何亞龍

(蘄春縣第一高級中學，湖北 蘄春 435300)

核心素養(yǎng)是個體在學習過程中將知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀進行有機融合而逐漸形成的，是每個人實現自我發(fā)展、自我價值，成為合格公民所必須的。2017年版《普通高中化學課程標準》(以下簡稱《課程標準》)中指出，培養(yǎng)學生核心素養(yǎng)就是將黨的教育方針進行具體化和精細化。為了將核心素養(yǎng)與課程教學建立起緊密的內在聯系，必須充分挖掘各學科課程教學育人價值，深入貫徹黨的教育方針、堅決落實“立德樹人”的根本任務?！墩n程標準》中進一步闡明了各學科要在基于學科本質的核心素養(yǎng)上，明確學生經過學習后所要具備的正確價值觀念、必備品格以及關鍵能力。

很顯然，作為課程之一的高中化學，在承擔“立德樹人”的根本任務和培養(yǎng)學生化學核心素養(yǎng)方面發(fā)揮著重要作用，并為學生的終身發(fā)展奠基。

基于學科特色，筆者將化學核心素養(yǎng)從五個維度進行闡述：宏觀辨識與微觀探析、變化觀念與平衡思想、證據推理與模型認知、科學探究與創(chuàng)新意識、科學態(tài)度與社會責任。這些素養(yǎng)主要依賴于化學課程內容的“教”與“學”來實現和養(yǎng)成，如何在課堂教學設計中體現核心素養(yǎng)的培養(yǎng)就顯得尤為重要(當然，并不是每節(jié)課都能完整體現化學核心素養(yǎng)的五個維度內容)，下面以化學新人教版教材必修一第一章第二節(jié)《離子反應》第1課時的教學設計為例來進行探討。

1 研讀教材內容，分析核心素養(yǎng)

核心素養(yǎng)不是直接寫在課本上的，我們只有仔細研讀《課程標準》和教材內容，才能解讀出所蘊藏的核心素養(yǎng)。筆者經過思考和與他人的討論，形成如下初步認識：

1.1 認真分析教材

1.1.1地位作用

通過九年級的化學學習，學生對溶液的導電性實驗已有初步的接觸和了解，為本節(jié)課的學習作了鋪墊，使學生在知識和情感上都易于接受。通過本節(jié)課的學習，學生不僅在知識上對物質的認識、電離及表示方法、酸堿鹽的本質等有了更深入的理解，而且也能逐漸培育學生學科核心素養(yǎng)，為第2課時的離子反應以及選修四電解質溶液的順利學習打下堅實的基礎，起到承上啟下的作用。從研究方法看，它是在學習了物質的分類及轉化之后的內容，是對物質分類的補充以及從本質上分析化學反應的必備技能。

1.1.2核心素養(yǎng)

根據教材的地位作用以及教材內容，結合課程標準，筆者認為本課時應培養(yǎng)學生如下化學學科核心素養(yǎng)：

①宏觀辨識與微觀探析：通過對不同物質的導電性進行分析，從宏觀、微觀和符號等方面逐步建立對電離概念的認識。

②證據推理與模型認知：通過對某些化合物的水溶液或熔融態(tài)的導電性的微觀探析理解電解質的概念模型；根據電離模型書寫常見酸、堿、鹽的電離方程式；歸納不同物質的電離方程式認識酸、堿、鹽的本質。

③科學態(tài)度與社會責任：了解模型的概念、功能、分類及發(fā)展歷史；結合電解質溶液的導電問題，注意生活中的用電安全。

1.1.3重點難點

①通過對不同物質的導電性進行分析，理解電解質和電離的概念。

②在電離的基礎上，能夠書寫常見物質的電離方程式。

③歸納不同物質的電離方程式，概括出酸、堿、鹽的本質。

1.2 研討教學方法

在九年級的化學學習中，學生知道氯化鈉溶液能夠導電，而蔗糖溶液不能導電，但對溶液導電的原因及本質不大清楚，對還有哪些物質能夠導電也不太清楚。在本節(jié)課里教師可以充分利用學生的好奇心和求知欲，設置問題情境，精心設計實驗，讓學生先進行自主實驗，再積極思考，在小組學習和討論中發(fā)現問題、分析問題和解決問題。

