鄧春蘭

隨著《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》

的施行，提升學(xué)生的核心素養(yǎng)已然成為初中化學(xué)教學(xué)的中心任務(wù)。大概念是指反映學(xué)科本質(zhì)，具有高度概括性、統(tǒng)攝性和遷移應(yīng)用價(jià)值的思想觀念。對(duì)于化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程而言，教師應(yīng)當(dāng)摒棄“教師示范—學(xué)生模仿”的授課思路，立足于新課標(biāo)的要求，以大概念為統(tǒng)領(lǐng)，全面優(yōu)化教學(xué)方式。本文探討了大概念統(tǒng)領(lǐng)下開(kāi)展初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略，以供參考。

一、大概念在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用價(jià)值

（一）順應(yīng)教育形勢(shì)

重視大概念統(tǒng)領(lǐng)，幫助學(xué)生提升核心素養(yǎng)，是新課標(biāo)的重要理念之一。新課標(biāo)背景下，初中化學(xué)學(xué)科實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要積極變革，教師應(yīng)當(dāng)立足于核心素養(yǎng)的培養(yǎng)，開(kāi)展有針對(duì)性的教學(xué)活動(dòng)，全面發(fā)展學(xué)生的化學(xué)綜合能力。而大概念統(tǒng)領(lǐng)下的初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，順應(yīng)了當(dāng)前的教育形勢(shì)，有利于精準(zhǔn)落實(shí)新課標(biāo)。

（二）優(yōu)化教學(xué)思路

在傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，部分教師要求學(xué)生將實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)死記硬背下來(lái)，著重記憶重要的考點(diǎn)，導(dǎo)致化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)變得機(jī)械化，嚴(yán)重影響了教學(xué)效果。在此背景下，教師以大概念為統(tǒng)領(lǐng)開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以優(yōu)化教學(xué)方式，將動(dòng)手操作和教學(xué)評(píng)價(jià)有機(jī)結(jié)合，幫助學(xué)生深入反思實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，這既能有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程的不足，又能讓學(xué)生更好地消化、理解實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容。

（三）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

教師以大概念引導(dǎo)初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程“重理論、輕實(shí)踐”的教學(xué)現(xiàn)狀，打造理論與實(shí)踐結(jié)合的學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)進(jìn)行實(shí)踐探究，對(duì)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行個(gè)性化、多元化的思考。同時(shí)，教師在初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入大概念可以有效激發(fā)學(xué)生的求知欲和創(chuàng)新思維，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的主觀學(xué)習(xí)能動(dòng)性。

二、大概念統(tǒng)領(lǐng)下開(kāi)展初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略

（一）分析單元內(nèi)容，構(gòu)建核心概念

以大概念為教學(xué)指導(dǎo)的初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)更為靈活，教師不必拘泥于單獨(dú)的實(shí)驗(yàn)課程，而是可以將多個(gè)實(shí)驗(yàn)、多個(gè)知識(shí)點(diǎn)結(jié)合，分析其中的邏輯關(guān)系，幫助學(xué)生更為系統(tǒng)地了解化學(xué)知識(shí)。為此，教師需要以單元為基礎(chǔ)，構(gòu)建核心概念，為化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)奠定基礎(chǔ)。

以滬教版初中化學(xué)九年級(jí)下冊(cè)第七章“應(yīng)用廣泛的酸、堿、鹽”的教學(xué)為例。在這個(gè)階段，學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識(shí)了酸、堿、鹽、二氧化碳等重要化學(xué)物質(zhì)。基于此，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可以將這一單元的知識(shí)點(diǎn)與此前教學(xué)過(guò)的二氧化碳相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)合，提煉關(guān)聯(lián)度較高的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)，如水與二氧化碳、二氧化碳與氫氧化鈉、氫氧化鈉與鹽酸的實(shí)驗(yàn)反應(yīng)等，根據(jù)相同的實(shí)驗(yàn)性質(zhì)，將零散的知識(shí)點(diǎn)整合為一個(gè)整體，并以“通過(guò)判斷物質(zhì)的類別，分析物質(zhì)的性質(zhì)特點(diǎn)與化學(xué)變化情況”為核心概念，以“有反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯”為主題，實(shí)施綜合性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。通過(guò)這種方式，學(xué)生不僅能深入了解這一單元的知識(shí)內(nèi)涵，充分掌握酸、堿、鹽的化學(xué)性質(zhì)與轉(zhuǎn)化情況，還能形成良好的推理分析意識(shí)，構(gòu)建化學(xué)核心概念。

