内容,并通过实验的方式验证讨论结论。学生通过课本的阅读和小组的讨论分析,了解溶质质量分数的定义和公式表示方法,分析得出溶质质量分数、溶质、溶液质量的关系。

讨论完成后,教师给学生布置任务: 通过实验操作的方式配制50g 质量分数为2%的氯化钠溶液。学生通过教师引导、阅读课本、小组讨论等方式了解实验原理,并结合准备的托盘天平、玻璃棒、量筒、烧杯、胶头滴管等实验器材进行实验溶质的称量、计算、量取、溶解。实验过程中教师要引导学生关注实验注意事项,不得直接用手拿取溶质,溶质称量要确保准确无误,储存容器要使用标准溶液清洗,读数要与凹液面齐平,等等。通过实验实操的方式,学生能够以更严谨的态度进行实验,能够了解实验进行的必要步骤,能够让学生在实验过程中获得探究能力,提升学生的实验实操技能。此外,教师在该单元内容教学完成之后,还要给学生布置一些题目进行随堂练习,夯实学生对溶质质量分数公式的应用,稀释问题、计算溶质质量分数问题等都可以成为学生练习题目,鼓励并引导学生通过实验实操、题目练习寻找题目解答思路。

四、归纳总结,优化教学方法路径

在“溶液” 这一单元教学中,不同课时的教学内容使用不同的教学方法,依托于单元知识的融会贯通,以及多样教学方法的结合,学生对于知识的掌握也更为牢固。在第1 课时的教学过程中,教师利用多媒体形象展示溶液的形成和洗涤剂去污原理的微观过程,学生能够借助多媒体的展示形象化理解溶液的形成和乳化现象原理,也让学生的宏观思维体系、微观思维体系得以不同程度建构,突破传统知识难点。第2 课时的教学内容则是通过提出问题—假设猜想—研究讨论—得出结论的方式进行研究分析,教师鼓励学生利用课余时间进行小组或个人实验,一方面印证讨论的结论,另一方面也让学生的实验能力得以提升,这样能够让学生在情境融合基础上获得理论知识,能够让学生在问题的引导下获得思考能力、探索能力、研究能力的发展。第3 课时的教学过程中,教师引导学生进行实验实践,让学生配制一定质量分数的溶液,最大限度地规避实验中可能存在的错误操作和错误理解,点拨学生的思维认知,训练学生的实操能力,这样的教学过程让学生更具实操性,带给学生理论与实践的更好契合。教师在完成“溶液” 大单元教学之后,还可以对学生的学习效果进行评价,通过设置“评价卡” 等方式对学生的学习情况进行横向、纵向评定,了解学生的学习薄弱点,并从学生的薄弱环节入手进行重点指导和练习,帮助学生提升单元知识的掌握成效。

五、结束语

时代的发展和进步让越来越多的教学方法融入课堂教学,为学生的学习平添色彩,带给学生与众不同的学习感受,也让学生的知识得以夯实。大单元教学法是众多教学法中的一种,但是通过该种方法的实践应用已经让课堂教学效果日渐显现,让学生的学习兴趣日渐高涨。“溶液” 作为初中化学教学的单元组成,是学生学习的重点,并与其他很多知识相关联。以“溶液” 教学为例进行新课标大单元教学设计和实践探索,能够让我们从一个视角窥探到大单元教学法的应用效果。教师要结合学生的实际情况,深度探索大单元教学法的应用策略,丰富化学教学方法,让初中化学课堂变得精彩纷呈,让学生真切体会化学知识的魅力,让学生在化学的世界中尽情畅游。