韋存容

摘要：基于主題式教學(xué)的單元教學(xué)范式是發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的重要形式。以“電離與離子反應(yīng)”單元為例，從主題情境選擇、教學(xué)目標(biāo)確立、單元設(shè)計(jì)構(gòu)思、學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)等四個(gè)環(huán)節(jié)闡述基于主題式教學(xué)的單元教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程，并對(duì)教學(xué)設(shè)計(jì)進(jìn)行了思考。

關(guān)鍵詞：主題式教學(xué)；單元；教學(xué)設(shè)計(jì)；離子反應(yīng)

文章編號(hào)：1008-0546（2022）12-0006-05

中圖分類(lèi)號(hào)：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2022.12.002

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》倡導(dǎo)“素養(yǎng)為本的教學(xué)，注重培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)”[1]。單元教學(xué)設(shè)計(jì)是落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的基本單位，[2]其支點(diǎn)是構(gòu)建契合單元目標(biāo)的教學(xué)主題，開(kāi)展跨課時(shí)的主題式教學(xué)。[3]因此，基于主題式教學(xué)的單元教學(xué)范式是發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的重要形式。筆者從自身的教學(xué)實(shí)踐出發(fā)，以“電離與離子反應(yīng)”單元教學(xué)為例，闡述基于主題式教學(xué)的單元教學(xué)設(shè)計(jì)的過(guò)程與思考。

一、主題情境選擇

“離子反應(yīng)”單元的主題情境選擇為“食鹽的秘密”，選擇該主題主要有以下幾個(gè)原因：

該主題承載化學(xué)核心知識(shí)。食鹽是學(xué)生非常熟悉的物質(zhì)，按照“食鹽宏觀性質(zhì)一微觀結(jié)構(gòu)一粗鹽提純的本質(zhì)反應(yīng)一食鹽中常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)”的設(shè)計(jì)思路展開(kāi)教學(xué)，將電離、離子反應(yīng)、離子檢驗(yàn)等知識(shí)包含其中，并通過(guò)有連續(xù)性和邏輯性的任務(wù)串聯(lián)起來(lái)，實(shí)現(xiàn)了知識(shí)的自主建構(gòu)。

該主題蘊(yùn)含化學(xué)學(xué)科思想。通過(guò)探索食鹽的幾何外形和溶解過(guò)程，建立從宏觀到微觀的認(rèn)識(shí)視角；通過(guò)探尋粗鹽精制過(guò)程中發(fā)生的本質(zhì)反應(yīng)，建立水溶液中發(fā)生離子反應(yīng)的認(rèn)識(shí)思路；最后通過(guò)研究低鈉鹽與精制鹽的差異與鑒別方法，應(yīng)用已經(jīng)建立的認(rèn)知視角和認(rèn)識(shí)思路。這樣既符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律，又引導(dǎo)了學(xué)生建立從宏觀到微觀的新視角和思路，并解決了生產(chǎn)生活中的實(shí)際問(wèn)題。

該主題弘揚(yáng)化學(xué)學(xué)科價(jià)值。教學(xué)時(shí)提供的素材，如粗鹽中雜質(zhì)鹽分對(duì)人體健康的危害、以范旭東為代表的化工先驅(qū)建立我國(guó)的鹽化工企業(yè)的化學(xué)史和高鈉鹽對(duì)人體健康的危害等，不僅可以激發(fā)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，還可以傳承和弘揚(yáng)中華民族精神，[4]讓學(xué)生理解化學(xué)及其技術(shù)對(duì)人們生產(chǎn)生活的重要作用，對(duì)學(xué)生的素養(yǎng)發(fā)展有著重要的價(jià)值。

