基于情境與問(wèn)題導(dǎo)向、活動(dòng)驅(qū)動(dòng)，培育學(xué)生核心素養(yǎng)

張璐

摘要：分析了“探究無(wú)明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生？”的教學(xué)背景與相關(guān)內(nèi)容的教學(xué)現(xiàn)狀;闡釋了以該課題為例，基于情境與問(wèn)題導(dǎo)向、活動(dòng)驅(qū)動(dòng)以培育學(xué)生核心素養(yǎng)的教學(xué)理論和具體教學(xué)實(shí)施過(guò)程。首先選擇具有發(fā)展性的學(xué)習(xí)探索情境，巧妙構(gòu)思針對(duì)每個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的具有思維含量、可引導(dǎo)學(xué)生活動(dòng)的大小問(wèn)題，再由此創(chuàng)設(shè)基于問(wèn)題解決、提升能力的不同形式的學(xué)生活動(dòng)，以培育學(xué)生核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：情境與問(wèn)題;學(xué)生活動(dòng);核心素養(yǎng)培養(yǎng);無(wú)明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng);化學(xué)復(fù)習(xí)課

文章編號(hào)：1008-0546（2022）05-0018-08中圖分類號(hào)：G632.41文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.05.004

一、問(wèn)題的提出

1.教學(xué)背景分析

“探究無(wú)明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生？”實(shí)驗(yàn)專? 題涉及到的物質(zhì)知識(shí)（定性）涵蓋了金屬、氧化物、酸、堿、鹽類物質(zhì)的物理與化學(xué)性質(zhì)，也同時(shí)關(guān)注物質(zhì)用? 量（定量）對(duì)反應(yīng)后物質(zhì)組成的影響。該專題可提升? 的學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ校何镔|(zhì)的檢驗(yàn)，根據(jù)特定實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，規(guī)范描述實(shí)驗(yàn)步驟和準(zhǔn)確描述實(shí)驗(yàn)的? 現(xiàn)象，對(duì)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行推理分析。專題相關(guān)? 知識(shí)內(nèi)容在《上海市初中化學(xué)學(xué)科教學(xué)基本要求（試? 驗(yàn)本）》[1]中體現(xiàn)的學(xué)習(xí)水平均為B 級(jí)。對(duì)于學(xué)生而? 言，“探究無(wú)明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生？”是有難? 度的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。學(xué)生盡管以教材中無(wú)明顯實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象? 的三個(gè)化學(xué)反應(yīng)（“二氧化碳和水的反應(yīng)”“無(wú)明顯現(xiàn)? 象的酸堿中和反應(yīng)”“氫氧化鈉與二氧化碳的反應(yīng)”） 為探究依據(jù)，學(xué)習(xí)了從“證有新物質(zhì)”和“證無(wú)反應(yīng)物”兩方面來(lái)分析和解決問(wèn)題，但對(duì)于該特定化學(xué)思路的? 理解不到位，在分析相關(guān)問(wèn)題或設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案時(shí)思路? 不清或缺乏思路和方法[2，3]。

筆者所授課班級(jí)學(xué)生有較好的知識(shí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力，本節(jié)課前存在的問(wèn)題是：分析問(wèn)題時(shí)，證據(jù)意識(shí)不夠強(qiáng)烈，思考問(wèn)題不夠全面和嚴(yán)謹(jǐn)，遷移運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決新情境中問(wèn)題的能力有待提高。這些能力是學(xué)生在中考時(shí)拿高分的重要保障，更是良好學(xué)習(xí)力（科技的創(chuàng)新和發(fā)展以及知識(shí)的累積和更迭，需要我們擁有超強(qiáng)的學(xué)習(xí)力來(lái)傳承和創(chuàng)新）的幾個(gè)主要指標(biāo)。

綜上所述，將“探究無(wú)明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生？”作為上教版（試用本）第五章和第六章的一節(jié)專題復(fù)習(xí)課，通過(guò)選擇合適的探索情境，引導(dǎo)學(xué)生在充分的“做”“想”“講”中認(rèn)識(shí)歸納解決特定問(wèn)題的思路和方法并加以運(yùn)用，是具有很高的復(fù)習(xí)價(jià)值的。

