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纵横交错：素养为本的化学教学以中和反应专题复习课为例

王宝斌

（江苏省张家港市第六中学,215638）

摘要：“素养为本”的课堂教学模型：横向是“设置教学情境→提出核心问题→组织学习活动→完善知识结构→发展核心素养”的目标达成过程,纵向是“情境成线、问题成串、活动成系列、知识成体系、素养促发展”的能力提升过程.其教学策略有：在情境体验中培养科学态度；在知识获取中建构化学学科观念；在实验探究中提升三重表征思维.对此,以“中和反应”专题复习课为例进行说明.

关键词：素养为本中和反应科学态度学科观念三重表征

化学学科核心素养是学生发展核心素养的重要组成部分,是学生综合素质的具体体现,反映了社会主义核心价值观下化学学科育人的基本要求,全面展现了化学课程学习对学生未来发展的重要价值.化学核心素养包括“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”“科学态度与社会责任”5个方面.这些核心素养要求学生在初中化学启蒙课程和高中化学课程的学习过程中逐步形成和发展.发展学生化学核心素养要求教师积极开展“素养为本”的课堂教学实践,主动探索“素养为本”的有效课堂教学模型和策略.本文以沪教版初中化学九年级下册“中和反应”专题复习课为例,阐述开展“素养为本”的课堂教学的实践和思考.

一、“素养为本”的课堂教学模型

“素养为本”的课堂教学是以真实且富有价值的教学情境为平台、以具体问题为导向、以活动开展为线索、以知识获取为载体、以素养发展为目标的.因此,可从情境、问题、活动、知识、目标5个方面建构“素养为本”的课堂教学模型：将各

教学环节中的“教学情境”上下关联起来,形成模拟真实事件自然演变的“情境线索”；将各教学环节中的“核心问题”上下串联起来,形成层层递进,不断将思维引向深入的“问题线索”；将各教学环节中的“学生活动”上下紧扣起来,充分发挥各种感官的建构功能,形成读中学、思中学、做中学、辨中学的“活动线索”；将各教学环节中的“知识”上下结构化起来,形成从多角度和多层面揭示本质的“知识线索”,最终形成发展学生化学核心素养的“目标线索”.于是,可建构起“素养为本”的课堂教学模型,其横向是“设置教学情境→提出核心问题→组织学习活动→完善知识结构→发展核心素养”的目标达成过程,其纵向是“情境成线、问题成串、活动成系列、知识成体系、素养促发展”的能力提升过程.

二、“素养为本”的课堂教学策略

(一)在情境体验中培养科学态度

创设真实、有趣的教学情境,引出学科问题,引发认知冲突,引领学生经历知识产生、发展、提炼、应用的过程,让教学情境激发、推动、强化、调整学生的认知活动、情感活动和实践活动,从而培养学生学习、研究化学的兴趣和志向,以及实事求是的科学态度、严谨求实的科学精神,帮助学生理解科学、技术、社会与环境的关系.

(二)在知识获取中建构化学学科观念

化学教学必须从传授事实、掌握知识上升为使用事实、发展观念.以具体的化学知识为明线,以内隐于知识体系中的学科观念为暗线组织教学：明线的功能在于帮助学生理清知识关系,建构化学概念；暗线的价值在于帮助学生领悟思想方法,建构学科观念.

(三)在实验探究中提升三重表征思维

实验是化学的“最高法庭”,也是化学教学中最有效的“发生器”.利用实验引导学生展开探究：从宏观现象上观察、描述,从微观结构上解释以及用化学符号

表达物质的性质和变化,能够帮助学生把握化学学科的思维特点和“宏观—微观—符号”三重表征.

三、“素养为本”的课堂教学案例

（一）探析中和反应是否发生

师

（播放农业上用熟石灰改良酸性土壤的视频）

用熟石灰改良酸性土壤（含硫酸）时,发生了怎样的化学反应？属于哪种反应基本类型？请你再写出两个类似的化学反应方程式,并说明该反应是否有明显的表观现象.