1.2.1問題探究法

以設置的問題為切入點，探究物質在水分子和熱作用下發(fā)生的變化，解釋它們導電的原因。它能夠很好地培養(yǎng)學生發(fā)現問題、提出問題和探究問題的能力。

1.2.2啟發(fā)引導法

對于高一學生而言，知識儲備和學習能力有限，采用啟發(fā)引導，能充分調動學生的多種感官，為開展探究性學習創(chuàng)造必要的條件。

1.3 指導學習策略

1.3.1學情分析

剛進入高一的學生，盡管學習化學時間不長，基于化學學科以實驗為基礎的特點，學生有較強的學習興趣，對未知事物好奇心較強，邏輯思維逐漸發(fā)展，學科核心素養(yǎng)正在形成，因此，在知識的學習和能力的提升上需要先借助感性材料再上升到理性思維。

1.3.2學法指導

①先讓學生進行實驗探究，加強感性認識，在此基礎上讓學生探究電解質導電的條件。

②通過多媒體動畫模擬，指導學生逐步認真觀察，引導學生從微觀的角度認識電解質導電的本質原因。

通過認真分析教材、研討教學方法和指導學習策略等方面的綜合分析，充分研討本課時所應完成的學科核心素養(yǎng)，為教案設計打好堅實的基礎。

2 完善教案設計，滲透核心素養(yǎng)

教案設計應該在有針對性、實用性、可操作性、開放性和有梯度性的基礎上，結合本課時的內容進行學科核心素養(yǎng)的有效滲透。如何有效滲透，可從以下幾方面入手。

2.1 創(chuàng)設情境，激發(fā)學生主動參與

在教學過程中，如果教師能夠激發(fā)學生主動參與，那么教學則成功了大半。如何讓學生主動參與？精心創(chuàng)設問題情境很重要。一個好的問題情境應具有真實性、針對性和思考性，如此才有利于培養(yǎng)學生的積極情感，激發(fā)學生的思維活動。

教材第13頁設置的問題是：濕手給電器通電容易發(fā)生觸電事故，是什么原因？

這里設置的問題情境來源于日常生活，具有真實性、針對性和思考性。它要求學生關注日常生活細節(jié)，同時也告誡大家要注意用電安全，體現了科學態(tài)度和社會責任的核心素養(yǎng)。

2.2 基于問題，引導學生積極探究

基于問題的探究，要求教師要善于引導學生探究，而這個探究又是基于情境問題的。教師在引導學生探究時通常采取問題探究、方法探究、實踐探究、實驗探究和合作探究等方式。

承接上面的問題情境，教材設置[實驗1-2]:在三個燒杯中分別加入干燥的NaCl固體、KNO3固體和蒸餾水，如圖1所示連接裝置，將石墨電極依次放入三個燒杯中，分別接通電源，觀察并記錄現象。

取上述燒杯中的NaCl固體、KNO3固體各少許，分別加入另外兩個盛有蒸餾水的燒杯中，用玻璃棒攪拌，使固體完全溶解形成溶液。如圖1所示，將石墨電極依次放入NaCl溶液、KNO3溶液中，分別接通電源，觀察并記錄現象。

對提出的問題，這里采用了實驗探究的方法，而且對實驗的材料運用了對比的方法，這是很重要的一種實驗探究方法。為什么NaCl固體、KNO3固體和蒸餾水都不能導電(出于科學的嚴謹性，教材對蒸餾水的導電問題作了說明)，而NaCl溶液、KNO3溶液能夠導電？這必然引發(fā)學生的思考：NaCl固體、KNO3固體在水的作用下發(fā)生了某些變化，這種變化是什么？它與物質類別有什么關系？