2.教學(xué)現(xiàn)狀分析

對(duì)目前已有的關(guān)于“探究無(wú)明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生？”的教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)有以下特點(diǎn)：第一，教學(xué)設(shè)計(jì)都非常重視培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識(shí)，因此對(duì)于實(shí)驗(yàn)方法和裝置的設(shè)計(jì)與改進(jìn)進(jìn)行了充分有深度的探索。涉及的實(shí)驗(yàn)手段有“試管反應(yīng)”也有“數(shù)字化實(shí)驗(yàn)”，這樣可激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提升依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與數(shù)據(jù)進(jìn)行推理的能力。第二，絕大部分論文都是由證明“無(wú)明顯現(xiàn)象中和反應(yīng)”或“氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)”發(fā)生的教學(xué)設(shè)計(jì)而展開(kāi)的，沒(méi)有涉及綜合教材各相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容或引導(dǎo)學(xué)生解決新的情境問(wèn)題的教學(xué)設(shè)計(jì)。因此，在引導(dǎo)學(xué)生形成解決特定問(wèn)題的思路方法、培養(yǎng)知識(shí)遷移能力和思維靈活性方面還有探索的空間。第三，教師們充分挖掘教學(xué)素材，設(shè)計(jì)了系列方法來(lái)探究化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。例如：產(chǎn)物檢驗(yàn)法、壓強(qiáng)變化法、定量測(cè)定法、直接證明法和pH 檢驗(yàn)法等。實(shí)驗(yàn)方法類別繁多，但各方法之間的潛在關(guān)系未被充分挖掘，解決問(wèn)題的思路不夠貼近概念本質(zhì)，這樣不利于學(xué)生深刻理解和遷移運(yùn)用。探究物質(zhì)是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，需要以化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)和典型特征為基本依據(jù)，由此形成的解決問(wèn)題的思路才具有方法論的意義和價(jià)值，才可以提升學(xué)生對(duì)化學(xué)反應(yīng)的認(rèn)識(shí)[4]。

因此，“探究無(wú)明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生？”復(fù)習(xí)專題力求將學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程置于一個(gè)新的問(wèn)題? 情境中，學(xué)生沿著設(shè)計(jì)好的問(wèn)題路徑，親歷不同形式? 的探究活動(dòng)，將原有認(rèn)知模型進(jìn)行優(yōu)化，提升思維的? 深刻性、全面性和嚴(yán)謹(jǐn)性。

二、教學(xué)理論基礎(chǔ)與教學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明?? 1.情境與問(wèn)題是化學(xué)教學(xué)的“腳手架”

福建師范大學(xué)余文森教授說(shuō)：“情境之于知識(shí)，猶如湯之于鹽，鹽需要溶入湯中才能被吸收，知識(shí)也需要溶入情境之中才能顯示其活力與美感，才能容易被學(xué)生理解、消化、吸收?！边m宜的情境一般是與實(shí)際問(wèn)題的解決聯(lián)系在一起的，學(xué)習(xí)目標(biāo)的達(dá)成就在問(wèn)題解決的過(guò)程中[5]。為了保證情境能充分發(fā)揮其功能，復(fù)習(xí)課中創(chuàng)設(shè)的情境更要力求真實(shí)有效、貼近內(nèi)容、貼近學(xué)生及可引發(fā)探究（如圖1所示）。

本節(jié)課設(shè)計(jì)了三條教學(xué)“線路”：明線是探究碳酸氫鈉和氫氧化鈉是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？暗線是對(duì)探究二氧化碳與水、二氧化碳與氫氧化鈉、鹽酸與氫氧化鈉三個(gè)化學(xué)反應(yīng)發(fā)生實(shí)驗(yàn)的深化理解，以及對(duì)實(shí)驗(yàn)思路、物質(zhì)轉(zhuǎn)化和實(shí)驗(yàn)手段的掌握。學(xué)生的活動(dòng)推動(dòng)了這三條線的同時(shí)進(jìn)行。教學(xué)時(shí)，先將已學(xué)過(guò)的知識(shí)整理歸納兩個(gè)實(shí)驗(yàn)思路，使之與新問(wèn)題緊密聯(lián)系起來(lái)，引導(dǎo)學(xué)生思維遷移;再通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)優(yōu)化認(rèn)知模型。