（二）制定各級(jí)目標(biāo)，明確教學(xué)方向

教師以大概念為統(tǒng)領(lǐng)開(kāi)展化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)時(shí)，不僅要關(guān)注學(xué)生對(duì)學(xué)科知識(shí)的掌握情況，還要有目的、有計(jì)劃地制訂教學(xué)計(jì)劃。教師要在構(gòu)建核心概念的基礎(chǔ)上，科學(xué)、合理地制定授課目標(biāo)，明確每個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)方向，提高課堂教學(xué)效率和質(zhì)量。比如，在上述案例中，教師在明確“通過(guò)判斷物質(zhì)的類別，分析物質(zhì)的性質(zhì)特點(diǎn)與化學(xué)變化情況”這一核心概念之后，在針對(duì)“有反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯”的情況進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，可以從單元教學(xué)總目標(biāo)與分課時(shí)教學(xué)目標(biāo)兩個(gè)方面做好規(guī)劃工作。

1.單元教學(xué)總目標(biāo)。一是具備自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力，能通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)證明反應(yīng)物處于被消耗的狀態(tài)，或者證明反應(yīng)過(guò)程中生成了新物質(zhì)，從而準(zhǔn)確判斷“無(wú)現(xiàn)象”的化學(xué)反應(yīng)真實(shí)發(fā)生。二是從物質(zhì)類別入手，分析化學(xué)物質(zhì)在反應(yīng)前后的性質(zhì)情況，用簡(jiǎn)單的語(yǔ)言或化學(xué)式總結(jié)其中發(fā)生了什么樣的變化。三是通過(guò)親身實(shí)踐，針對(duì)“有反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯”這一類型的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，總結(jié)科學(xué)的研究思路與研究方法，構(gòu)建實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀Ｋ氖窃谔骄繉?shí)驗(yàn)的過(guò)程中，形成嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實(shí)、講證據(jù)的科學(xué)態(tài)度與價(jià)值觀念。五是運(yùn)用構(gòu)建的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，解決生活中真實(shí)存在的化學(xué)問(wèn)題。

2.分課時(shí)教學(xué)目標(biāo)。教師可以規(guī)劃三個(gè)課時(shí)，按照不同階段科學(xué)制定教學(xué)目標(biāo)。

第一課時(shí)目標(biāo)：一是根據(jù)物質(zhì)的化學(xué)式組成情況，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行合理分類，認(rèn)識(shí)到有些物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)具有一定的相似性；二是通過(guò)常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)，對(duì)二氧化碳、酸、堿、鹽等物質(zhì)的基本性質(zhì)建立基礎(chǔ)認(rèn)知，能用簡(jiǎn)潔直觀的語(yǔ)言描述相關(guān)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，能準(zhǔn)確應(yīng)用化學(xué)方程式將實(shí)驗(yàn)中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)表現(xiàn)出來(lái)；三是通過(guò)小組合作，熟練運(yùn)用控制變量法，設(shè)計(jì)一個(gè)與二氧化碳有關(guān)的“有反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯”的實(shí)驗(yàn)，排除其中可能影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)程的無(wú)關(guān)因素；四是熟練運(yùn)用圖表等工具，對(duì)“有反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯”之類的化學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深度探究，構(gòu)建“從個(gè)別到一般”的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，?duì)知識(shí)進(jìn)行深度遷移。

