陳梓云 張協(xié)文 張宇翔

摘 要：在教學(xué)的過程之中，不僅僅是要注重知識(shí)的傳播，還需要注重對(duì)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。文中結(jié)合具體課例，就如何在教學(xué)設(shè)計(jì)以及實(shí)施中培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：學(xué)科核心素養(yǎng); 教學(xué)設(shè)計(jì); 教學(xué)實(shí)施

中圖分類號(hào)：G633.8 ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1006-3315（2020）8-012-002

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)2017年版》指出：教師在教學(xué)與評(píng)價(jià)中應(yīng)緊緊圍繞“發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)”這一主旨，優(yōu)化教學(xué)過程，有效提高教學(xué)質(zhì)量，發(fā)展素質(zhì)教育，落實(shí)立德樹人根本任務(wù)。發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，要求教師積極開展“素養(yǎng)為本”的課堂教學(xué)實(shí)踐，主動(dòng)探索“素養(yǎng)為本”的有效課堂教學(xué)模式和策略[1]。

一、學(xué)科理解視角的教學(xué)內(nèi)容價(jià)值分析

《沉淀的溶解平衡》是魯科版選修4《化學(xué)反應(yīng)原理》第三章“水溶液中的離子平衡”第三節(jié)的內(nèi)容，包括沉淀溶解平衡的形成、特征及其受外界條件的影響的因素。與沉淀溶解平衡相關(guān)的上位概念有溶解度、化學(xué)平衡、電解質(zhì)、離子反應(yīng)等，需要深刻理解沉淀溶解平衡概念與這些概念之間的縱橫關(guān)系。難溶的電解質(zhì)進(jìn)入水中會(huì)發(fā)生哪些微觀層面上的行為？ 會(huì)電離出哪些微粒？微粒之間如何發(fā)生相互作用和其數(shù)量關(guān)系又如何？ 學(xué)生若對(duì)以上問題進(jìn)行辨析，則能更深刻地理解沉淀溶解平衡的微觀本質(zhì)。

二、教學(xué)目標(biāo)和評(píng)價(jià)目標(biāo)的制定

本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)：1.了解電解質(zhì)在水中的溶解度是有差異的，難溶物也有一定的溶解度。2.知道難溶物存在溶解平衡，能用溶度積Ksp來定量描述，能用Q-Ksp的關(guān)系分析平衡移動(dòng)及其影響因素。3.學(xué)會(huì)運(yùn)用平衡移動(dòng)原理的知識(shí)、微粒觀、動(dòng)態(tài)觀、守恒觀分析難溶電解質(zhì)沉淀生成和沉淀溶解的本質(zhì)。4.在CaC2O4飽和溶液的電導(dǎo)率測(cè)定實(shí)驗(yàn)中，提出對(duì)原有知識(shí)的質(zhì)疑，能根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的解釋，體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。

評(píng)價(jià)目標(biāo)：1.通過對(duì)CaC2O4性質(zhì)預(yù)測(cè)、分析與評(píng)價(jià)，診斷并發(fā)展對(duì)物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化思路的認(rèn)識(shí)水平（孤立或系統(tǒng)水平）;2.通過設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明CaC2O4是否溶于水？診斷并發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)水平（孤立或系統(tǒng)水平）;3.通過CaC2O4在生產(chǎn)生活的影響及應(yīng)用，增強(qiáng)化學(xué)價(jià)值的認(rèn)識(shí)（學(xué)科價(jià)值或社會(huì)價(jià)值或?qū)W科、社會(huì)價(jià)值視角）。

三、基于真實(shí)情境構(gòu)建教學(xué)主線

本節(jié)課選用生活中的真實(shí)情境——“腎結(jié)石的預(yù)防與治療”，以腎結(jié)石—醫(yī)生建議多飲水從而建立溶解平衡的概念—飲食建議（任務(wù)2：探究沉淀溶解平衡的影響因素）—判斷早餐食譜是否科學(xué)（應(yīng)用沉淀溶解平衡）為主線，以腎結(jié)石的主要物質(zhì)草酸鈣（CaC2O4）為例，將沉淀溶解平衡相關(guān)知識(shí)（溶解平衡的建立、移動(dòng)與沉淀的轉(zhuǎn)化等）融入其中。

任務(wù)1：沉淀溶解平衡的建立

【問題1】：你知道什么是腎結(jié)石嗎？播放有關(guān)“腎結(jié)石”的視頻。

【展示】急診病歷和百度百科草酸鈣的描述，預(yù)防腎結(jié)石，醫(yī)生讓我多喝水有用嗎？

【探究一】草酸鈣能溶于水嗎？引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究思路。學(xué)生提出可以用宏觀稱量的辦法，稱量“溶”于水前后草酸鈣質(zhì)量的變化;也可以用微觀的方法檢測(cè)出溶液中存在鈣離子和草酸根，或者證明溶液的導(dǎo)電性發(fā)生變化。

