導(dǎo)語(yǔ)：高中化學(xué)觀念建構(gòu)教學(xué)設(shè)計(jì)研究一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：基于真實(shí)的情景任務(wù)化設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程，引導(dǎo)培育學(xué)生主動(dòng)建構(gòu)科學(xué)的化學(xué)觀念，從微觀出發(fā)分析物質(zhì)的轉(zhuǎn)化及其宏觀性質(zhì)、應(yīng)用，是落實(shí)素養(yǎng)指向課堂的基本途徑。基于此立意，本文以“醋酸溶液的電離”的教學(xué)過(guò)程為例，立足化學(xué)觀念建構(gòu)思維模型、結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)教學(xué)主題、配合教師預(yù)設(shè)的教學(xué)環(huán)節(jié)，分析弱電解質(zhì)溶液的電離平衡特點(diǎn)，結(jié)合真實(shí)課堂的生成性，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與建構(gòu)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，達(dá)到提升學(xué)生化學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)化水平，實(shí)現(xiàn)發(fā)展化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：觀念建構(gòu)；電離平衡；結(jié)構(gòu)化

培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生化學(xué)觀念建構(gòu)是高中化學(xué)踐行“素養(yǎng)為本”課堂的有效途徑。“素養(yǎng)為本”的課堂教學(xué)不應(yīng)僅停留在顯性的、具體的化學(xué)專業(yè)知識(shí)，更需在教學(xué)活動(dòng)中突出發(fā)展能影響中學(xué)生的世界觀、人生觀和價(jià)值觀的化學(xué)思想觀念，尤其是具有化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)論和方法論等隱性素養(yǎng)，即培養(yǎng)學(xué)生的思維方式與陌生情景問(wèn)題的解決能力。立意于此，本文借鑒畢華林教授的“觀念建構(gòu)”模型“明確基本觀念→形成基本理解→轉(zhuǎn)為驅(qū)動(dòng)問(wèn)題→設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)情境和探究活動(dòng)→反思評(píng)價(jià)”，促進(jìn)觀念建構(gòu)；設(shè)計(jì)“醋酸溶液的電離”的教學(xué)實(shí)踐。