第二課時(shí)目標(biāo)：一是認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程，在推理分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的過(guò)程中，深入了解“酸堿中和”實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)；二是能采取定性實(shí)驗(yàn)與定量試驗(yàn)交替結(jié)合的方法，對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)與變化進(jìn)行探究和總結(jié)，并能應(yīng)用于同類問(wèn)題之中；三是嘗試將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與數(shù)字化實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，將物質(zhì)的變化轉(zhuǎn)化成有具體數(shù)據(jù)的圖像，將無(wú)明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)以直觀、可視的形式呈現(xiàn)出來(lái)。

第三課時(shí)目標(biāo)：一是通過(guò)“有反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯”的化學(xué)實(shí)驗(yàn)，形成良好的宏觀和微觀相結(jié)合的思想，歸納總結(jié)分解反應(yīng)的基本條件，并能根據(jù)物質(zhì)類別的不同，精準(zhǔn)選擇試劑，對(duì)物質(zhì)的性質(zhì)、轉(zhuǎn)化進(jìn)行合理檢驗(yàn)；二是能熟練運(yùn)用化學(xué)語(yǔ)言或圖表，對(duì)氫氧化鈉變質(zhì)、酸堿中和等“有反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯”的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深入總結(jié)，構(gòu)建相關(guān)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并通過(guò)模型嘗試解決實(shí)際發(fā)生的化學(xué)問(wèn)題。

（三）設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)任務(wù)，注重自主探究

在構(gòu)建概念、規(guī)劃目標(biāo)之后，教師需要趁熱打鐵，遵循大概念的理念，將學(xué)生作為教學(xué)主體，設(shè)計(jì)多元化的學(xué)習(xí)任務(wù)。比如，針對(duì)“有反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯”的化學(xué)實(shí)驗(yàn)課程不同階段的教學(xué)目標(biāo)，教師可以采用問(wèn)題教學(xué)法，為學(xué)生布置多種多樣的驅(qū)動(dòng)任務(wù)，促進(jìn)學(xué)生自主探究。具體而言，教師可以將該課程分為以下三個(gè)課時(shí)，分別設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)任務(wù)。

第一課時(shí)的教學(xué)目標(biāo)是要求學(xué)生自主探究與二氧化碳有關(guān)的“有反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯”的化學(xué)現(xiàn)象。為此，教師可以設(shè)計(jì)以下問(wèn)題驅(qū)動(dòng)任務(wù)。第一個(gè)任務(wù)是將泡騰片放置在水中，水中會(huì)出現(xiàn)一些小氣泡，思考這些氣泡是否為二氧化碳。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，學(xué)生需要嘗試進(jìn)行氣體檢驗(yàn)，并在完成實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，用準(zhǔn)確的語(yǔ)言、正確的化學(xué)方程式描述反應(yīng)現(xiàn)象。第二個(gè)任務(wù)是嘗試收集泡騰片與水反應(yīng)后出現(xiàn)的氣體，并將該氣體注入氫氧化鈉溶液之中，用實(shí)驗(yàn)的方式驗(yàn)證氣體和氫氧化鈉溶液發(fā)生的反應(yīng)。該探究任務(wù)的主要目的是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用控制變量法設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，以有效排除多種因素的影響，通過(guò)反應(yīng)物的減少情況，分析現(xiàn)象不明顯的化學(xué)實(shí)驗(yàn)是否真實(shí)發(fā)生了反應(yīng)。第三個(gè)任務(wù)是將二氧化碳注入水中，制造出新的溶液A，在溶液A中添加適量的紫色石蕊試劑。當(dāng)溶液變紅時(shí)，學(xué)生要嘗試排除干擾因素，分析溶液變紅的原因。該任務(wù)是在前一項(xiàng)任務(wù)的基礎(chǔ)上，對(duì)控制變量法的實(shí)踐應(yīng)用。學(xué)生可以創(chuàng)新設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析得出“二氧化碳能與水反應(yīng)”的結(jié)論。第四個(gè)任務(wù)是嘗試根據(jù)第三個(gè)任務(wù)的設(shè)計(jì)思路，證明氫氧化鈉溶液與二氧化碳的反應(yīng)情況，分析二者混合后的溶液中是否包括Na2CO3。該任務(wù)需要學(xué)生深入理解反應(yīng)的基本條件，篩選生活中常見(jiàn)的酸堿鹽，對(duì)CO32-完成檢驗(yàn)。教師以泡騰片在水中產(chǎn)生氣泡這個(gè)生活中常見(jiàn)的化學(xué)現(xiàn)象為基礎(chǔ)，通過(guò)驅(qū)動(dòng)問(wèn)題鏈引出各種富有趣味性的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，不僅能構(gòu)建“有反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯”的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?，還有助于提高學(xué)生的推理分析能力與創(chuàng)新設(shè)計(jì)能力。

