孫宇紅 董小川

摘要：以新授課“電解質(zhì)”為例，結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)、認(rèn)知特點，創(chuàng)設(shè)真實的情境，設(shè)計學(xué)生活動任務(wù)，明確核心內(nèi)容，通過由表及里認(rèn)識電解質(zhì)，促使學(xué)生從不同的視角認(rèn)識化學(xué)概念，探索在化學(xué)概念教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的方法。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);化學(xué)概念;學(xué)習(xí)視角

文章編號：1008-0546（2022）10-0027-05中圖分類號：G632.41文獻標(biāo)識碼：B

一、主題分析

化學(xué)概念用簡練的語言將化學(xué)事物的共同特點進行高度的抽象和概括，并凝練出其本質(zhì)?；瘜W(xué)概念是化學(xué)學(xué)科知識體系中的基石?；瘜W(xué)概念掌握得好壞不僅影響學(xué)生對其他化學(xué)知識的學(xué)習(xí)，也會影響學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。電解質(zhì)是高中化學(xué)階段的重要概念之一，在整個中學(xué)化學(xué)知識體系中起著橋梁作用，既是初中化學(xué)常見的酸、堿、鹽知識的延伸，也為學(xué)生學(xué)習(xí)離子反應(yīng)等內(nèi)容奠定基礎(chǔ)。因此，電解質(zhì)概念教學(xué)需要幫助學(xué)生形成全面認(rèn)識，厘清概念本質(zhì)。在蘇教版教材中，電解質(zhì)溶液位于必修第一冊專題1第三單元。根據(jù)學(xué)生的已有知識、認(rèn)知能力及教材的內(nèi)容安排和呈現(xiàn)方式，以《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》[1]對化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的闡釋說明為依據(jù)，將第三單元“物質(zhì)的分散系”的教學(xué)內(nèi)容劃分為二個課時：第一課時為物質(zhì)的分散系、膠體，學(xué)習(xí)分散系、分散劑、膠體等概念，探究膠體的性質(zhì);第二課時為電解質(zhì)溶液，通過對電解質(zhì)、非電解質(zhì)、電離、電離方程式等概念的探討，結(jié)合電解質(zhì)溶液在生產(chǎn)生活實際中的應(yīng)用，提煉認(rèn)識物質(zhì)的新視角。本文主要闡釋第二課時的教學(xué)設(shè)計，以期與同行交流。

二、確定目標(biāo)、重點與難點

1.目標(biāo)

（1）能夠根據(jù)觀察和實驗獲得的現(xiàn)象構(gòu)建基本的對電解質(zhì)在水溶液中的電離理論的認(rèn)識。

（2）通過做中學(xué)、學(xué)中思，拓展化合物的分類視角，提升學(xué)科核心素養(yǎng)。

（3）掌握書寫電離方程式的一般方法。

（4）認(rèn)識電解質(zhì)溶液在生活中的應(yīng)用，感受化學(xué)與生活的密切聯(lián)系。

2.重點與難點：

（1）掌握電解質(zhì)、非電解質(zhì)、電離等概念，及電離方程式的書寫。

（2）從微觀視角認(rèn)識化合物。

三、教學(xué)設(shè)計

1.設(shè)計理念

皮亞杰建構(gòu)主義理論的基本觀點是：學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)是通過同化與順應(yīng)過程逐步建構(gòu)起來的，并在“平衡——不平衡——新的平衡”的循環(huán)中得到不斷地豐富、提高和發(fā)展;陶行知先生曾提出學(xué)生的學(xué)習(xí)要“知行合一”，即“學(xué)中做，做中學(xué)”。根據(jù)建構(gòu)主義的基本觀點和陶行知的思想，在教學(xué)設(shè)計時立足于讓學(xué)生由學(xué)會走向會學(xué)，變教學(xué)設(shè)計為學(xué)習(xí)設(shè)計，努力創(chuàng)設(shè)真實的情境，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題，在此過程中，發(fā)現(xiàn)方法、找到規(guī)律，并把學(xué)生的所學(xué)內(nèi)容和思維盡可能外顯化，讓學(xué)生的思維有生長、素養(yǎng)有提升。

2.設(shè)計思路

學(xué)生通過初中化學(xué)的學(xué)習(xí)，對于酸、堿、鹽等都有了初步的認(rèn)識。如果進入高一后教學(xué)設(shè)計仍然是按學(xué)生原有的認(rèn)識角度去設(shè)計，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中容易感覺疲勞，不易引發(fā)學(xué)生的興趣，也不利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。所以如何選擇一個適切視角，圍繞課堂的核心內(nèi)容展開教學(xué)，促進學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展，是問題的關(guān)鍵。[2]本節(jié)課的設(shè)計思路如圖1所示。