二、教學(xué)目標(biāo)確立

“電離與離子反應(yīng)”位于人教版高中化學(xué)必修第一冊(cè)第一章第二節(jié)。新課標(biāo)對(duì)“電離與離子反應(yīng)”的內(nèi)容要求為：認(rèn)識(shí)酸堿鹽等電解質(zhì)在水溶液中或熔融狀態(tài)下能發(fā)生電離。通過(guò)實(shí)驗(yàn)事實(shí)認(rèn)識(shí)離子反應(yīng)及其發(fā)生的條件，了解常見(jiàn)離子的檢驗(yàn)方法。[1]在此之前學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了“物質(zhì)的分類(lèi)”，已經(jīng)初步認(rèn)識(shí)到從微觀角度認(rèn)知物質(zhì)可以更深入地接近事物的本質(zhì)?！半婋x與離子反應(yīng)”單元教學(xué)將進(jìn)一步強(qiáng)化學(xué)生從微觀角度認(rèn)識(shí)物質(zhì)的思路?；谡n標(biāo)、教材和學(xué)生已有認(rèn)知水平，確立本單元的教學(xué)目標(biāo)（見(jiàn)圖1）。[5]

三、單元設(shè)計(jì)構(gòu)思

圍繞“食鹽的秘密”單元主題和單元教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計(jì)課時(shí)主題，包括“食鹽的微觀世界”“從微觀視角看粗鹽精制”“低鈉鹽的秘密”。課時(shí)主題與課時(shí)目標(biāo)、核心知識(shí)相匹配，將知識(shí)融合在真實(shí)情境中，為后續(xù)設(shè)計(jì)一系列挑戰(zhàn)性任務(wù)提供基礎(chǔ)?！笆雏}的秘密”主題的“電離與離子反應(yīng)”單元整體設(shè)計(jì)構(gòu)思如圖2所示。

四、學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)

第1課時(shí)食鹽的微觀世界

環(huán)節(jié)1：創(chuàng)設(shè)情境，引出概念

【情境】廚房常見(jiàn)調(diào)味品圖片。（鹽、味精、蔗糖、白酒、醋、醬油等）

【任務(wù)】對(duì)這些常見(jiàn)的調(diào)味品進(jìn)行分類(lèi)。討論氯化鈉、蔗糖的差異。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生對(duì)廚房調(diào)味品進(jìn)行物質(zhì)的分類(lèi)，激發(fā)學(xué)生的探究興趣，并引出化合物分類(lèi)的新視角。

環(huán)節(jié)2：實(shí)驗(yàn)探究，建構(gòu)模型

【任務(wù)】運(yùn)用顯微鏡觀察氯化鈉固體及其溶解過(guò)程，嘗試從微觀角度解釋氯化鈉的宏觀性質(zhì)。

【學(xué)生活動(dòng)】見(jiàn)圖3。

設(shè)計(jì)意圖：以氯化鈉固體的宏觀性質(zhì)引導(dǎo)學(xué)生探秘微觀結(jié)構(gòu)，使學(xué)生逐步形成宏觀一微觀一符號(hào)的認(rèn)識(shí)思路，并引導(dǎo)學(xué)生利用該認(rèn)識(shí)思路分析氯化鈉溶解過(guò)程的微觀變化。學(xué)生能夠通過(guò)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)直觀地看到電離的過(guò)程，從而初步建構(gòu)電解質(zhì)電離模型。

環(huán)節(jié)3：實(shí)驗(yàn)拓展，完善模型

【信息1】相同濃度的葡萄糖溶液、酒精溶液、稀鹽酸、NaOH溶液、NaCl溶液的電導(dǎo)率。

【任務(wù)】從電解質(zhì)的角度對(duì)葡萄糖、酒精、HCl、NaOH、NaCl進(jìn)行分類(lèi)，寫(xiě)出電離方程式。從電離角度重新認(rèn)識(shí)酸堿鹽。解釋葡萄糖不是電解質(zhì)的原因。