第二課時(shí)的教學(xué)目標(biāo)是要求學(xué)生能將物質(zhì)轉(zhuǎn)化的過(guò)程以數(shù)字圖像的形式呈現(xiàn)出來(lái)。對(duì)此，教師可以設(shè)計(jì)以下驅(qū)動(dòng)任務(wù)。任務(wù)一，“GPS軟件可以記錄人一天的運(yùn)動(dòng)軌跡，那么能否將化學(xué)反應(yīng)過(guò)程以圖像的形式呈現(xiàn)出來(lái)？”針對(duì)這一任務(wù)，學(xué)生可以在教師的引導(dǎo)下，嘗試結(jié)合信息技術(shù)進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn)。例如，在氫氧化鈉溶液中添加稀鹽酸，利用溫度傳感器、PH測(cè)試儀等設(shè)備，分析化學(xué)反應(yīng)曲線的動(dòng)態(tài)變化。任務(wù)二，從宏觀角度探究二氧化碳分別與水、氫氧化鈉溶液的反應(yīng)，直觀感受“有反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯”的實(shí)驗(yàn)特點(diǎn)，并通過(guò)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，將定量分析與定性分析結(jié)合，用具體的數(shù)據(jù)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)結(jié)果。該任務(wù)需要學(xué)生借用壓強(qiáng)傳感器，觀察二氧化碳分別與水、氫氧化鈉溶液的反應(yīng)過(guò)程，根據(jù)傳感器實(shí)時(shí)提供的信息，分析圖像曲線的變化特點(diǎn)，從中總結(jié)以上化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)。數(shù)字圖像的應(yīng)用，可以讓學(xué)生從宏觀角度轉(zhuǎn)換為微觀角度，重新理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)的變化過(guò)程，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生良好的閱讀圖像、分析圖像的能力，提高學(xué)生對(duì)化學(xué)知識(shí)的遷移應(yīng)用能力。

第三課時(shí)的教學(xué)目標(biāo)是要求學(xué)生能通過(guò)氫氧化鈉的變質(zhì)情況，深入理解如何通過(guò)物質(zhì)類別判斷酸堿鹽物質(zhì)之間的內(nèi)在聯(lián)系與轉(zhuǎn)化情況。對(duì)此，教師可以設(shè)計(jì)以下問(wèn)題驅(qū)動(dòng)任務(wù)。任務(wù)一，在氫氧化鈉溶液中滴入稀鹽酸，思考為什么會(huì)產(chǎn)生氣泡。該問(wèn)題旨在引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想到氫氧化鈉溶液變質(zhì)的問(wèn)題，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)氣泡產(chǎn)生的原因可能是溶液中摻入了其他雜質(zhì)。任務(wù)二，如何分析氫氧化鈉溶液的變質(zhì)程度？變質(zhì)成分與正常成分的差異是什么？請(qǐng)結(jié)合酸堿鹽物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)，設(shè)計(jì)一個(gè)合理的實(shí)驗(yàn)，對(duì)氫氧化鈉溶液的變質(zhì)程度進(jìn)行判斷分析。這個(gè)任務(wù)可以考查學(xué)生對(duì)混合物變質(zhì)程度是否具備良好的檢驗(yàn)思路，判斷溶液中是否存在雜質(zhì)以及清理雜質(zhì)的方法。任務(wù)三，總結(jié)氫氧化鈉的性質(zhì)特點(diǎn)，講一講如何在實(shí)驗(yàn)室中有效保存這類化學(xué)物質(zhì)。該任務(wù)要求學(xué)生全面梳理這一單元的內(nèi)容，綜合實(shí)驗(yàn)過(guò)程，對(duì)某類物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行歸納總結(jié)。