一、建構(gòu)真實(shí)情景，挖掘化學(xué)觀念

指向素養(yǎng)的課堂必須建構(gòu)真實(shí)的教學(xué)情景，利用顯性知識(shí)發(fā)展培育隱性素養(yǎng)。本教學(xué)設(shè)計(jì)立足真實(shí)醋酸溶液的實(shí)驗(yàn)探究，在明確教學(xué)課題目標(biāo)和方向的前提下設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)化問(wèn)題串，通過(guò)深入分析、挖掘課題中的具體化學(xué)知識(shí)，分析包涵的具體的化學(xué)觀念，引導(dǎo)學(xué)生達(dá)成“跳出知識(shí)看知識(shí)”，實(shí)現(xiàn)“觀念建構(gòu)”，即思維初步建模?！按姿崛芤旱碾婋x”的教學(xué)過(guò)程如下：【教學(xué)主題】醋酸溶液中的微粒【驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題】醋酸溶液性質(zhì)初探。1.醋酸溶液有哪些化學(xué)性質(zhì)或物理性質(zhì)？2.根據(jù)溶液的性質(zhì)，分析具體微粒有哪些？3.如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明醋酸是弱電解質(zhì)。【探究性實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)1：用玻璃棒分別蘸取少量濃度均為0.01mol·L-1的鹽酸溶液和醋酸溶液于廣泛pH試紙上，對(duì)比記錄。【認(rèn)知思路】通過(guò)對(duì)比相同濃度醋酸溶液與熟悉的強(qiáng)電解質(zhì)溶液鹽酸的不同pH，在已有的知識(shí)認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，結(jié)合電離平衡、質(zhì)量守恒和電荷守恒，對(duì)比遷移分析得出結(jié)論：醋酸是弱電解質(zhì)，其在溶液中是不完全電離的?！窘虒W(xué)主題】弱電解質(zhì)醋酸溶液中的電離平衡【驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題】1.醋酸溶液有刺激性氣味說(shuō)明了什么？2.化學(xué)反應(yīng)如何建立平衡，請(qǐng)小組內(nèi)交流分享醋酸溶液中的平衡關(guān)系。3.稀釋醋酸溶液，弱電解質(zhì)醋酸的電離平衡將會(huì)如何變化，醋酸溶液的氣味又如何變化？4.加熱弱電解質(zhì)醋酸溶液，你認(rèn)為電離平衡如何移動(dòng)？預(yù)測(cè)可能的平衡變化?！咎骄啃詫?shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)2：稀釋0.01mol·L-1的醋酸溶液后測(cè)定該溶液pH，對(duì)比實(shí)驗(yàn)1結(jié)果。實(shí)驗(yàn)3：微熱0.01mol·L-1的醋酸溶液后測(cè)定該溶液pH，對(duì)比實(shí)驗(yàn)1結(jié)果。【認(rèn)知思路】1.歸納總結(jié)探究性實(shí)驗(yàn)，結(jié)合物理知識(shí)，根據(jù)分子的運(yùn)動(dòng)性，判斷出醋酸溶液中存在醋酸分子。2.結(jié)合已學(xué)過(guò)的化學(xué)平衡建立的知識(shí)，分析得出弱電解質(zhì)醋酸溶液中溶質(zhì)的電離平衡特點(diǎn)：溶液中同時(shí)存在CH3COOH、CH3COO-和H+，是動(dòng)態(tài)平衡；外界條件（溫度和濃度）改變，平衡會(huì)發(fā)生移動(dòng)?！窘虒W(xué)主題】弱電解質(zhì)醋酸分子在溶液中的電離平衡特點(diǎn)?！掘?qū)動(dòng)性問(wèn)題】1.查閱資料，參考已學(xué)過(guò)的化學(xué)平衡常數(shù)的意義，分析討論醋酸溶液的電離平衡程度。2.結(jié)合醋酸溶液的電離平衡常數(shù)，你可以定量地討論外因（溫度和濃度）如何影響平衡移動(dòng)嗎？【認(rèn)知思路】1.實(shí)現(xiàn)化學(xué)平衡知識(shí)遷移，引導(dǎo)學(xué)習(xí)將抽象知識(shí)應(yīng)用到具體的客觀事物，體驗(yàn)平衡觀分析醋酸溶液中各微粒濃度變化的思維方法，即使用思維模型。2.學(xué)習(xí)從定性描述和定量分析兩個(gè)角度思考問(wèn)題?！窘虒W(xué)主題】歸納總結(jié)反思【驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題】1.醋酸溶液存在哪些微粒？2.醋酸溶液的電離平衡如何建立？請(qǐng)結(jié)合微粒觀、變化觀和平衡觀進(jìn)行討論分析。3.溫度和濃度如何影響弱電解質(zhì)醋酸的電離平衡？請(qǐng)從定性和定量?jī)蓚€(gè)角度討論分析。4.請(qǐng)根據(jù)你的提議，進(jìn)行歸納總結(jié)。學(xué)生總結(jié)?！菊J(rèn)知思路】領(lǐng)悟宏觀與微觀的關(guān)系，應(yīng)用微粒觀、變化觀和化學(xué)平衡觀思想和實(shí)驗(yàn)觀解決問(wèn)題等。教學(xué)過(guò)程中，借助教師預(yù)設(shè)的驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題，發(fā)揮客觀學(xué)生的主體能動(dòng)性，通過(guò)問(wèn)題研討、實(shí)驗(yàn)佐證再歸納總結(jié)和知識(shí)遷移的方法，幫助學(xué)生將具體的知識(shí)內(nèi)容和認(rèn)知思路有機(jī)結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中主動(dòng)思考、探究并內(nèi)化的能力，實(shí)現(xiàn)化學(xué)微粒觀、變化觀和平衡觀的主動(dòng)建構(gòu)。

二、問(wèn)題驅(qū)動(dòng)，鞏固觀念建構(gòu)