圖1 試驗物質的導電性

為此設置如下實驗探究：

現有直流電源、燒杯、導線、小燈泡、開關和表1中的物品，請你設計實驗來驗證表1中物質的導電性，并將實驗結果填寫在表1中：

表1 物質類別與導電關系

很明顯，這里的探究更廣更深，包括設計實驗、小組合作、實驗記錄、物質類別判斷等內容。對于教材的挖掘，結合學生的實際情況，教師可以多做些這方面的嘗試。

2.3 循序善誘，指導學生歸納總結

聯系初中做過的物質導電性實驗，指出如果將NaCl、KNO3、NaOH等固體分別加熱至熔化，它們也都能導電。有條件可以借助多媒體，以視頻的方式展示給學生看，這樣感知就更全面，從而引出電解質的概念，并列舉酸、堿、鹽都是電解質。然后進一步解釋濕手直接接觸電源時容易發(fā)生觸電事故的原因，這樣就解決了導入時的情境問題。

對于電解質這一概念的理解與判斷，既是這節(jié)課的重點又是難點，如何突破重難點？如果直接給出相關的一些條款，教師相對輕松，但學生難理解，如果死記硬背，會導致負擔重且效果不佳，學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)也就成為空談。為此，教師可作如下啟發(fā)誘導，指導學生進行總結：

(1)銅片、石墨能導電，它們是電解質嗎？

(2)鹽酸能導電(HCl的水溶液俗稱鹽酸)，HCl與鹽酸哪是電解質？

(3)已知非電解質是指在水溶液或熔化狀態(tài)下都不能導電的化合物，那么一種物質不是電解質就一定是非電解質嗎？

(6)BaSO4難溶于水，測不出(或難測)其水溶液的導電性，熔融態(tài)BaSO4能導電，BaSO4是電解質嗎？

(7)常見的電解質有哪些？

(8)電解質與物質導電性有何關系？

在設問的過程中，對于學生目前還沒有認知的內容，可以以素材的方式進行呈現，如上述問題的(2)～(6)均有涉及，在設置問題時注意梯度性，這樣不僅降低了難度，不至于讓學生思維受阻，同時也有利于學生歸納總結的深入。

2.4 深入思考，關注學生思維培養(yǎng)

在突破了電解質這一重難點和解決了情境問題后，基于實驗證據提出新問題：

為什么NaCl、KNO3等電解質，在干燥時不導電，而溶于水或熔化后卻能導電呢？

引導學生由宏觀現象轉變?yōu)槲⒂^探析，先從電流的形成出發(fā)，指出能導電的物質必須具有能自由移動的、帶電荷的粒子，再推導出電解質的水溶液(或融化而成的液體)之所以能夠導電，說明在這些水溶液(或液體)中，存在著能自由移動的、帶電荷的粒子。

在NaCl固體中帶正電荷的鈉離子(Na+)和帶負電荷的氯離子(Cl-)不能自由移動，因此干燥的NaCl固體不導電。在水分子作用下，形成能夠自由移動的水合鈉離子和水合氯離子，所以NaCl溶液能夠導電。

引發(fā)思考：

(1)NaCl固體中Na+和Cl-為什么不能自由移動？

(2)NaCl固體中Na+和Cl-如何排列？

(3)如何用畫圖表示NaCl固體中Na+和Cl-？

(4)NaCl固體溶于水時，水分子破壞了Na+和Cl-的相互作用嗎？

(5)如何用畫圖表示水合鈉離子和水合氯離子？

這個建構的過程，對于學生既陌生又非常重要，今后的學習、科研會經常運用這種方法(可以閱讀教材關于模型的方法導引)。因此對于熔融的NaCl能夠導電的問題，教師可以讓學生完成由證據推理(微觀探析)到建立模型(電離)的過程?；谏厦娴姆治?，推導出電離的概念就水到渠成了。

引發(fā)思考：

(1)在電流作用下，帶電粒子是如何定向移動的？

(2)熱作用對NaCl固體，從微觀上起到什么作用？

(3)所有液態(tài)電解質均可以導電嗎？

(4)可以導電的液態(tài)電解質具有什么特點？

如何用符號表示電離的過程，引導電離方程式的書寫(對于弱電解質的電離方程式的書寫暫不作要求，不可給學生增加負擔)。而從多種酸的電離方程式中進一步思考它們有何共同特點，由此歸納出酸的定義。以此類推，引導學生從多種堿和鹽的電離方程式中歸納出堿和鹽的定義。

這樣通過對某些化合物的水溶液或熔融態(tài)的導電性的微觀探析，理解電解質的概念模型，根據電離模型能夠書寫常見酸、堿、鹽的電離方程式，并從歸納不同物質的電離方程式中認識酸、堿、鹽的本質，這些都是學生必備的化學學科的核心素養(yǎng)。