這里選擇探究NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O反應(yīng)的發(fā)生，是因?yàn)樗鼰o(wú)明顯現(xiàn)象，學(xué)生對(duì)與反應(yīng)涉及到物質(zhì)的性質(zhì)熟悉或容易探究理解，且無(wú)論從“證有新物質(zhì)”或“證無(wú)反應(yīng)物（完全反應(yīng)）”哪個(gè)角度看，都有較大的探究空間用以開(kāi)展學(xué)生活動(dòng)。

無(wú)論是布魯納的發(fā)現(xiàn)法，杜威的問(wèn)題教學(xué)法，還是建構(gòu)主義提出的基于問(wèn)題學(xué)習(xí)，前提都是創(chuàng)設(shè)合適的教學(xué)情境，再圍繞情境設(shè)計(jì)具有趣味性，有思考價(jià)值、有意義的情境問(wèn)題。通過(guò)對(duì)問(wèn)題的思考和解決，建構(gòu)知識(shí)，發(fā)展解決問(wèn)題的能力;通過(guò)圍繞問(wèn)題展開(kāi)的合作、交流和自主探究等方式，使學(xué)生真正參與學(xué)習(xí)的過(guò)程，成為學(xué)習(xí)的主體，讓學(xué)習(xí)真實(shí)發(fā)生[6]。在本示例的活動(dòng)設(shè)計(jì)中，嘗試以大問(wèn)題構(gòu)建活動(dòng)的邏輯結(jié)構(gòu)，再創(chuàng)建適切的引導(dǎo)性小問(wèn)題，將活動(dòng)中的各個(gè)環(huán)節(jié)串聯(lián)成了一個(gè)連續(xù)的、遞進(jìn)的學(xué)生思維能力發(fā)展的過(guò)程，組成了一個(gè)生動(dòng)有價(jià)值的學(xué)習(xí)活動(dòng)[7]。課堂內(nèi)問(wèn)題的設(shè)計(jì)也有意識(shí)地關(guān)注化學(xué)素養(yǎng)達(dá)成情況的診斷。

邏輯清晰、設(shè)計(jì)意圖分明的問(wèn)題（見(jiàn)表1）讓課堂結(jié)構(gòu)有序，更好地引導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展活動(dòng)解決問(wèn)題。各環(huán)節(jié)間問(wèn)題的設(shè)計(jì)注重知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，讓學(xué)生知道怎么想和如何做。這樣分階段遞進(jìn)式地促進(jìn)學(xué)生形成解決特定問(wèn)題的思路與方法，讓發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科思維方式和解決問(wèn)題能力的目標(biāo)落實(shí)在具體的任務(wù)解決過(guò)程中。

2.學(xué)生活動(dòng)是化學(xué)教學(xué)的“催化劑”

每一份教學(xué)設(shè)計(jì)都是為使課堂教學(xué)達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，而其中融合了探究性學(xué)習(xí)活動(dòng)的教學(xué)設(shè)計(jì)與課堂對(duì)于學(xué)生的培養(yǎng)才最有價(jià)值與生命力。學(xué)生只有經(jīng)歷了對(duì)知識(shí)主動(dòng)加工和處理的過(guò)程，才會(huì)不僅知其然，而且知其所以然，達(dá)到對(duì)知識(shí)的靈活應(yīng)用，且能感受知識(shí)獲得的樂(lè)趣和快樂(lè)，更好地形成思維，提升能力。在設(shè)計(jì)學(xué)生活動(dòng)時(shí)要考慮，基于知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，對(duì)學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展有整體考慮，讓問(wèn)題的解決與“思路”的形成同步（如圖2所示）;將學(xué)生認(rèn)識(shí)思路的形成和發(fā)展作為顯性目標(biāo)，以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)學(xué)生經(jīng)歷建構(gòu)思路的過(guò)程。