素養(yǎng)指向的課堂教學(xué)不僅要評(píng)價(jià)具體的顯性知識(shí)，更要注重學(xué)生隱性素養(yǎng)的內(nèi)化過(guò)程，即指向性明確。學(xué)習(xí)過(guò)程中，驅(qū)動(dòng)問(wèn)題是思維的起點(diǎn)，教師合理地預(yù)設(shè)問(wèn)題能夠幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)矛盾，引起思考，從而達(dá)到激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，最終實(shí)現(xiàn)推動(dòng)學(xué)生產(chǎn)生解決問(wèn)題的欲望?；瘜W(xué)教學(xué)中的“觀念建構(gòu)”與此不謀而合，“觀念教學(xué)”注重將具體的化學(xué)問(wèn)題通過(guò)或遷移或?qū)Ρ鹊姆椒ㄞD(zhuǎn)化為鮮明活潑的、真實(shí)的驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題，注重在已有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)上建立新的認(rèn)知，有益于化學(xué)核心素養(yǎng)的內(nèi)化。務(wù)必引起注意的是，驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題的設(shè)置應(yīng)該難度適中、排列有序而且注重教學(xué)時(shí)機(jī)。教師預(yù)設(shè)的驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題首先應(yīng)該貼近學(xué)生的真實(shí)學(xué)情，基于固有認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)建構(gòu)新知；其次，驅(qū)動(dòng)性問(wèn)題的設(shè)計(jì)還要指向明確，做到服務(wù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)。每一個(gè)驅(qū)動(dòng)問(wèn)題之間應(yīng)注重邏輯性和啟發(fā)性，有統(tǒng)一的大概念指向，能夠展示或揭示特定學(xué)習(xí)階段之間的互相聯(lián)系，符合新舊知識(shí)、能力、素養(yǎng)等思維品質(zhì)遞進(jìn)加深的教學(xué)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)教·學(xué)·評(píng)一體化；再次，教學(xué)過(guò)程中應(yīng)注重真實(shí)情景，尤其實(shí)驗(yàn)探究課堂的生產(chǎn)性和學(xué)生的主觀能動(dòng)性，不能照本宣科，實(shí)施教學(xué)活動(dòng)的時(shí)候要注重學(xué)生學(xué)習(xí)心理變化和學(xué)生主體本位思想，注重教學(xué)時(shí)機(jī)的把握。1.分析溶液組成，強(qiáng)化微粒觀，實(shí)現(xiàn)宏觀辨識(shí)與微觀探析結(jié)合。問(wèn)題1：相同濃度的鹽酸與醋酸溶液的pH相同嗎？溶液具有刺激性氣味的原因是什么？通過(guò)對(duì)比等濃度的鹽酸的pH，再結(jié)合醋酸溶液具有刺激性氣味的特點(diǎn)，幫助學(xué)生分析得出結(jié)論：醋酸溶液中同時(shí)存在CH3COOH、CH3COO-和H+，說(shuō)明醋酸的電離是不完全電離，是弱電離，結(jié)合電荷守恒，可以得出弱電解質(zhì)醋酸溶液中的溶質(zhì)電離方程式：CH3COOH?CH3COO-+H+設(shè)計(jì)意圖：從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和切身體會(huì)開(kāi)始設(shè)問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)宏微結(jié)合和平衡思想，思考宏觀現(xiàn)象后的微觀原因，達(dá)到建構(gòu)“轉(zhuǎn)化觀”的目的。2.結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，體驗(yàn)轉(zhuǎn)化觀，初步建立變化觀念與平衡觀念。問(wèn)題2：思考測(cè)定等濃度鹽酸和醋酸溶液的pH的本質(zhì)是什么，思考還可以通過(guò)哪些方法證明醋酸是弱電解質(zhì)。