摘" 要：以科學(xué)史料為教學(xué)情境，以物質(zhì)水為教學(xué)載體，創(chuàng)設(shè)“情境—任務(wù)—活動(dòng)問題”線，驅(qū)動(dòng)學(xué)生在探究活動(dòng)中自主建構(gòu)化學(xué)式概念認(rèn)知模型，建立化合價(jià)與化學(xué)式之間的多重關(guān)聯(lián)的思維模型，形成利用物質(zhì)的性質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)探究物質(zhì)組成的基本思路與方法，發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究、證據(jù)推理、宏微符相結(jié)合的化學(xué)核心素養(yǎng).

關(guān)鍵詞：初中化學(xué);建構(gòu);模型;核心素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G632""" 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A""" 文章編號(hào)：1008-0333（2024）17-0118-03

收稿日期：2024-03-15

作者簡(jiǎn)介：朱彩萍（1979.10—），女，江蘇省鎮(zhèn)江人，本科，中學(xué)高級(jí)教師，從事初中化學(xué)教學(xué)研究；

鄭佳鈺（1987.12—），女，江蘇省鎮(zhèn)江人，本科，中學(xué)一級(jí)教師，從事初中化學(xué)教學(xué)研究.

基金項(xiàng)目：江蘇省鎮(zhèn)江市“十四五”教育教學(xué)研究課題“基于核心素養(yǎng)的初中化學(xué)示徑學(xué)歷案設(shè)計(jì)與實(shí)踐研究”（課題編號(hào)：2023JKY005）.

新課程標(biāo)準(zhǔn)倡導(dǎo)開展核心素養(yǎng)導(dǎo)向的化學(xué)教學(xué)，素養(yǎng)導(dǎo)向的教學(xué)強(qiáng)調(diào)在真實(shí)情境中圍繞驅(qū)動(dòng)性任務(wù)開展，而解決復(fù)雜問題是培養(yǎng)核心素養(yǎng)的關(guān)鍵.這就要求教師在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，立足于學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)設(shè)置任務(wù)驅(qū)動(dòng)教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，在發(fā)展知識(shí)和能力的同時(shí)，提升核心素養(yǎng).

1" 教學(xué)思路

本節(jié)課內(nèi)容選自人教版上冊(cè)第4單元課題4“化學(xué)式與化合價(jià)”，

本課例設(shè)計(jì)融合了情境線、任務(wù)線、活動(dòng)線、知識(shí)線和素養(yǎng)線為一體的教學(xué)思路，具體如圖1所示.

2" 教學(xué)過程

2.1" 任務(wù)一：探組成、尋證據(jù)

【教師】“煙濤詩(shī)韻連云港，郁郁蒼梧海上山”.古詩(shī)里的連云港美得讓人窒息，連云港是一所山海相擁的城市，這里風(fēng)光旖旎、物產(chǎn)富饒.黃海的食鹽、花果山的山楂酒、東海的水晶是連云港的文化符號(hào)，這些物質(zhì)中還蘊(yùn)含著化學(xué)符號(hào).

【學(xué)生】海水中含量最多的物質(zhì)是什么？用什么化學(xué)符號(hào)表示？為什么用此化學(xué)符號(hào)表示？追尋科學(xué)史料：水的化學(xué)符號(hào)演變史.

【提出問題】科學(xué)家通過怎樣的實(shí)驗(yàn)測(cè)量得出水的化學(xué)符號(hào)呢？前面我們學(xué)習(xí)過有關(guān)水的組成哪些知識(shí)？引發(fā)學(xué)生回憶思考.提供氫氣和氧氣的密度，引導(dǎo)學(xué)生計(jì)算水中氫元素和氧元素的質(zhì)量比？

【學(xué)生】學(xué)生思考并提供方法.

【追問】查閱氫元素和氧元素的相對(duì)原子質(zhì)量，引導(dǎo)學(xué)生思考，能否進(jìn)一步計(jì)算出水中氫原子和氧原子的個(gè)數(shù)比？

【學(xué)生活動(dòng)1】學(xué)生嘗試進(jìn)行推理計(jì)算.

【播放PPT】根據(jù)學(xué)生的描述，展示推理過程如圖2所示，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定水的化學(xué)式.

假設(shè)水的化學(xué)式為：HxOy.計(jì)算過程如圖2所示.

m（氫元素）m（氫元素）=m（氫氣）m（氫氣）=2×0.089 g/L1×1.429 g/L

=18=x×1y×16

xy=12

所以水的化學(xué)式為：H2O

【教師】像H2O這樣，用元素符號(hào)和數(shù)字的組合表示純凈物組成的式子叫作化學(xué)式.

【設(shè)計(jì)意圖】通過追溯水的化學(xué)符號(hào)的科學(xué)史實(shí)，依據(jù)實(shí)驗(yàn)事實(shí)再探水的組成，引導(dǎo)學(xué)生像科學(xué)家一樣去思考、解決問題.親自經(jīng)歷從水的組成到化學(xué)式表征的具體過程，真切感受水的化學(xué)式是基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行證據(jù)推理而獲得，是水的組成的客觀反映，從而自主建構(gòu)化學(xué)式概念.