本節(jié)課是主題式實(shí)驗(yàn)探究課，學(xué)生圍繞階段性的特定問(wèn)題進(jìn)行探究。教師以問(wèn)題解決為主要目標(biāo)，依據(jù)整體設(shè)計(jì)好的大、小問(wèn)題組織了多樣化的學(xué)習(xí)方式，如：歸納討論、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)（試管實(shí)驗(yàn)及數(shù)字化實(shí)驗(yàn)）、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、表達(dá)交流、查閱資料和解釋問(wèn)題等。

三、基于情境與問(wèn)題導(dǎo)向、學(xué)生活動(dòng)驅(qū)動(dòng)的教學(xué)設(shè)計(jì)

學(xué)生在真實(shí)有效、具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)情境中，在精心設(shè)計(jì)的問(wèn)題引導(dǎo)下，經(jīng)歷歸納概括、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證、查閱資料、解釋問(wèn)題、表達(dá)交流等活動(dòng)解決了新的問(wèn)題情境，同時(shí)將原有認(rèn)知模型進(jìn)行優(yōu)化，形成并運(yùn)用解決此類實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的思路模型，提升了化學(xué)觀念與素養(yǎng)。

（如圖3所示）

1.教學(xué)與評(píng)價(jià)目標(biāo)

【教學(xué)目標(biāo)】

（1）通過(guò)探究不熟悉的 NaHCO3與 NaOH 是否反應(yīng)的過(guò)程，形成解決這類問(wèn)題的思路，進(jìn)一步培養(yǎng)知識(shí)遷移、歸納概括、證據(jù)推理的能力，鍛煉全面、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S。

（2）通過(guò)理解探究無(wú)明顯現(xiàn)象化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生的思路，掌握相關(guān)的認(rèn)知模型。

（3）通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)探究NaHCO3的相關(guān)化學(xué)性質(zhì)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究 NaHCO3與 NaOH 是否反應(yīng)并進(jìn)行分析，培養(yǎng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的能力。

【評(píng)價(jià)目標(biāo)】

（1）通過(guò)交流與點(diǎn)評(píng)基于特定思路證明NaHCO3與NaOH反應(yīng)發(fā)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，診斷并發(fā)展學(xué)生物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì)的水平（孤立水平、系統(tǒng)水平）。

（2）通過(guò)運(yùn)用特定思路對(duì)具體無(wú)明顯現(xiàn)象化學(xué)反應(yīng)發(fā)生證明方法的判斷與分析，診斷并發(fā)展學(xué)生認(rèn)識(shí)思路結(jié)構(gòu)化的水平。

（3）通過(guò)對(duì)小組實(shí)驗(yàn)、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的交流與點(diǎn)評(píng)，診斷并發(fā)展學(xué)生證據(jù)推理的能力。

2.教學(xué)與評(píng)價(jià)思路

化學(xué)日常學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)不能游離于化學(xué)教育學(xué)之外，應(yīng)與化學(xué)教育學(xué)活動(dòng)有機(jī)融合在一起[8]。教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)緊緊圍繞發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)這一主旨，將評(píng)價(jià)滲透到教學(xué)活動(dòng)的整個(gè)過(guò)程，通過(guò)評(píng)價(jià)引導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)。本節(jié)課的教學(xué)與評(píng)價(jià)思路見(jiàn)圖4。

3.教學(xué)實(shí)錄

（1）基于組成相似性質(zhì)相似，引出新的實(shí)驗(yàn)情境? 【情境】觀察 Ca（HCO3）2溶液與 NaOH溶液混合、NaHCO3溶液與NaOH溶液混合的現(xiàn)象，并基于物質(zhì)組成推斷反應(yīng)的發(fā)生。

【問(wèn)題】見(jiàn)表1。

【學(xué)生活動(dòng)】觀察現(xiàn)象，基于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與“同類物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)相似”的化學(xué)觀念推斷化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生。