生Ca(OH)2+H2SO4CaSO4+2H2O.该反应属于复分解反应的特例——酸碱中和反应.

（学生板书中和反应的化学方程式,交流表观现象.教师从中选出3个作为研究对象：①Cu(OH)2+2HClCuCl2+2H2O,蓝色絮状沉淀消失；②Ba(OH)2+H2SO4BaSO4↓+2H2O,有白色沉淀生成；③NaOH+HClNaCl+H2O,无明显的表观现象.）

师根据反应过程中是否有明显的表观现象,以上三个化学反应该怎样分类？

生可以分为两类：第一类是反应①②,可以通过明显的表观现象判断该反应是否发生.其中,反应①可以观察到反应物的消失,反应②可以观察到有新物质生成.第二类是反应③,无法通过明显的表观现象判断该反应是否发生.

师对于无明显表观现象的中和反应,要判断该反应是否发生,你的思路是怎样的？

（学生思考、讨论.教师组织学生讨论、交流,适时引导,厘清两种检验思路,形成多种判断方法.）

师通过以上讨论我们发现,虽然NaOH溶液与稀盐酸反应无明显的表观现象,但是,我们可

以从两个视角展开研究,用多种方法检验该反应是否发生：一是检验反应物的消失,二是检验有新物质生成.具体到验证NaOH溶液与稀盐酸是否发生中和反应,检验视角有两个：一是从反应物的角度进行验证,检验反应后溶液中无NaOH存在.根据碱的性质,具体方法有三种：（1）用无色酚酞试液或蓝色石蕊试纸,检验反应后溶液呈现中性或酸性.（2）用pH试纸或pH计,测定反应后溶液（常温）pH等于7或pH<7.（3）取反应后的溶液于试管中,滴加硫酸铜溶液,观察无蓝色絮状沉淀生成.二是从生成物的角度进行验证.具体方法有两种：（1）检验反应后有氯化钠生成.可以用玻璃棒蘸取反应后呈中性或酸性的溶液,在酒精灯上灼烧,观察有白色固体析出.（2）检验反应后有水生成.但是,对于溶液中进行的化学反应,检验是否有水生成很不方便.从操作简单、现象明显的角度来选择,你认为哪种方案更适合？

生用无色酚酞试液检验更适合.

（二）探析中和反应是否恰好发生

（学生实验：在盛有NaOH溶液的烧杯中滴加3滴无色酚酞试液,用胶头滴管逐滴加入稀盐酸,边滴加边搅拌.）

师判断该中和反应恰好发生的依据是什么？

生溶液恰好由红色变为无色.

师将无色酚酞试液换成紫色石蕊试液是否可行？为什么？

生不行.因为紫色石蕊试液在碱性溶液中呈蓝色,在中性溶液中呈紫色,由蓝色变为紫色现象很不明显,不易观察,从而难以判定反应是否恰好发生.

教学活动必须遵循学生的认识规律：从已知到未知、从具体到抽象、从简单到复杂、从模仿到创造、从感知到理解,引领学生由浅入深、由表及里、循序渐进地掌握知识,培养能力,发展素养.因此,即使是相同的教学内容,在教学的不同阶段,教学策略必然有所差异.以“中和反应”为例,新授课侧重于“是什么”,即按照教材48页“活动与探究”栏目设计的三个实验推进教学,探究中和反应是否恰好发生以及反应过程中溶液酸碱性、溶液温度的变化规律,并且检验有新物质氯化钠生成.专题复习是对新授课的提炼和升华,尤其在章复习和册复习中,需要解决另外两个问题：一是“为什么”.教材给出实验方案的思路是什么？为什么要设计这样的实验方案？用其他方法行不行、好不好？二是“怎么办”.怎样透过现象看本质？对于无明显表观现象的化学反应,怎样确认该反应是否发生？进而建立思维模型.在上述案例中,笔者通过创设教学情境,以“问题链”引导学生经历分析、评价、综合、概括等高阶思维活动,从而“看到山外山,观到水外水”.