2.5 設置練習，助力學生能力提升

為進一步將知識素養(yǎng)轉化為能力，在由淺入深的學習過程中，教師可依據重點難點內容進行有目的地設置練習，以幫助學生能力的提升，學科素養(yǎng)的內化。

例如，在學習電解質概念時，在學生完成教材第18頁的第1題、第2題的基礎上再設置如下練習：

(1)下列對電解質這一概念的正確理解是

A.在水溶液或熔融狀態(tài)下能夠導電的物質就都是電解質

B.在水中能生成離子，從而能夠導電的物質就都是電解質

C.氧化鈉溶于水能生成鈉離子和氫氧根離子，盡管氧化鈉是化合物，其水溶液能導電，但由于水溶液中的氫氧根離子并非由氧化鈉自身電離產生，因此氧化鈉是非電解質

D.在水溶液或熔融狀態(tài)下本身能夠電離出陽離子和陰離子，從而能夠導電的化合物就都是電解質

金屬在熔融狀態(tài)下也能導電，但不是化合物，故金屬晶體不是電解質，A項錯誤；SO2、NH3不是電解質，但溶于水分別生成H2SO3和NH3·H2O，二者的水溶液能導電，B項錯誤；Na2O屬于電解質,其在熔融狀態(tài)下能電離出Na+和O2-，C項錯誤；而D項則對電解質概念作了比較詳細的解讀。

(2)有下列物質：①銅；②氯化鈉固體；③液態(tài)氮；④硫酸；⑤碳棒；⑥酒精水溶液；⑦氫氧化鋇水溶液；⑧熔融狀態(tài)的硝酸鉀；⑨液氨

其中屬于電解質的物質是__________，屬于非電解質的物質是__________，能夠導電的物質是____________________。(填寫序號)

這道題的難度較大，涉及的內容較多，能較好地考查學生的能力。這里需要注意的是硫酸表示的是純凈物，與硫酸溶液不同。屬于電解質的是氯化鈉固體、硫酸、熔融狀態(tài)的硝酸鉀；屬于非電解質的是液氨；電解質和非電解質都是化合物，所以混合物和單質就既不是電解質也不是非電解質，它們是銅、液態(tài)氮、碳棒、酒精水溶液、氫氧化鋇水溶液；能導電的是銅、碳棒、氫氧化鋇水溶液、熔融狀態(tài)的硝酸鉀。因此答案依次為：②④⑧，⑨，①⑤⑦⑧。當然，教師還可以進一步改編為：能夠導電的電解質有哪些？

通過有目的的設置練習，特別是有多年教學經驗，根據學生情況或以集體備課進行商討而設置的習題更有針對性，能夠較好提升學生的學科能力和素養(yǎng)。

3 做好學案編寫，內化核心素養(yǎng)

學案是教學設計不可缺少的部分，教師通過學案的編寫，要凸顯以學生為主體，以教師為主導，以內化核心素養(yǎng)為目的。根據本課時內容及課程標準要求，為簡化學習內容，優(yōu)化知識結構，給學生提供適當的學法指導，在學案的編寫上作如下設計：

3.1 課前預習導讀

讓學生對教材進行預習，明確學習目標，帶著問題自學，發(fā)現問題，提出困惑，進行思考探究，培養(yǎng)學生的自學能力。

【課題名稱】電解質的電離

【學習目標】

(1)掌握電解質、非電解質和電離的概念。

(2)知道酸、堿、鹽在溶液中的電離，并且能夠書寫常見物質的電離方程式。

(3)在歸納不同物質的電離方程式基礎上，概括出酸、堿、鹽的本質。

【重點難點】

(1)電解質、非電解質的概念及辨析和判斷。

(2)電離的概念和常見物質電離方程式的書寫。

【預習要點】

(1)概念：

①在____________________條件能導電的____________________，叫做電解質。

②在____________________條件下都不能導電的____________________，叫做非電解質。

③____________________，叫做電離。酸、堿、鹽在水溶液中能導電，是因為它們在溶液中發(fā)生了__________，產生了__________。