【評(píng)價(jià)任務(wù)】從基于概念原理水平診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化思路的認(rèn)知水平（見(jiàn)圖5）。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)本環(huán)節(jié)的設(shè)置，建構(gòu)了預(yù)測(cè)物質(zhì)變化認(rèn)知模型，提升了學(xué)生模型認(rèn)知的水平;培養(yǎng)了宏觀辨識(shí)與微觀辨析的素養(yǎng)，同時(shí)激發(fā)繼續(xù)探索學(xué)習(xí)的興趣。

（2）建構(gòu)、遷移運(yùn)用證明無(wú)明顯現(xiàn)象化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的實(shí)驗(yàn)思路一

【情境】依據(jù)思路一設(shè)計(jì)證明NaHCO3與NaOH反應(yīng)發(fā)生的實(shí)驗(yàn)方案，見(jiàn)圖6。

【問(wèn)題】見(jiàn)表1。

【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生小組對(duì)“探究二氧化碳與水反應(yīng)的發(fā)生”及“探究氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的發(fā)生”兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行思考，討論歸納證明無(wú)明顯現(xiàn)象化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的思路一。通過(guò)實(shí)驗(yàn)了解NaHCO3與相關(guān)物質(zhì)反應(yīng)的現(xiàn)象，對(duì)比分析 NaOH 與 NaHCO3的相關(guān)化學(xué)性質(zhì)按思路一設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明NaOH 與NaHCO3與反應(yīng)發(fā)生，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)。

【評(píng)價(jià)任務(wù)】根據(jù)問(wèn)題的思考、分析討論與交流診斷學(xué)生認(rèn)識(shí)思路結(jié)構(gòu)化的水平;根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的交流與評(píng)價(jià)，診斷并發(fā)展學(xué)生物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究設(shè)計(jì)的水平（孤立水平、系統(tǒng)水平）。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生對(duì)已學(xué)“探究二氧化碳與水反應(yīng)的發(fā)生”及“探究氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的發(fā)生”兩個(gè)探究實(shí)驗(yàn)從“證有新物質(zhì)”的角度進(jìn)行深入比較思考，形成證明化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的一種思路：在反應(yīng)后加入一種物質(zhì)，通過(guò)明顯的現(xiàn)象證明有新物質(zhì)生成;該物質(zhì)（或一種實(shí)驗(yàn)方法）與新物質(zhì)作用有明顯現(xiàn)象而與各反應(yīng)物不作用或作用無(wú)相關(guān)現(xiàn)象。在通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)拓寬了對(duì)NaHCO3化學(xué)性質(zhì)的了解后，學(xué)生不難找到解決問(wèn)題的合適方案：取氫氧化鈉溶液于試管，加入碳酸氫鈉溶液，再滴加氯化鈣溶液，若有白色沉淀生成，則有碳酸鈉生成，該反應(yīng)發(fā)生了。在本學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)中，學(xué)生作為主動(dòng)的、積極的知識(shí)的探究者，參與建立解決特定問(wèn)題的一種化學(xué)思路的過(guò)程，并以框圖的形式使這一思路顯性化（見(jiàn)圖1）以深化理解。學(xué)生按此認(rèn)識(shí)思路進(jìn)行遷移運(yùn)用，合理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)，培養(yǎng)學(xué)生思維的深刻性。

（3）建構(gòu)、遷移運(yùn)用證明無(wú)明顯現(xiàn)象化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的實(shí)驗(yàn)思路二

【情境1】查閱資料、實(shí)驗(yàn)探究 NaHCO3、NaOH、 Na2CO3的化學(xué)性質(zhì)，為按思路二證明NaHCO3與NaOH 發(fā)生反應(yīng)提供證據(jù)。

【問(wèn)題】見(jiàn)表1。

【學(xué)生活動(dòng)】學(xué)生小組對(duì)“探究氫氧化鈉與鹽酸發(fā)生反應(yīng)”探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行思考，討論歸納證明無(wú)明顯現(xiàn)象化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的思路二。查閱資料了解 NaHCO3、 NaOH、Na2CO3受熱是否分解這一性質(zhì)，并通過(guò)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)探究NaHCO3溶液受熱分解的性質(zhì)（見(jiàn)圖7）。