（四）開(kāi)展綜合評(píng)價(jià)，加強(qiáng)學(xué)習(xí)反饋

在基于大概念統(tǒng)領(lǐng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師不僅要重視教學(xué)目標(biāo)的設(shè)定與學(xué)生的自主學(xué)習(xí)情況，還要全面完善評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，構(gòu)建“教—學(xué)—評(píng)”一體化的授課體系。教師要通過(guò)綜合評(píng)價(jià)的方式，加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋，讓化學(xué)教學(xué)凸顯針對(duì)性與指向性的特點(diǎn)。

比如，針對(duì)“有反應(yīng)但現(xiàn)象不明顯”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師可以為學(xué)生發(fā)放評(píng)價(jià)表，依托科學(xué)的評(píng)估內(nèi)容，選擇合適的評(píng)價(jià)方法。針對(duì)第一課時(shí)的評(píng)價(jià)內(nèi)容如下：一是要求學(xué)生具備良好的團(tuán)隊(duì)合作能力，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程，熟練掌握控制變量法；二是證實(shí)二氧化碳與水、氫氧化鈉溶液的無(wú)明顯化學(xué)反應(yīng)切實(shí)發(fā)生；三是準(zhǔn)確歸納二氧化碳與常用酸堿鹽的基本性質(zhì)。評(píng)價(jià)方式如下：一是學(xué)生回答問(wèn)題的正確度，二是學(xué)生討論交流的情況，三是學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的預(yù)測(cè)、設(shè)計(jì)、展示、優(yōu)化情況，四是學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況。針對(duì)第二課時(shí)的評(píng)價(jià)內(nèi)容如下：能熟練運(yùn)用數(shù)字設(shè)備，用數(shù)據(jù)分析酸堿中和反應(yīng)，總結(jié)指示劑變色情況、PH、溫度的變化情況。評(píng)價(jià)方式如下：一是對(duì)實(shí)驗(yàn)的匯報(bào)情況，二是對(duì)曲線變化解析的準(zhǔn)確度，三是實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書(shū)寫(xiě)情況。針對(duì)第三課時(shí)的評(píng)價(jià)則需要綜合前兩個(gè)課時(shí)的要求，評(píng)估學(xué)生能否用圖表或語(yǔ)言的方式構(gòu)建實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ停浞滞卣箤W(xué)習(xí)深度，展現(xiàn)良好的問(wèn)題解決能力。另外，教師要根據(jù)評(píng)價(jià)表的反饋結(jié)果，及時(shí)優(yōu)化教學(xué)環(huán)節(jié)，為學(xué)生下階段的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)制定合理的計(jì)劃。

結(jié)語(yǔ)

新課標(biāo)背景下，教師需要準(zhǔn)確提煉大概念，為學(xué)生精準(zhǔn)制定學(xué)習(xí)目標(biāo)，并在大概念的引領(lǐng)下，深入分析多個(gè)知識(shí)板塊之間的內(nèi)在聯(lián)系，幫助學(xué)生構(gòu)建良好的知識(shí)體系，為培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、提高學(xué)生的科學(xué)探究與實(shí)踐能力打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。同時(shí)，教師要改變一言堂的教學(xué)模式，遵循以生為本的原則，將探究學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交還給學(xué)生，鼓勵(lì)學(xué)生在分析問(wèn)題、完成任務(wù)的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)自身個(gè)性化的發(fā)展。

（作者單位：江蘇省徐州市銅山區(qū)何橋鎮(zhèn)中心中學(xué)）