2.2" 任務(wù)二：析意義、會(huì)表達(dá)

【教師】我們要學(xué)會(huì)使用化學(xué)式來(lái)表示純凈物的組成，以水為例，水的化學(xué)式表示什么意義？引導(dǎo)學(xué)生從宏觀和微觀兩個(gè)角度思考［1］.

【學(xué)生活動(dòng)2】小組討論并進(jìn)行表達(dá).宏觀：水這種物質(zhì)；水是由氫元素和氧元素組成的；微觀：一個(gè)水分子；1個(gè)水分子是由2個(gè)氫原子和1個(gè)氧原子構(gòu)成.

【追問】如果是二氧化碳的化學(xué)式，表示什么意義？

【學(xué)生】學(xué)生思考并表達(dá).

【追問】如果將水的化學(xué)式進(jìn)行變化，去掉氧元素，表示什么意義？在符號(hào)前面添個(gè)數(shù)字2，表示什么意義？還有宏觀意義嗎，右下角的2表示什么意義？去掉右下角2，這個(gè)化學(xué)符號(hào)又表示什么意義？

【學(xué)生活動(dòng)3】小組討論，拼裝微粒模型，規(guī)范準(zhǔn)確表達(dá).

【教師】相同數(shù)字在不同位置表示不同的微觀含義.正前方數(shù)字代表微粒的個(gè)數(shù)，右下角數(shù)字代表一個(gè)分子中含有的原子個(gè)數(shù).

【設(shè)計(jì)意圖】引導(dǎo)學(xué)生將物質(zhì)的水、水的化學(xué)式與構(gòu)成水的微粒進(jìn)行多重關(guān)聯(lián)，從宏觀與微觀、定性與定量相結(jié)合的視角表達(dá)水的化學(xué)式意義.利用可視化的微粒模型，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受，建構(gòu)思維模型，能對(duì)常見化學(xué)符號(hào)變式進(jìn)行正確辨析，從而形成“宏觀—微觀—符號(hào)”三重表征的化學(xué)思維方式.

2.3" 任務(wù)三：研史料、理規(guī)律

【教師】展示生活中常見化學(xué)物質(zhì)圖片，同學(xué)們能寫出這些物質(zhì)的化學(xué)式嗎？

【學(xué)生】學(xué)生自主書寫并展示.

【教師】不同物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)不同，呈現(xiàn)的化學(xué)式就不同，那是不是所有物質(zhì)的化學(xué)式都要像水的化學(xué)式一樣，需要通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量事實(shí)，運(yùn)用數(shù)據(jù)計(jì)算推導(dǎo)得出呢？有沒有簡(jiǎn)捷的工具幫助我們正確書寫化學(xué)式——就是化合價(jià)［2］.

【教師】播放科學(xué)史料：化合價(jià)概念的歷史演變過程.引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)史料，體會(huì)科學(xué)家艱辛的研究過程.化學(xué)家通過研究大量的化合物，提出元素化合價(jià)——是一種能體現(xiàn)不同元素原子數(shù)目比值關(guān)系的數(shù)值.

【播放PPT】引導(dǎo)學(xué)生觀察一些常見元素和根的化合價(jià)表格，厘清元素化合價(jià)一般規(guī)律，

初步認(rèn)識(shí)原子團(tuán)的特點(diǎn).

【學(xué)生活動(dòng)4】小組討論，提煉表中信息，規(guī)范表達(dá).

【學(xué)生總結(jié)】①化合價(jià)有正負(fù)之分，由“＋”幾和“－”幾表示；②金屬元素通常顯正價(jià)，非金屬元素一般顯負(fù)價(jià)；③有的元素只有一種化合價(jià)，有的元素有多種化合價(jià)，不同元素可能有相同的化合價(jià).

展示水、氯化鈉、二氧化硅的化學(xué)式，計(jì)算這三種物質(zhì)中各元素化合價(jià)代數(shù)和有什么規(guī)律？

【學(xué)生】學(xué)生計(jì)算分析，代數(shù)和都為零.

【教師總結(jié)】④所有化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和都為零.

【設(shè)計(jì)意圖】書寫觀察常見物質(zhì)化學(xué)式，加強(qiáng)物質(zhì)的組成與化學(xué)式之間的關(guān)聯(lián)，追溯化合價(jià)概念的歷史演變過程，建構(gòu)化合價(jià)概念，運(yùn)用觀察“一些常見元素和根化合價(jià)”，形成對(duì)元素化合價(jià)及其規(guī)律的初步認(rèn)識(shí)，通過計(jì)算元素化合價(jià)代數(shù)和，進(jìn)一步完善對(duì)化合價(jià)規(guī)律的認(rèn)識(shí).

2.4" 任務(wù)四：寫符號(hào)、悟應(yīng)用

【教師】如何利用化合價(jià)書寫物質(zhì)的化學(xué)式呢？同學(xué)們觀察水中氫、氧元素化合價(jià)的數(shù)值與其右下角數(shù)字有什么關(guān)系？

【學(xué)生】學(xué)生觀察思考，數(shù)值呈反比關(guān)系.