【評(píng)價(jià)任務(wù)】根據(jù)問(wèn)題的思考、分析討論與交流診斷學(xué)生認(rèn)識(shí)思路結(jié)構(gòu)化的水平;根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案的交流與評(píng)價(jià)，診斷并發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和質(zhì)疑思辨的水平。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生對(duì)已學(xué)“探究氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)的發(fā)生”探究實(shí)驗(yàn)從“證無(wú)反應(yīng)物”的角度進(jìn)行深入思考，形成證明化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的第二種思路：確保一種反應(yīng)物被消耗完全，通過(guò)加入一種物質(zhì)（或一種實(shí)驗(yàn)方法）產(chǎn)生明顯的現(xiàn)象證明無(wú)該反應(yīng)物;反應(yīng)后加入的化學(xué)試劑與該反應(yīng)物作用有明顯現(xiàn)象而與其他反應(yīng)物及各生成物不作用或作用無(wú)相關(guān)現(xiàn)象。學(xué)生通過(guò)思考后發(fā)現(xiàn)依據(jù)已知物質(zhì)性質(zhì)無(wú)法證明NaHCO3? 與NaOH反應(yīng)發(fā)生，需要了解物質(zhì)更多的性質(zhì)。學(xué)生通過(guò)查閱資料，知道碳酸氫鈉固體在50°C 時(shí)開(kāi)始分解，270°C 分解完全。由此探究碳酸氫鈉溶液是否受熱會(huì)分解產(chǎn)生二氧化碳，讓學(xué)生感受到科學(xué)研究需要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。加熱碳酸氫鈉溶液實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，借助數(shù)字傳感器分析讓學(xué)生又感受到定量研究的神奇。比如，在加熱碳酸氫鈉溶液實(shí)驗(yàn)中，教師近距離拍攝溫度傳感器的金屬棒，才看見(jiàn)少量的氣泡附著在表面。而課堂在加熱碳酸氫鈉溶液時(shí)，同時(shí)用二氧化碳傳感器和溫度傳感器，就可以將二氧化碳濃度的變化轉(zhuǎn)化成具體的數(shù)據(jù)和曲線，發(fā)生明顯的變化。本環(huán)節(jié)的設(shè)置也注重培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理的化學(xué)素養(yǎng);融合創(chuàng)新模擬實(shí)驗(yàn)與數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，應(yīng)用新技術(shù)解決問(wèn)題，凸顯學(xué)科價(jià)值。

【情境2】依據(jù)思路二實(shí)驗(yàn)探究 NaHCO3與 NaOH 反應(yīng)發(fā)生，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)（見(jiàn)圖8）。

【問(wèn)題】見(jiàn)表1。

【學(xué)生活動(dòng)】按思路二設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究 NaHCO3與 NaOH反應(yīng)發(fā)生;觀察按實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，并依據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。

【評(píng)價(jià)任務(wù)】根據(jù)學(xué)生的方案設(shè)計(jì)及評(píng)價(jià)情況，診斷并發(fā)展學(xué)生化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的水平（定性水平以及定量水平）、證據(jù)推理的能力以及質(zhì)疑思辨的水平。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生往往會(huì)因?yàn)樗伎紗?wèn)題不嚴(yán)謹(jǐn)和不全面而在分析問(wèn)題時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤。教師準(zhǔn)確把握易錯(cuò)內(nèi)容，針對(duì)性設(shè)計(jì)活動(dòng)促進(jìn)學(xué)生能力和思維的發(fā)展。在將過(guò)量的NaOH 溶液與 NaHCO3溶液混合后，學(xué)生會(huì)因不能全面考慮體系中各物質(zhì)的性質(zhì)而認(rèn)為加熱混合后溶液不會(huì)有CO2生成，因此體系內(nèi)CO2的濃度保持不變。學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn)中CO2的濃度是減小的，進(jìn)而思考分析出，假設(shè)兩種物質(zhì)不反應(yīng)，NaOH 會(huì)吸收 NaHCO3受熱分解產(chǎn)生的CO2，體系內(nèi)CO2的濃度也不會(huì)增加。因此，這個(gè)方法不能用來(lái)證明反應(yīng)的發(fā)生。經(jīng)歷兩個(gè)探究活動(dòng)后，在課堂上能感受到學(xué)生批判性思維的成長(zhǎng)，預(yù)期實(shí)現(xiàn)知識(shí)的學(xué)習(xí)由低階思維和高階思維的聯(lián)通。通過(guò)本環(huán)節(jié)的設(shè)置，讓學(xué)生在不斷完善知識(shí)體系的基礎(chǔ)上形成結(jié)構(gòu)化的認(rèn)知體系，提升學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。