【信息2】熔融氯化鈉導(dǎo)電視頻。

【任務(wù)】進(jìn)一步完善電解質(zhì)、電離的概念。

【學(xué)生活動(dòng)】見(jiàn)圖4。

設(shè)計(jì)意圖：對(duì)比幾種常見(jiàn)物質(zhì)的電導(dǎo)率，嘗試從宏微結(jié)合的角度對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分類(lèi)，使學(xué)生對(duì)酸堿鹽的認(rèn)識(shí)到達(dá)離子層次。借助熔融氯化鈉的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)視頻，幫助學(xué)生深層次地理解不同狀態(tài)下微粒的存在形式，進(jìn)一步完善電解質(zhì)電離模型。

環(huán)節(jié)4：固化遷移，應(yīng)用模型

【情境】脈動(dòng)飲料的配料表。

【任務(wù)】找出配料表中的電解質(zhì)。討論飲料中冰醋酸來(lái)調(diào)節(jié)口味而不加鹽酸的原因，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究鹽酸與冰醋酸之間的差異。

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用電解質(zhì)的相關(guān)知識(shí)分析運(yùn)動(dòng)飲料中的電解質(zhì)，固化學(xué)生的化學(xué)認(rèn)識(shí)思路。通過(guò)研究冰醋酸與鹽酸的差異，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用化學(xué)認(rèn)識(shí)思路解決陌生情境下的復(fù)雜化學(xué)問(wèn)題的能力，促進(jìn)化學(xué)認(rèn)識(shí)思路的遷移。

第2課時(shí)從微觀視角看粗鹽精制

環(huán)節(jié)1：創(chuàng)設(shè)情境，復(fù)習(xí)回顧

【情境】視頻：海水曬鹽

【信息】海水曬鹽得到的粗鹽常含有較多的雜質(zhì)，如不溶的泥沙，可溶的CaCl2，MgCl2、Na2SO4等。

【任務(wù)】回憶粗鹽提純過(guò)程的主要步驟，討論過(guò)濾后的粗鹽溶液中所有溶質(zhì)的存在形式。寫(xiě)出Na2SO4、CaCl2、MgCl2的電離方程式。

設(shè)計(jì)意圖：在真實(shí)的情境中引導(dǎo)學(xué)生回顧電離、電解質(zhì)的概念和電離方程式。

環(huán)節(jié)2：思考本質(zhì)，實(shí)驗(yàn)探究

【信息】粗鹽中含有硫酸鈉和硫酸鎂都會(huì)使鹽呈現(xiàn)苦味。食用含七水硫酸鎂的鹽易導(dǎo)致腹瀉。誤食氯化鋇，輕者惡心嘔吐，四肢麻木，腹瀉腹痛，周身疲軟乏力；重者腸胃痙攣，心跳加劇，血壓升高，數(shù)日而亡。[4]

【信息】粗鹽精制流程圖（見(jiàn)圖5）。

【任務(wù)】寫(xiě)出粗鹽精制過(guò)程中真正發(fā)生的反應(yīng)。

【學(xué)生活動(dòng)】回答圖6所示的問(wèn)題鏈，思考與交流粗鹽精制步驟①發(fā)生的真正的反應(yīng)。

【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)探究向Na2SO4溶液中滴加BaCl2溶液電導(dǎo)率變化。根據(jù)圖7所示的問(wèn)題鏈，思考實(shí)驗(yàn)的結(jié)論。

設(shè)計(jì)意圖：以“粗鹽水精制食鹽”為情境，引導(dǎo)學(xué)生思考各提純步驟中發(fā)生的本質(zhì)反應(yīng)。借助數(shù)字化實(shí)驗(yàn)手段，啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行微觀分析，驗(yàn)證猜想，進(jìn)而提出離子反應(yīng)的概念。促使學(xué)生從原有認(rèn)識(shí)“物質(zhì)之間的反應(yīng)”轉(zhuǎn)變?yōu)樾抡J(rèn)識(shí)“離子之間的反應(yīng)”。

環(huán)節(jié)3：總結(jié)思路，符號(hào)表達(dá)