【教師】請(qǐng)嘗試書寫氧化鋁的化學(xué)式.

【學(xué)生】學(xué)生書寫氧化鋁化學(xué)式.

【播放PPT】引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)運(yùn)用化合價(jià)書寫化學(xué)式的一般步驟：排序（左正右負(fù)）、標(biāo)價(jià)（正上方）、交叉（最簡(jiǎn)比）、檢查（零規(guī)則）.

【學(xué)生活動(dòng)5】學(xué)生小組合作，利用提供的元素符號(hào)卡片，在白板上兩兩組合拼搭，嘗試?yán)没蟽r(jià)書寫出化學(xué)式.

【學(xué)生展示】學(xué)生展示書寫成果，進(jìn)行學(xué)生自評(píng)和小組互評(píng)，教師點(diǎn)評(píng).

同學(xué)們已經(jīng)會(huì)正確書寫化學(xué)式，那該怎么讀呢？

【追問】大家發(fā)現(xiàn)化學(xué)式的命名有什么特點(diǎn)？命名順序與書寫順序有什么關(guān)系？

【學(xué)生】學(xué)生思考表達(dá)，讀作某化某，先讀的后寫，后讀的先寫.

【教師】有時(shí)候還需要帶數(shù)字一起讀，比如四氧化三鐵，五氧化二磷等.如果將這個(gè)硫酸根和鈉元素組合，這種物質(zhì)的化學(xué)式又該如何書寫？提醒學(xué)生化學(xué)式中原子團(tuán)的處理方式.

【學(xué)生】學(xué)生思考書寫，展示化學(xué)式Na2SO4.

【教師】怎么讀呢？像這種帶原子團(tuán)的化合物，一般讀作某酸某

【學(xué)生】硫酸鈉

【教師】大家能標(biāo)出硫酸鈉中各元素的化合價(jià)嗎？其中硫元素的化合價(jià)是多少？

【學(xué)生】學(xué)生思考、計(jì)算并表達(dá)展示.

【學(xué)生活動(dòng)6】標(biāo)出下列物質(zhì)中氯元素的化合價(jià)：Cl2、HCl、KClO3.

【學(xué)生展示】學(xué)生展示書寫成果，進(jìn)行學(xué)生自評(píng)和小組互評(píng)，教師點(diǎn)評(píng).

【設(shè)計(jì)意圖】引導(dǎo)學(xué)生書寫水、氧化鋁的化學(xué)式，厘清化合物中元素原子個(gè)數(shù)比與元素化合價(jià)的關(guān)系，形成化學(xué)式書寫的一般步驟.通過元素符號(hào)卡片游戲，學(xué)生在標(biāo)一標(biāo)、算一算、寫一寫、讀一讀的親自體驗(yàn)中感受化合價(jià)的應(yīng)用和意義，再通過由簡(jiǎn)單化合物到復(fù)雜化合物的化學(xué)式書寫及可變化合價(jià)求解，建立化合價(jià)與化學(xué)式之間的關(guān)聯(lián)［3］.

【課堂小結(jié)】學(xué)生從學(xué)科知識(shí)、能力、方法方面進(jìn)行小結(jié)，教師補(bǔ)充提升.

3" 結(jié)束語(yǔ)

本節(jié)課創(chuàng)設(shè)真實(shí)的學(xué)習(xí)情境，通過設(shè)置四個(gè)任務(wù)“探組成、尋證據(jù)”“析意義、會(huì)表達(dá)”“研史料、理規(guī)律”“寫符號(hào)、悟應(yīng)用”驅(qū)動(dòng)教學(xué)，通過學(xué)生活動(dòng)和真實(shí)問題引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究、積極思考、在小組合作交流中認(rèn)識(shí)化學(xué)式概念的本質(zhì)，尋找化合價(jià)一般規(guī)律，建立化合價(jià)與化學(xué)式之間的多重關(guān)聯(lián)，感受化合價(jià)的應(yīng)用和價(jià)值.本節(jié)課的創(chuàng)新點(diǎn)是始終以學(xué)生為中心，讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力.在任務(wù)驅(qū)動(dòng)和真實(shí)問題解決中自主建構(gòu)知識(shí)模型和思維模型，提高化學(xué)思維和實(shí)踐能力，從而使學(xué)生形成高層次的關(guān)鍵能力和必備品格，發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究、證據(jù)推理、宏—微—符相結(jié)合的學(xué)科核心素養(yǎng).

參考文獻(xiàn)：［1］ 陸軍.重構(gòu)課程內(nèi)容：培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)的重要路徑［J］ .化學(xué)教學(xué)，2022（7）：3-7.

［2］ 裴銳，肖紅梅.素養(yǎng)為本的初中化學(xué)教學(xué)：通過意義建構(gòu)增進(jìn)對(duì)化學(xué)式的理解［J］.化學(xué)教育，2021（21）：109-110.

［3］ 楊寶權(quán).基于教材文本解讀的單元一體化設(shè)計(jì)

：以“化合價(jià)與化學(xué)式”教學(xué)為例［J］.化學(xué)教學(xué)，2022（1）：52-55，60.

［責(zé)任編輯：季春陽(yáng)］