（4）深化理解與運(yùn)用探究無(wú)明顯現(xiàn)象化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的兩種實(shí)驗(yàn)思路

【情境】辨析實(shí)驗(yàn)思路一、二是否適用于證明每個(gè)化學(xué)反應(yīng)（重點(diǎn)分析課內(nèi)學(xué)習(xí)的三個(gè)化學(xué)反應(yīng)）的發(fā)生（見(jiàn)圖9）。

【問(wèn)題】見(jiàn)表1。

【學(xué)生活動(dòng)】辨析實(shí)驗(yàn)思路一、二是否適用于證明每個(gè)化學(xué)反應(yīng);根據(jù)給定 NaOH 與 NaHCO3的溶解性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明NaOH與CO2發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。

【評(píng)價(jià)任務(wù)】根據(jù)問(wèn)題思考、分析評(píng)價(jià)，診斷并發(fā)展學(xué)生認(rèn)識(shí)思路結(jié)構(gòu)化的水平和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)生深化理解了“探究二氧化碳與水? 反應(yīng)的發(fā)生”“探究氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的發(fā)生”以及“探究氫氧化鈉與鹽酸反應(yīng)的發(fā)生”三個(gè)經(jīng)典實(shí)? 驗(yàn)內(nèi)容;深刻領(lǐng)悟到對(duì)于有特定目的實(shí)驗(yàn)（比如，探究? 無(wú)明顯現(xiàn)象反應(yīng)的發(fā)生）有特定的實(shí)驗(yàn)思路：我們要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)靡罁?jù)化學(xué)反應(yīng)中各個(gè)物質(zhì)的化學(xué)或物理性質(zhì)，創(chuàng)造條件獲得證據(jù)，由此分析得到可靠的結(jié)論。關(guān)注培養(yǎng)學(xué)生的思辨能力，通過(guò)探究、討論知道不是所有無(wú)明顯現(xiàn)象化學(xué)反應(yīng)都能用“證有新物質(zhì)”與“證無(wú)反應(yīng)物”兩種實(shí)驗(yàn)思路來(lái)進(jìn)行證明，需依據(jù)物質(zhì)性質(zhì)具體分析實(shí)驗(yàn)方案的合理性。

4.結(jié)構(gòu)化的板書(shū)設(shè)計(jì)體現(xiàn)核心知識(shí)、觀念的模型建構(gòu)

結(jié)構(gòu)化板書(shū)（見(jiàn)圖10）呈現(xiàn)使教學(xué)過(guò)程更為清晰、幫助學(xué)生觀念建構(gòu)得更為清晰。教師引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)形成探究無(wú)明顯現(xiàn)象化學(xué)反應(yīng)發(fā)生的兩種思路，并用圖示法將這兩種思路及相關(guān)的核心素養(yǎng)與觀念顯性化。學(xué)生按此思路就能進(jìn)行靈活遷移，對(duì)探究其他無(wú)明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)的發(fā)生能較順利地設(shè)計(jì)出實(shí)驗(yàn)方案。課堂教學(xué)中，教師也在副板書(shū)上用簡(jiǎn)潔清楚的符號(hào)表征（書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式）幫助對(duì)動(dòng)態(tài)的化學(xué)變化進(jìn)行分析，這對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)非常具體和有效。

