“素養(yǎng)為本”的化學(xué)課堂教學(xué)模式的運(yùn)用研究
——以“飽和溶液和不飽和溶液”為例

江蘇南京市建鄴初級(jí)中學(xué)（210017）邵 敏

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版）》明確提出“以發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為主旨”的基本理念，要求中學(xué)化學(xué)教師重視開展“素養(yǎng)為本”的教學(xué)，倡導(dǎo)真實(shí)問題情境的創(chuàng)設(shè)，開展以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動(dòng)，重視教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。學(xué)科核心素養(yǎng)是學(xué)科育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，是學(xué)生通過學(xué)科學(xué)習(xí)而逐步形成的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括宏觀辨識(shí)與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任五個(gè)方面?；诖?，我區(qū)化學(xué)教師在區(qū)教研員的帶領(lǐng)下，積極開展了“素養(yǎng)為本”的教學(xué)研究。筆者有幸在“發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)”課題引領(lǐng)下開設(shè)了一節(jié)公開課——“飽和溶液和不飽和溶液”。下面筆者以這節(jié)課為例，談?wù)劇八仞B(yǎng)為本”的化學(xué)課堂教學(xué)模式的具體運(yùn)用。

一、“素養(yǎng)為本”的化學(xué)課堂教學(xué)模式（如圖1）

圖1

二、“素養(yǎng)為本”的化學(xué)課堂教學(xué)模式的具體運(yùn)用

（一）教學(xué)設(shè)計(jì)（如表1）

表1 “飽和溶液和不飽和溶液”的教學(xué)設(shè)計(jì)

續(xù)表

（二）設(shè)計(jì)思路（如圖2）

圖2

（三）板塊設(shè)計(jì)（如圖3）

圖3

三、教學(xué)反思

（一）情境引入、實(shí)驗(yàn)探究，發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究、證據(jù)推理等核心素養(yǎng)

“一鍋湯里面能否無限制地溶解食鹽？”本節(jié)課先以一個(gè)生活中的問題情境引入，激發(fā)學(xué)生的探究欲望；緊接著在任務(wù)1中將教材中的演示實(shí)驗(yàn)9-5、實(shí)驗(yàn)9-6 改為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。將學(xué)生分為6 組，其中3 組做實(shí)驗(yàn)9-5，另3 組做實(shí)驗(yàn)9-6。通過探究一定質(zhì)量的氯化鈉和硝酸鉀分別在一定量的水中溶解的情況，學(xué)生知道了什么叫飽和溶液，什么叫不飽和溶液，初步歸納出了飽和溶液和不飽和溶液的概念。

在分組實(shí)驗(yàn)中，因氣溫較低（上這節(jié)課時(shí)正是12月下旬），故5 g硝酸鉀溶于20 mL 水時(shí)溶解速率較慢，耗時(shí)較長(zhǎng)，且溶解度較小，不能全部溶解。對(duì)此，筆者在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)更改了教材中演示實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)。第一步實(shí)驗(yàn)需要看到的是氯化鈉和硝酸鉀晶體全部溶解，從而得到氯化鈉和硝酸鉀的不飽和溶液。第二步實(shí)驗(yàn)需要看到的是氯化鈉和硝酸鉀晶體部分溶解，從而得到氯化鈉和硝酸鉀的飽和溶液。因此，筆者將第一步實(shí)驗(yàn)中的5 g 氯化鈉和硝酸鉀改為1 g，將第二步實(shí)驗(yàn)中的5 g 氯化鈉和硝酸鉀改為9 g。這樣，既實(shí)現(xiàn)了分組探究，又節(jié)約了實(shí)驗(yàn)時(shí)間，便于學(xué)生得出飽和溶液和不飽和溶液的概念。在實(shí)驗(yàn)探究中，培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)信息進(jìn)行加工并獲得結(jié)論的能力，發(fā)展了學(xué)生科學(xué)探究、證據(jù)推理等核心素養(yǎng)。

分組實(shí)驗(yàn)：

（1）實(shí)驗(yàn)9-5（如表2）

表2 實(shí)驗(yàn)操作

（2）實(shí)驗(yàn)9-6（如表3）

表3 實(shí)驗(yàn)操作

（二）數(shù)字化實(shí)驗(yàn)、宏微結(jié)合，發(fā)展學(xué)生宏觀辨識(shí)與微觀探析等核心素養(yǎng)