④電離方程式是指____________________。

(2)寫出下列各電解質的電離方程式：

①H2SO4____________________。

②Ba(OH)2____________________。

③Na2CO3____________________。

(3)從電離的角度理解酸、堿、鹽：

酸是指____________________。

堿是指____________________。

鹽是指____________________。

【疑惑記錄】

通過自主學習，你還有哪些疑惑，請把它填在下面的表2中:

表2 疑惑點與疑惑內容

3.2 課堂探究導學

教師要指導學生從學情出發(fā)，引導學生自主學習，逐漸培養(yǎng)學生形成良好的學習習慣和學習品質，讓學生由被動接受向主動探究轉變，而積極的主動探究本身就是重要的學科素養(yǎng)。

【探究任務1】電解質的概念

問題1：現有直流電源、燒杯、導線、小燈泡、開關和下表中的物品，請你設計實驗來驗證下表中物質的導電性，并將實驗結果填寫在表3中：

表3 物質類別與導電關系

問題2：為什么銅、石墨不是電解質？

問題3：為什么NaCl溶液、KNO3溶液不是電解質？

問題4：為什么蔗糖不是電解質？

問題5：CO2、SO2、NH3溶于水能導電，為什么它們不是電解質？

問題6：Na2O、CaO溶于水能導電，為什么它們是電解質？

問題7：有些難溶于水的鹽，例如CaCO3、BaSO4等，因它們溶解度很小，測不出(或很難測出)它們水溶液的導電性，這些物質屬于電解質嗎？

問題8：電解質與物質導電性有何關系？

學習小組進行合作學習，教師根據學生學習情況進行引導，最后由學生進行歸納整理：

(1)電解質和非電解質都屬于化合物，因此，混合物和單質就既不是電解質也不是非電解質。

(2)酸、堿、鹽、金屬氧化物、水等是電解質，非金屬氧化物、NH3、蔗糖、酒精等為非電解質。

(3)從實質上講，電解質是在一定條件下自身能夠電離出自由移動的陰離子和陽離子，從而能夠導電的化合物。雖然有些化合物的水溶液能夠導電，但是溶液中的自由移動的陰離子和陽離子不是它自身電離出來的，而是它與水反應后的生成物電離的，因此這些化合物不是電解質。例如CO2的水溶液能導電是因為CO2與H2O反應生成了H2CO3，H2CO3能夠電離而非CO2本身電離。所以CO2不是電解質，是非電解質(如NH3、SO2)。H2CO3、H2SO3、NH3·H2O 是電解質。

(4)Na2O、CaO在熔融狀態(tài)下，能電離出自由移動的離子，所以它們是電解質。

(5)由于CaCO3、BaSO4等鹽難溶于水，溶液中的離子濃度很小，測不出(或難測)其水溶液的導電性，但由于它們溶解的部分是完全電離的，因此這些難溶于水的鹽是電解質。

(6)化合物在水溶液中或受熱熔化時本身能否發(fā)生電離是區(qū)別電解質與非電解質的理論依據，能否導電則是實驗依據。能導電的物質不一定是電解質，如石墨、NaCl溶液等；電解質本身不一定能導電，如NaCl晶體等。

【探究任務2】電離及電離方程式

問題1：NaCl固體中Na+和Cl-為什么不能自由移動？

問題2：水分子或熱作用對NaCl固體，從微觀上起到什么作用？

問題3：電離發(fā)生的條件是什么？

問題4：如何用畫圖表示水合鈉離子和水合氯離子？

問題5：書寫電離方程式需要注意哪些問題？

【探究任務3】從電離的角度理解酸、堿、鹽

問題1：寫出下列物質的電離方程式，并歸納出酸、堿、鹽的定義。

(1)H2SO4—____________________。

(2)HCl—____________________。

(3)HNO3—____________________。

(4)Ba(OH)2—____________________。

(5)NaOH—____________________。

(6)KOH—____________________。

(7)Al2(SO4)3—____________________。

(8)NaHSO4—____________________。

(9)Cu2(OH)2CO3— ________________。

問題2：能電離出H+的物質一定是酸嗎？舉例說明。

問題3：能電離出OH-的物質一定是堿嗎？舉例說明。

問題4：鹽電離出的陽離子一定是金屬離子嗎？舉例說明。

3.3 知識應用導練

設置的練習要結合學情、課程標準和教學內容，有梯度、分層次，要兼顧學生的差異性，要注意基礎達標、能力提升和拓展探究等層次性內容的落實，難度不可太大，以考查知識的掌握運用和核心素養(yǎng)的形成為目的。