5.延伸學(xué)習(xí)活動(dòng)維度的作業(yè)設(shè)計(jì)

學(xué)生在課堂內(nèi)獨(dú)自或以小組形式參與了多樣化的學(xué)生活動(dòng);在課后，學(xué)生活動(dòng)形式的維度也是多向的：適量的紙筆作業(yè)幫助學(xué)生鞏固提升設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)的能力;通過(guò)觀看、思考與交流碳酸氫鈉溶液加熱分解系列實(shí)驗(yàn)（見(jiàn)圖11，可掃碼觀看），培養(yǎng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí);通過(guò)走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，按小組設(shè)計(jì)的新方案動(dòng)手實(shí)驗(yàn)探究 NaOH 與 CO2的反應(yīng)的發(fā)生，培養(yǎng)勤于實(shí)踐、善于合作的精神，發(fā)展思維的深刻性與全面性。

四、結(jié)語(yǔ)

本課例創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)探索情境，通過(guò)任務(wù)驅(qū)動(dòng)解決新的問(wèn)題，進(jìn)行相關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的復(fù)習(xí)，掌握解決特定實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的思路，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究、證據(jù)推理、模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)。本課例曾獲區(qū)域內(nèi)教學(xué)比賽化學(xué)（初中組）一等獎(jiǎng)、“一師一優(yōu)課、一課一名師”活動(dòng)區(qū)級(jí)優(yōu)課;在外省市進(jìn)行過(guò)一次交流展示，課堂中學(xué)生學(xué)習(xí)積極性高，也得到聽(tīng)課教師們的一致好評(píng)。本課例取得較好的教學(xué)效果，在按“基于情境與問(wèn)題導(dǎo)向、活動(dòng)驅(qū)動(dòng)課堂”的原則進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的同時(shí)，也在以下方面做認(rèn)真思考。

首先，確定好教學(xué)主題與教學(xué)目標(biāo)后，先從學(xué)科本質(zhì)出發(fā)初定教學(xué)邏輯與教學(xué)主線。

然后根據(jù)教學(xué)目標(biāo)篩選合適的情境，根據(jù)大小情境確定有引導(dǎo)性、啟發(fā)性的大小問(wèn)題。其次再設(shè)計(jì)組織以學(xué)生為主體的形式豐富的活動(dòng)。最后再調(diào)整理清教學(xué)邏輯與教學(xué)主線，力求教學(xué)環(huán)節(jié)條理清晰且緊湊，同時(shí)注重學(xué)科思想、方法的提煉。學(xué)生活動(dòng)要切合主題，避免出現(xiàn)形式大于內(nèi)容與教學(xué)內(nèi)容不相關(guān)的活動(dòng)。在本課例中，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究了解物質(zhì)性質(zhì)、驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)方案;數(shù)字化系列實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)科學(xué)且必要性強(qiáng)，將不能清晰辨析的現(xiàn)象顯性地表現(xiàn)出來(lái)，使實(shí)驗(yàn)證據(jù)更充分更可信。教學(xué)設(shè)計(jì)也要突出以學(xué)生為主體，把課堂交給學(xué)生：教學(xué)過(guò)程中注意引導(dǎo)、激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考、合作交流;將對(duì)問(wèn)題的表達(dá)和解釋權(quán)盡可能地留給學(xué)生，引導(dǎo)他們進(jìn)行科學(xué)規(guī)范的表達(dá)。

如果這節(jié)課還有一次執(zhí)教的機(jī)會(huì)，仍有可以改進(jìn)的地方：還可以再給學(xué)生更多獨(dú)立思考和表達(dá)的機(jī)會(huì)，如：增加他們交流研討的時(shí)間;可以讓學(xué)生在課后用圖示或海報(bào)的形式將特定實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的解決思路外顯出來(lái)，再到課堂上進(jìn)行交流。力求更好地培養(yǎng)他們思維的深刻性，靈活的遷移能力和表達(dá)交流的能力。

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