為了讓學(xué)生進(jìn)一步理解飽和溶液和不飽和溶液的概念，筆者設(shè)計(jì)了數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，化抽象為直觀。筆者原本想通過測(cè)量氯化鈉溶液和硝酸鉀溶液的電導(dǎo)率，讓學(xué)生直觀地從曲線不再上升的角度來理解溶液中離子總濃度已經(jīng)不再增加，即溶液已經(jīng)達(dá)到飽和狀態(tài)。然而在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，氯化鈉和硝酸鉀都是易溶于水的物質(zhì)，而所用的電導(dǎo)率傳感器的最大量程是20 000μs/cm，無法測(cè)量氯化鈉和硝酸鉀飽和溶液的電導(dǎo)率。氫氧化鈣是學(xué)生比較熟悉的微溶物質(zhì)，因此筆者設(shè)計(jì)了將氫氧化鈣粉末逐漸加入一定量的水中，測(cè)定溶液電導(dǎo)率的變化情況的實(shí)驗(yàn)。從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以明顯看出，溶液達(dá)到飽和后電導(dǎo)率不再上升（如圖4-1）；此時(shí)再向燒杯中加入少量高錳酸鉀粉末，溶液變成了紫紅色（如圖4-2），可以證明原氫氧化鈣飽和溶液可以繼續(xù)溶解高錳酸鉀;從圖像(如圖4-3)上看，溶液的電導(dǎo)率繼續(xù)上升，也可以證明氫氧化鈣飽和溶液可以繼續(xù)溶解高錳酸鉀。

圖4-1

圖4-2

圖4-3

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)可幫助學(xué)生把宏觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與微觀的離子濃度結(jié)合起來，進(jìn)而理解飽和溶液和不飽和溶液的概念，并充分認(rèn)識(shí)到某溶質(zhì)的飽和溶液只是不能溶解該溶質(zhì)，但還可以溶解別的溶質(zhì)，從而培養(yǎng)了學(xué)生宏觀辨識(shí)與微觀探析等核心素養(yǎng)。

（三）再探實(shí)驗(yàn)、總結(jié)規(guī)律，發(fā)展學(xué)生變化觀念等核心素養(yǎng)

在任務(wù)2中，筆者引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)9-5、實(shí)驗(yàn)9-6 每一個(gè)步驟中溶液的狀態(tài)（如圖5），得出氯化鈉和硝酸鉀的飽和溶液和不飽和溶液是可以相互轉(zhuǎn)化的，并且歸納總結(jié)出飽和溶液和不飽和溶液相互轉(zhuǎn)化的一般規(guī)律：一般情況下，不飽和溶液可以通過增加溶質(zhì)或者降低溫度的方法轉(zhuǎn)化為飽和溶液；飽和溶液可以通過增加溶劑或者升高溫度的方法轉(zhuǎn)化為不飽和溶液（如圖6）。在此過程中學(xué)生學(xué)會(huì)運(yùn)用這一規(guī)律解決其他的新問題，培養(yǎng)了變化觀念等核心素養(yǎng)。

圖5

圖6

（四）聯(lián)系實(shí)際、學(xué)以致用，發(fā)展學(xué)生科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任等核心素養(yǎng)

任務(wù)3 中，通過回顧實(shí)驗(yàn)9-6，并展示圖9-10，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)結(jié)晶過程（即溶質(zhì)從溶液中以晶體的形式析出的過程），降溫結(jié)晶是結(jié)晶的一種方式；再通過播放視頻介紹海水曬鹽的流程（如圖7），引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)結(jié)晶的另一種方式——蒸發(fā)結(jié)晶，及其在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。

圖7

通過分析，學(xué)生了解了海水曬鹽的每個(gè)環(huán)節(jié)中氯化鈉溶液的狀態(tài)，從而知道了蒸發(fā)溶劑也可以使不飽和溶液變?yōu)轱柡腿芤?。通過引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的化學(xué)知識(shí)與實(shí)際生產(chǎn)相聯(lián)系，使學(xué)生感知化學(xué)知識(shí)對(duì)社會(huì)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的熱情；使學(xué)生能運(yùn)用已有知識(shí)和方法綜合分析化學(xué)反應(yīng)過程對(duì)人類社會(huì)可能帶來的各種影響，并能夠權(quán)衡利弊，勇于承擔(dān)責(zé)任，發(fā)展學(xué)生科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任等核心素養(yǎng)。

（五）提煉總結(jié)、構(gòu)建模型，發(fā)展學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知等核心素養(yǎng)

在課末提煉總結(jié)階段，教師先通過具體的問題“如何判斷實(shí)驗(yàn)9-5 最后得到的溶液是飽和溶液還是不飽和溶液？”引導(dǎo)學(xué)生思考討論，加深學(xué)生對(duì)飽和溶液和不飽和溶液概念的理解，并且使學(xué)生能夠依據(jù)探究目的設(shè)計(jì)并優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，完成實(shí)驗(yàn)操作，同時(shí)能對(duì)實(shí)驗(yàn)信息進(jìn)行加工并獲得結(jié)論，并與同學(xué)交流實(shí)驗(yàn)探究的成果，從而培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的核心素養(yǎng)。接著再讓學(xué)生討論提煉出判斷溶液是否飽和的一般思路（如圖8），發(fā)展學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知等核心素養(yǎng)。

圖8