【實(shí)驗(yàn)一】用手持技術(shù)測(cè)量：蒸餾水中放入CaC2O4固體前后的電導(dǎo)率。引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

結(jié)論1：①CaC2O4部分溶解;②開始溶解快，后溶解速率減小展示CaC2O4溶解的微觀動(dòng)畫，從動(dòng)畫中溶解的速率和數(shù)量的角度建立沉淀溶解和生成的平衡過程。并用符號(hào)進(jìn)行表征：CaC2O4（s）[]Ca2+（aq）+C2O42-（aq） Ksp=c（Ca2+）×c（C2O42-）

【設(shè)計(jì)意圖】從生活中的腎結(jié)石作為話題，拉近化學(xué)與生活的距離，提高學(xué)生的興趣。引導(dǎo)學(xué)生從宏觀和微觀的角度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明草酸鈣的溶解性，體驗(yàn)科學(xué)探究的過程。通過展示CaC2O4溶解的微觀動(dòng)畫，讓學(xué)生更直觀地了解難溶電解質(zhì)入水的微觀行為，從溶解的速率和數(shù)量關(guān)系上形成沉淀溶解平衡的概念，幫助學(xué)生建立平衡觀和微粒觀。

任務(wù)2：探究沉淀溶解平衡的影響因素

【問題2】：通過剛剛的學(xué)習(xí)我們知道了患者體內(nèi)存在這樣的溶解平衡，請(qǐng)從化學(xué)角度給腎結(jié)石患者提出飲食方面的合理建議。

【學(xué)生活動(dòng)實(shí)施情況】在教學(xué)中，學(xué)生依據(jù)任務(wù)1中所學(xué)到的沉淀溶解平衡，提出三個(gè)飲食建議：①多喝水，減小患者體內(nèi)鈣離子和草酸根離子濃度，使沉淀溶解平衡朝著正向移動(dòng)。②不過度補(bǔ)鈣，若鈣離子濃度過大，使沉淀溶解平衡朝著逆向移動(dòng)，會(huì)使結(jié)石越來越多。③適量食用含草酸的食物，若草酸根離子濃度過大，同樣也會(huì)使沉淀溶解平衡朝著逆向移動(dòng)。

【質(zhì)疑】喝熱水會(huì)比喝冷水更有效嗎？

【實(shí)驗(yàn)二】溫度對(duì)沉淀溶解平衡的影響。

觀察電導(dǎo)率逐漸增大，得出結(jié)論：升高溫度，Ksp增大，促進(jìn)草酸鈣溶解。

任務(wù)3：學(xué)以致用

李某的早餐食譜，酸奶50ml含Ca2+濃度2.0×10-8mol/L，蔬菜汁50ml含C2CO42-濃度5.0×10-8mol/L，請(qǐng)同學(xué)們幫他分析，他的食譜合理嗎？會(huì)導(dǎo)致腎結(jié)石嗎？25℃Ksp（CaC2O4）=4.0×10-8請(qǐng)說明理由。

【學(xué)生活動(dòng)實(shí)施情況】大部分同學(xué)能通過模型Qc和Ksp的關(guān)系得出食譜不合理的結(jié)論，小部分同學(xué)注意到了等體積溶液混合濃度減半的問題。

【設(shè)計(jì)意圖】通過與本課主體腎結(jié)石貼切的實(shí)例分析，評(píng)價(jià)學(xué)生能否應(yīng)用沉淀溶解平衡的分析模型解決問題，注意存在問題，了解達(dá)到平衡是有條件的，實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)目標(biāo)。讓學(xué)生了解化學(xué)是一門有用的學(xué)科，可以用化學(xué)改變生活，讓生活變得更美好，體現(xiàn)學(xué)科價(jià)值。

本節(jié)課通過“素養(yǎng)為本”的教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)施把“情境—問題—活動(dòng)—評(píng)價(jià)—情境”進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，以“真實(shí)情景問題”為驅(qū)動(dòng)，通過設(shè)置層層遞進(jìn)的問題鏈，學(xué)生積極地分析、討論、思考，讓課堂成為教會(huì)學(xué)生學(xué)科思維、教會(huì)學(xué)生如何獲得知識(shí)的主陣地，同時(shí)也把傳統(tǒng)的局限課本知識(shí)的教跳躍出來，教會(huì)學(xué)生學(xué)會(huì)用化學(xué)知識(shí)解決生活中的實(shí)際問題，從而更好地促進(jìn)核心素養(yǎng)落地。

參考文獻(xiàn);

[1]中華人民共和國(guó)教育部制定.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[s]北京：人民教育出版社，2018：3