【任務(wù)】根據(jù)步驟①的離子方程式的書(shū)寫(xiě)，總結(jié)水溶液中離子反應(yīng)的分析思路，如圖8所示。完成步驟②③④的離子反應(yīng)方程式。

【學(xué)生活動(dòng)】書(shū)寫(xiě)練習(xí)步驟②MgCl2和NaOH溶液、步驟③CaCl2和Na2CO3溶液、BaCl2和Na2CO3溶液、步驟④NaOH與HCI溶液、Na2CO3與HCl溶液反應(yīng)的離子方程式。請(qǐng)學(xué)生進(jìn)行板演，并請(qǐng)學(xué)生互評(píng)。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)對(duì)“粗鹽精制”的步驟①的真實(shí)反應(yīng)的再分析，幫助學(xué)生建立從微觀離子角度認(rèn)識(shí)水溶液中電解質(zhì)反應(yīng)的分析思路。通過(guò)方程式的書(shū)寫(xiě)強(qiáng)化對(duì)水溶液中離子反應(yīng)的分析思路。

環(huán)節(jié)4：分析和判斷離子反應(yīng)發(fā)生的依據(jù)

【任務(wù)】以粗鹽精制過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)為例，思考如何分析和判斷酸堿鹽在水溶液中發(fā)生了復(fù)分解反應(yīng)。

設(shè)計(jì)意圖：從微粒間相互作用的角度進(jìn)一步揭示復(fù)分解反應(yīng)的本質(zhì)，幫助學(xué)生理解復(fù)分解型離子反應(yīng)發(fā)生的條件。

第3課時(shí)低鈉鹽的秘密

環(huán)節(jié)1：創(chuàng)設(shè)情境，問(wèn)題解決

【信息1】隨著人們生活質(zhì)量的逐漸提升，高鈉鹽飲食成為了影響人們身體健康的隱患之一。當(dāng)人們過(guò)量攝人鈉鹽，體內(nèi)鈉離子過(guò)多時(shí)，會(huì)導(dǎo)致不良的生理反應(yīng)甚至可能會(huì)引起某些疾癇。低鈉鹽是食用鹽的一種，它通過(guò)在普通鈉鹽中添加氯化鉀、硫酸鎂等物質(zhì)，減少產(chǎn)品中鈉離子含量。

【信息2】精制鹽與低鈉鹽國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)成分表（見(jiàn)表1）。

【任務(wù)】寫(xiě)出低鈉鹽水中所有溶質(zhì)的存在形式。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)緊密聯(lián)系生活實(shí)際的情境的創(chuàng)設(shè)，引出低鈉鹽與精制鹽之間微觀差異的問(wèn)題，既回顧了電離等知識(shí)，又讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到化學(xué)能夠創(chuàng)造出健康美好生活。

環(huán)節(jié)2：低鈉鹽成分檢測(cè)

【信息1】焰色試驗(yàn)（見(jiàn)表2）。

【信息2】CI-的檢驗(yàn)：滴加稀HNO3和AgNO3溶液，有白色沉淀。SO4-的檢驗(yàn)：先加HCl酸化后，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀。Mg2+可與NaOH反應(yīng)生成難溶Mg（OH）2沉淀。

【任務(wù)】討論檢驗(yàn)低鈉鹽的方法。寫(xiě)出檢驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。討論離子方程式的意義。

【學(xué)生活動(dòng)】見(jiàn)圖9。

設(shè)計(jì)意圖：以“檢驗(yàn)是否為低鈉鹽”的問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思考幾種常見(jiàn)離子檢驗(yàn)的原理，進(jìn)一步強(qiáng)化溶液中離子反應(yīng)的分析思路。通過(guò)尋找哪些反應(yīng)可以用Ba2++So4==BaSO4↓表示，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到離子反應(yīng)表示一類(lèi)反應(yīng)。