四、教學(xué)過程

為了便于學(xué)生更好、更真實地學(xué)習(xí)化學(xué)概念，本節(jié)課從不同的視角，以“實驗驅(qū)動—問題討論”應(yīng)用于化

學(xué)概念的教學(xué)中，將教學(xué)過程設(shè)計為如下四個環(huán)節(jié)。

【師】提出問題：同學(xué)們回憶初中化學(xué)學(xué)習(xí)階段物質(zhì)的分類方法？

【師】在學(xué)生活動的基礎(chǔ)上，老師提出今天我們將換個角度看化合物（見圖2）。

環(huán)節(jié)一：拓展化合物的學(xué)習(xí)視角

【問題1】同學(xué)們，你們在國防園里軍訓(xùn)的時候衣服上有大量的鹽漬（見圖3），教官提醒你喝鹽汽水。你知道它有什么功能嗎？

【資料卡1】鹽汽水是一種無色透明液體，爽口、解渴、低熱量，賦予傳統(tǒng)防暑降溫飲料新活力，所含的氯化鈉（NaCl，食鹽）是人體正常的成份之一。人體在出汗過多時，Na+丟失頗多，從而導(dǎo)致身體虛弱等癥狀，嚴(yán)重時還能發(fā)生意外。所以在盛夏酷暑或長期在炎熱中工作的人們，渴時須多喝含鹽碳酸飲料，以補充因大量出汗而喪失的鹽份和體液，迅速恢復(fù)活力。

【問題2】食鹽喝進人體后是如何幫助人恢復(fù)活力的？它是以什么形式存在的呢？

不同的化合物在固體狀態(tài)、水溶液中以及熔融狀態(tài)下存在的行為是什么呢？能否設(shè)計實驗證明呢？

【生】可以通過導(dǎo)電性實驗來證明。

【實驗探究1】以氯化鈉為例進行導(dǎo)電性實驗。

1.將氯化鈉固體放入燒杯中，將微型溶液導(dǎo)電試驗器的兩電極插入，摁住開關(guān)，觀察現(xiàn)象（見圖4）。

2.取適量氯化鈉固體放入裝有水的燒杯中，攪拌使其溶解，將微型溶液導(dǎo)電試驗器兩電極插入，摁住開關(guān)，觀察現(xiàn)象（見圖5）。

3.教師演示—熔融氯化鈉的導(dǎo)電實驗（播放視頻）。

【實驗探究2】以乙酸（醋酸）為例進行導(dǎo)電性實驗

1.純乙酸

2.乙酸溶液

【實驗探究3】以NaOH為例進行導(dǎo)電性實驗

1.NaOH固體

2.NaOH溶液

3.熔融的NaOH（熔點318.4℃）

【實驗探究4】以蔗糖為例進行導(dǎo)電性實驗

1.蔗糖固體

2.蔗糖溶液（用三重蒸餾水配制）【學(xué)生交流實驗現(xiàn)象，完成表1】

【問題4】如果要將表1中的化合物分成兩類，分類的標(biāo)準(zhǔn)是什么？

【生】按化合物的水溶液或熔融狀態(tài)導(dǎo)電性進行分類，一類是能導(dǎo)電的，如氯化鈉、氫氧化鈉、乙酸;另一類是不能導(dǎo)電的，如蔗糖等。

小結(jié)：像氯化鈉、氫氧化鈉一樣，在水溶液或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物，稱之為電解質(zhì);像蔗糖一樣在水溶液和熔融狀態(tài)下都不能導(dǎo)電的化合物，稱之為非電解質(zhì)。[3]

ì?電解質(zhì)：在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導(dǎo)電的化合物

??非電解質(zhì)：在水溶液中或熔融狀態(tài)下均不能導(dǎo)電的化合物

設(shè)計意圖：通過學(xué)生軍訓(xùn)時的照片引入教學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生感知化學(xué)就在身邊，與大家的生活息息相關(guān);然后設(shè)計具體的探究實驗，通過大量的實驗現(xiàn)象，為學(xué)生提取共同的特征信息，讓學(xué)生經(jīng)歷可感知的、宏觀的到抽象的、概括化的發(fā)展歷程，當(dāng)學(xué)生回首審視共同特征信息時，產(chǎn)生頓悟，自我建立電解質(zhì)和非電解質(zhì)的概念。