（三）探析中和反应的本质

师（出示图1）请观察图示,思考NaOH溶液与稀盐酸发生中和反应的本质是什么？

生中和反应的本质是氢离子与氢氧根离子反应生成水：H++OH-等于H2O.

师那怎样检验中和反应有水生成呢？

生对于溶液中进行的中和反应,很难检验是否有水生成,因此,不能用酸和碱的溶液反应.可以用不含水的固体酸和固体碱反应,这样就能观察到是否有水生成.

师现有无水草酸粉末和NaOH粉末,怎样检验二者的中和反应有水生成？

生在试管中加入无水草酸粉末和NaOH粉末,振荡试管,如果试管内有水生成或者固体粉末变成糊状,则说明中和反应生成了水.

师草酸固体和NaOH固体都易潮解.由于两种固体都暴露在空气中,这样即使有水存在,也无法说明是中和反应生成的,还是混合固体吸收空气中的水蒸气而潮解形成的.怎样优化实验方案？

生做对比实验.在另外两个试管中分别放置等量的无水草酸粉末和NaOH粉末,对比观察三个试管的实验现象.

（教师演示无水草酸和NaOH中和反应实验：振荡试管几秒钟后,固体间剧烈反应,放出大量的热,迅速将水蒸发,在试管口冷凝后形成大量的白雾和水滴.）

探析中和反应的本质时,教师往往采用图示或动画的方法,模拟中和反应的发生.但是,无论图示还是动画都是一种虚拟现实,

不是事实的再现.这里,笔者演示了无水草酸粉末与NaOH粉末的反应,当学生观察到剧烈的反应现象时,惊奇之情无以言表.笔者认为,给学生的思维震撼至少有两点：一是深入理解了中和反应的本质（有水生成）.二是颠覆了思维的局限,认识到中和反应不仅能在溶液中进行,也能在固体间发生.

（四）中和反应的应用

师

（播放胃药斯达舒广告视频）

胃药斯达舒中含有氢氧化铝,请用化学方程式表示斯达舒治疗胃酸过多的反应原理.

生 Al(OH)3+3HClAlCl3+3H2O.

师在日常生活和工农业生产中,中和反应用途广泛,请举例说明.

生用熟石灰改良酸性土壤,夏天被蚊虫叮咬后涂肥皂水止痒,用稀硫酸和氨水反应制取氮肥硫酸铵等.

（教师引导学生归纳中和反应的用途：从反应物的角度讲,

就是改变溶液的酸碱性；从生成物的角度讲,就是制备所需的盐.）

师造纸术是我国的四大发明之一,它有效推动了人类文明的发展.而造纸会产生大量含有NaOH的废水,需要处理成中性后排放.氢氧化钙、稀硫酸、水三种物质中,可用于处理造纸废水的是——

生稀硫酸.

师若某造纸厂废水中NaOH的质量分数为1.6%,现有废硫酸9.8 t（H2SO4的质量分数为20%）,可处理的废水质量是多少？

（学生计算.）

关于中和反应的应用,笔者的教学思路与探析中和反应是否发生是一脉相承的.就定性研究而言,从反应物的角度讲,应用中和反应可以改变溶液的酸碱性；从生成物的角度讲,应用中和反应可以制取所需的盐.就定量研究而言,可以依据化学方程式计算处理碱性废水要加多少废硫酸,其目的有二：一是体会定量研究在工农业生产中的价值,二是进一步规范依据化学方程式进行计算的解题步骤.

本文系江苏省中小学教研室第十一期重点课题“在初中化学教学中发展学生化学核心素养的实践研究”（编号：2015JK11Z003)的阶段性研究成果.

参考文献：

［1］孙红保.课堂“教学活动”与“目标”一致性模型的建构与实践［J］.全球教育展望,2017（3）.

［2］杨玉琴.化学计算的学科本质及其教学［J］.化学教学,2013（10）.

化学教学论文范文结:

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