環(huán)節(jié)3：自制低鈉鹽

【任務(wù)】某興趣小組想自制低鈉鹽，使得其與市售的低鈉鹽所配成的鹽水成分相同。原料庫(kù)中有NaCl、MgCI2、K2SO4，請(qǐng)根據(jù)要求設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

【學(xué)生活動(dòng)】見(jiàn)圖10。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)自制低鈉鹽方案的設(shè)計(jì)，提高學(xué)生解決復(fù)雜問(wèn)題的能力，提高學(xué)生的自我效能感。引導(dǎo)學(xué)生感悟宏觀與微觀、定性與定量相結(jié)合解決實(shí)際問(wèn)題的方法。

五、思考

“食鹽的秘密”主題的“電離與離子反應(yīng)”的單元教學(xué)設(shè)計(jì)已經(jīng)經(jīng)過(guò)2輪的教學(xué)實(shí)踐，并進(jìn)行了多次教研組內(nèi)討論與優(yōu)化，具有較好的教學(xué)效果，主要體現(xiàn)在：

該主題式單元教學(xué)設(shè)計(jì)可以解決課時(shí)教學(xué)設(shè)計(jì)中存在的知識(shí)不連續(xù)、情境碎片化的問(wèn)題。在“電離與離子反應(yīng)”單元設(shè)計(jì)中，由單元主題“食鹽的秘密”設(shè)計(jì)了3個(gè)既相互聯(lián)系又相對(duì)獨(dú)立的課時(shí)主題，這些課時(shí)主題緊緊圍繞“食鹽”，既能將碎片化的知識(shí)連成整體，又創(chuàng)設(shè)出連續(xù)且層層遞進(jìn)的真實(shí)問(wèn)題與任務(wù)，促進(jìn)學(xué)生自主建構(gòu)知識(shí)框架。

該主題式單元教學(xué)設(shè)計(jì)注重知識(shí)、觀念的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，循序漸進(jìn)地推進(jìn)學(xué)生素養(yǎng)的發(fā)展。在“電離與離子反應(yīng)”的主題式單元設(shè)計(jì)中，從固體到溶液，從單一物質(zhì)到多種物質(zhì)在水溶液中的變化的整體設(shè)計(jì)，逐步發(fā)展學(xué)生的高階思維，優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，推動(dòng)學(xué)生宏觀辨識(shí)與微觀探析核心素養(yǎng)的發(fā)展。

該主題式單元教學(xué)設(shè)計(jì)包含一系列連續(xù)的、有挑戰(zhàn)性的任務(wù)，有助于促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)。如為了解決第1課時(shí)的核心任務(wù)“從微觀角度看食鹽溶解”，設(shè)計(jì)了豐富的實(shí)驗(yàn)探究任務(wù)：顯微鏡觀察食鹽固體、顯微鏡觀察食鹽溶解過(guò)程、電導(dǎo)率傳感器測(cè)食鹽溶解過(guò)程。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中持續(xù)深入思考，最終完成從微觀角度看食鹽的任務(wù)，并形成“從微觀的角度認(rèn)識(shí)單一物質(zhì)在水溶液中的行為”的化學(xué)認(rèn)識(shí)思路。

基于主題式教學(xué)的單元教學(xué)設(shè)計(jì)以真實(shí)的單元主題來(lái)統(tǒng)領(lǐng)單元，以具有連續(xù)性與邏輯性的課時(shí)主題來(lái)串聯(lián)各課時(shí)，以具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)來(lái)連接新舊知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，以豐富的學(xué)習(xí)活動(dòng)來(lái)促進(jìn)學(xué)生的深度思考。但這么多環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)對(duì)教師來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)非常復(fù)雜且嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。它需要教師在深入研究課程標(biāo)準(zhǔn)與教材的基礎(chǔ)上，大膽創(chuàng)新，對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深度加工，長(zhǎng)期地開(kāi)展教學(xué)研究、實(shí)踐與思考，只有這樣才能推進(jìn)單元教學(xué)的發(fā)展，推進(jìn)素養(yǎng)為本的教學(xué)。

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