【基礎達標】

(1)下列物質中導電能力最弱的是

A．熔融氯化鈉 B．氫氧化鈉固體

C．硝酸溶液 D．碳棒

(2)下列敘述正確的是

A．二氧化碳溶于水能部分電離，故二氧化碳屬于電解質

B．溶于水后能電離出OH-的化合物一定是堿

C．氯化銀難溶于水，但氯化銀屬于電解質

D．氯化鈉溶液在電流作用下電離成自由移動的Na+和Cl-

(3)下列物質的電離方程式的書寫，其中錯誤的是

【能力提升】

(4)向氫氧化鋇溶液中逐滴滴入稀硫酸至過量，則溶液的導電能力的變化情況是

A．一定逐漸變小 B．一定逐漸增大

C．先變大后變小 D．先變小后變大

(5)已知X為一種固體化合物，它本身不導電，但在熔化狀態(tài)下或溶于水中能夠導電，則下列關于X的說法中，正確的是

A．X只能是鹽類 B．X可以是任何化合物

C．X一定為電解質 D．X可能為非電解質

(6)下列電離方程式書寫正確的是

【拓展探究】

(7)現有10種物質：①碳棒；②稀硝酸；③氯化氫；④空氣；⑤氫氧化鈉固體；⑥金屬汞；⑦純堿；⑧硫酸鋇；⑨氨氣；⑩氧氣

Ⅰ．按照下表中提示的信息，把它們中符合左欄條件的物質的代號填入右欄相應的位置。

表4 符合的條件與物質的代號

Ⅱ．上述10種物質中，無法填入上表的是________________，原因是________________。

Ⅲ．酸、堿、鹽三類物質的共同點是____________________。(填寫字母)

A．都能溶于水 B．一定條件下都能電離

C．都含有氧元素 D．都是化合物

3.4 體系拓展導思

在學案的最后，教師要求學生從獨立構建知識網絡、體系，總結歸納方法、規(guī)律，反思學科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成，梳理存在的疑惑問題等方面進行拓展導思。

(1)知識體系(見圖2)

圖2 知識體系框架圖

(2)方法規(guī)律

①判斷是否是電解質的要點：其一，該物質是化合物；其二，它在水溶液或熔融狀態(tài)下；其三，在兩種狀態(tài)下的任一情況能導電。關鍵是水溶液或熔融狀態(tài)下本身能電離出自由移動的離子。

②電離方程式的書寫要點：正確書寫電離出的陽離子和陰離子的符號；如果某物質含有原子團，電離時原子團作為整體，不能拆開寫；在電離方程式等號右側，表示陰、陽離子個數的數字寫在離子符號的前面，不能寫在右下角；陽離子和陰離子所帶正電荷和負電荷的總數相等。

③酸、堿、鹽的電離模型。

(3)核心素養(yǎng)(見表5)

(4)疑惑問題

①電解質溶液的導電能力的強弱與哪些因素有關？與電解質本身的性質有關嗎？

②熔融狀態(tài)(或液態(tài))下哪些電解質可以導電，哪些不能導電，與物質類型有何關系？

③電解質在水溶液中的反應是怎樣的反應，可不可以建構理論模型？

表5 核心素養(yǎng)

學生通過學習小組的合作學習、教師的積極引導和學生思考、探究、歸納、反思等方式完成學案，在這種學習方式下，學生逐漸變被動學習為主動探究，從而達到減負增效的目的，這樣對學生能力和素質的培養(yǎng)與形成一定有著積極作用。

教書育人是教師的職責，學生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，最終要落在學科核心素養(yǎng)的培育上，因此基于化學核心素養(yǎng)的教學設計，就應該讓化學課堂成為有效解決知識缺陷的陣地，成為思維交流和碰撞的場所，成為學生健康快樂成長的舞臺。