環(huán)節(jié)二：理解電解質(zhì)的不同行為

以氯化鈉NaCl為例，提供氯化鈉晶體模型及溶于水的視頻。

圖示在水分子作用下氯化鈉溶于水的過程（如圖6所示）。

【問題5】（1）為什么NaCl在固態(tài)時不能導(dǎo)電，而在水溶液或熔融狀態(tài)下可以導(dǎo)電呢？（2）NaCl溶液中有哪些微粒？（3）推測NaCl溶液中微粒運動有何特點？（4）NaCl溶液導(dǎo)電的本質(zhì)是什么？

【生】固體氯化鈉中由于鈉離子與氯離子之間的靜電作用而不能自由移動，由于水分子的作用鈉離子形成了水合鈉離子（簡稱鈉離子）、氯離子形成了水合氯離子（簡稱氯離子）而可以自由移動，熔融狀態(tài)下鈉離子和氯離子獲得了能量可以自由移動;NaCl溶液中主要存在鈉離子和氯離子，它們在溶液中自由運動。

【師】電解質(zhì)在一定條件下能導(dǎo)電是因為電解質(zhì)在溶液中或熔融狀態(tài)下是以自由運動的離子形式存在的。

【實驗探究5】離子在電流作用下的運動

取長度為4～6cm果凍條（實驗前用飽和的硫酸銅溶液浸泡白色的果凍條2至3小時），9V的電池，兩支鉛筆芯相距2～3cm（用鉛筆芯電極）。實驗如圖7所示。

【問題6】預(yù)測實驗現(xiàn)象？并試著解釋實驗現(xiàn)象。

【生】實驗開始2～3min后發(fā)現(xiàn)與電源負(fù)極相連的一極附近藍色加深，與電源正極相連的一極藍色變淺。

結(jié)論：說明在電流的作用下銅離子移向陰極，同時硫酸根離子移向陽極。

【師】在飽和的硫酸銅溶液中，硫酸銅電離成自由移動的銅離子和硫酸根離子;物質(zhì)導(dǎo)電的本質(zhì)是自由移動的帶電微粒作定向移動。

總結(jié)：電解質(zhì)在水溶液中或熔融狀態(tài)下，組成電解質(zhì)的微粒與水分子的作用或獲得足夠的能量后以自由移動的離子形式存在，在電場的作用下陰陽離子發(fā)生定向移動而導(dǎo)電。

設(shè)計意圖：心理學(xué)上有一種說法叫“場境投射”，研究表明人所面臨的場境會對人的認(rèn)知活動產(chǎn)生巨大的影響。因此，在理解電解質(zhì)的教學(xué)設(shè)計時，為學(xué)生提供晶體結(jié)構(gòu)模型、展示過程性的圖示及可以看得見的實驗，一方面加深學(xué)生對宏觀表征的理解，另一方面讓學(xué)生對構(gòu)成物質(zhì)的微粒及微粒間的相互作用有更深層次的理解，從而從本質(zhì)上理解電解質(zhì)。

環(huán)節(jié)三：描述電解質(zhì)的電離行為

【師】為學(xué)生提供NaCl固體溶于水、熔化、HCl分子溶于水及蔗糖溶于水時微觀粒子發(fā)生變化的示意圖（如圖8所示）。

化合物在水溶液或熔融狀態(tài)下產(chǎn)生自由移動的離子的過程稱為電離，電離方程式是描述化合物電離過程的符號語言。

【問題7】如何用化學(xué)語言表示NaCl、CuSO4的電離過程？

符號表征：NaCl=Na+Cl+-;CuSO4=Cu2++SO-

【問題8】寫出下列物質(zhì)的電離方程式：第1組：

HCl、H2SO4、HNO3;第2組：NaOH、KOH、Ba（OH）2;第3組：NH4Cl、K2SO4、FeCl3

【問題9】通過上述化合物電離方程式的書寫，你認(rèn)為書寫電離方程式的注意點是什么？

【師生小結(jié)】

1.正確書寫符號（化學(xué)式、陽離子、陰離子的符號）。

2.表示離子數(shù)目的數(shù)字要寫在離子符號的前面。

3.在電離方程式中，陰陽離子所帶正負(fù)電荷的總數(shù)必須相等。

4.用“=”（或“”）連接化學(xué)式（離子）與離子。

【問題10】你對初中化學(xué)所學(xué)的酸、堿、鹽的概念有什么新的認(rèn)識嗎？

【生】在注意元素、原子團正確書寫的基礎(chǔ)上，還要注意離子的電荷守恒;電離時產(chǎn)生陽離子都是H的+化合物是酸，產(chǎn)生陰離子都是OH-的化合物是堿，產(chǎn)生金屬陽離子（包括銨根離子）和酸根離子的化合物是鹽。

設(shè)計意圖：學(xué)生通過對圖8的觀察、對比、分析，可以把宏觀、微觀層次的某一瞬間建立起對應(yīng)的聯(lián)系，不僅讓學(xué)生在宏觀層次上認(rèn)識電解質(zhì)，更能在微觀層次認(rèn)識電解質(zhì)，深刻理解微粒之間的相互作用，建構(gòu)微粒作用觀;通過教師的示范，在分析電離方程式組成的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生進行分析、推理，并加強思維運用揭示電離方程式蘊含的意義;為學(xué)生提供3組物質(zhì)并書寫電離方程式，讓學(xué)生感知電離方程式的書寫與化學(xué)方程式之間的關(guān)聯(lián)，并小結(jié)電離方程式的書寫，同時進行比較9種物質(zhì)的電離方程式，通過辨識記憶、概括關(guān)聯(lián)等學(xué)習(xí)理解活動完成新知識內(nèi)容的建構(gòu)和新的認(rèn)識角度，完善初中階段所學(xué)的酸、堿、鹽等概念。

環(huán)節(jié)四：應(yīng)用電解質(zhì)，創(chuàng)健康生活

展示資料卡（見圖9）。

【問題11】電解質(zhì)在人體內(nèi)是以什么形式存在的？談?wù)勀銓﹄娊赓|(zhì)與人體健康認(rèn)識？談?wù)勀銓﹄娊赓|(zhì)與人們生活的感受？

【生1】電解質(zhì)在人體內(nèi)是以離子形式存在的。

【生2】電解質(zhì)是維持人體活動、物質(zhì)代謝的必須物質(zhì)，其非常重要，電解質(zhì)紊亂可導(dǎo)致嚴(yán)重后果，甚至猝死。

【生3】電解質(zhì)溶液在人們生活中到處都有，說明電解質(zhì)溶液與人們的生活有著密切的聯(lián)系，合理利用好電解質(zhì)可以為人們創(chuàng)造更美好的生活。

設(shè)計意圖：學(xué)好化學(xué)能讓你活得明白，化學(xué)是一門真實有用的學(xué)科。學(xué)生經(jīng)過一年的初中化學(xué)的學(xué)習(xí)，會對高中化學(xué)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生美好的憧憬，通過提供資料卡的形式為學(xué)生提供電解質(zhì)在日常生活中的應(yīng)用，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)容，開拓學(xué)生的視野，讓學(xué)生感受到化學(xué)給我們的生活帶來了便利，更在潛移默化地影響著、改變著我們的生活，化學(xué)就在我們的身邊，它時時刻刻都在陪伴著、保護著我們，讓我們享受到更加多彩的生活。

瑞士化學(xué)諾貝爾獎獲得者薇雷娜·施坦納在她的《10倍速學(xué)習(xí)法》一書中說：“變換視角是一條穿越學(xué)習(xí)內(nèi)容風(fēng)景線的新途徑。”[4]總是以一種思維去看待物質(zhì)，久了就會形成線性思維。變換視角看物質(zhì)往往就能有不同的新發(fā)現(xiàn)、新感受，就能實現(xiàn)部分與整體、細(xì)節(jié)與全貌、結(jié)果與成因、表象與實質(zhì)、演繹與歸納、課本知識與現(xiàn)實生活等內(nèi)容的多向理解。在高中化學(xué)概念教學(xué)時，教師要改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，進行多元化教學(xué)，讓學(xué)生在有效的課堂上產(chǎn)生學(xué)習(xí)化學(xué)概念的興趣。“塞翁失馬，焉知非福?！辈还苁窃谏钪谢?qū)W習(xí)中，我們都要非線性的視角或思維看待每一種物質(zhì)或事物，或許會給大家?guī)硪馔獾捏@喜。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[2]王祖浩.普通高中教科書·高中化學(xué)教學(xué)參考必修第一冊[M].南京：江蘇鳳凰教育出版社，2020.

[3]王祖浩.普通高中教科書（化學(xué)必修第一冊）[M].南京：江蘇鳳凰教育出版社，2021.

[4]薇雷娜·施坦納.10倍速學(xué)習(xí)法[M].車云，譯.海口：南海出版公司，2022.