生：①測(cè)定pH的本質(zhì)是測(cè)定溶液中H+濃度；②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定相同濃度鹽酸和醋酸溶液的導(dǎo)電性；③設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)定溶液中各成分的濃度，如比較Cl-濃度與CH3COO-離子相對(duì)濃度大小……追問(wèn)3：測(cè)定濃度的本質(zhì)能證明什么，反映客觀怎樣的事實(shí)？生：醋酸是弱電解質(zhì)，在水溶液中不完全電離。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象討論溶液中微粒，引發(fā)學(xué)生基于微觀組成思考分析、解決真實(shí)的化學(xué)問(wèn)題。幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)和目的，理解溶液中微粒的來(lái)源，從而形成轉(zhuǎn)化觀。3.知識(shí)遷移應(yīng)用，理解平衡觀。問(wèn)題4：醋酸溶液如何建立平衡？生：醋酸分子是弱電解質(zhì)。溶質(zhì)分子電離成CH3COO-離子與H+離子，同時(shí)，CH3COO-離子和H+離子又重新化合成溶質(zhì)分子。追問(wèn)5：能否用速率-時(shí)間圖解釋說(shuō)明？生：醋酸分子電離生成CH3COO-離子和H+離子的同時(shí)自身濃度減小，導(dǎo)致v正減??；與此同時(shí)，溶液中CH3COO-離子和H+離子濃度增大，及v逆增大，最終v正=v逆≠0，即達(dá)到了電離平衡狀態(tài)（圖1）。圖1追問(wèn)6：達(dá)到平衡后本質(zhì)是什么，特征是什么，是否可以發(fā)生平衡移動(dòng)？生：①本質(zhì)是v正=v逆≠0，特征是等、定、動(dòng)、變；②外界條件改變，平衡能夠發(fā)生移動(dòng)。追問(wèn)7：從弱電解質(zhì)的本質(zhì)和化學(xué)反應(yīng)焓變的角度分析，溫度如何影響平衡移動(dòng)？生：弱電解質(zhì)的電離是舊鍵的斷裂，故ΔH>0，升高溫度有利于平衡正向移動(dòng)。追問(wèn)8：濃度改變?nèi)绾斡绊懫胶庖苿?dòng)？生：類似平衡移動(dòng)原理，從濃度改變后的濃度商與電離平衡常數(shù)Ka比較，從而判斷移動(dòng)方向。設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)遷移應(yīng)用已學(xué)過(guò)的平衡移動(dòng)原理，自然引發(fā)學(xué)生思維起點(diǎn)，體驗(yàn)在已有的認(rèn)知基礎(chǔ)上獨(dú)立自主地建立新的知識(shí)，在這個(gè)過(guò)程中體驗(yàn)化學(xué)平衡觀。4.定性描述、定量分析，體驗(yàn)化學(xué)邏輯演繹。問(wèn)題9：結(jié)合弱電解質(zhì)電離平衡常數(shù)Ka，如何定量分析？生：平衡常數(shù)Ka有且僅是溫度的函數(shù)，代表著化學(xué)反應(yīng)的最大限度，故吸熱反應(yīng)的弱電解質(zhì)溶液電離升高溫度平衡正向移動(dòng)。設(shè)計(jì)意圖：由特殊引發(fā)思考推及一般情況，引導(dǎo)同學(xué)們從醋酸溶液的電離本質(zhì)和特征出發(fā)思考其他的弱電解質(zhì)溶液，將思路上升到另一個(gè)層面，從中體驗(yàn)化學(xué)動(dòng)態(tài)平衡思想，引導(dǎo)自主提升思維品質(zhì)。對(duì)于濃度的變化對(duì)弱電解質(zhì)溶液的電離影響，可以通過(guò)介紹客觀弱電解質(zhì)的Ka幾乎都很小（即電離度α≤0.01），再結(jié)合弱電解質(zhì)的電離平衡方程演繹證明（HA代表醋酸分子，c0代表醋酸起始濃度），具體如下：HA?H++A-起始濃度：c000濃度改變量：c0αc0αc0α平衡時(shí)濃度：c0（1-α）c0αc0α≈c0結(jié)合平衡常數(shù)Ka=（c0α）2/c0，故得出結(jié)論電離度α=（Ka/c0）1/2，即越稀越電離。

三、結(jié)語(yǔ)

本課例首先通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)、分析醋酸溶液的物理性質(zhì)，對(duì)比熟悉的鹽酸溶液的性質(zhì)，基于已有對(duì)酸溶液的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)初步觀念建構(gòu)。繼而結(jié)合實(shí)驗(yàn)探究引發(fā)認(rèn)知的沖突，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地探析醋酸溶液的組成，結(jié)合定性描述已獲悉的性質(zhì)輔助電離平衡、質(zhì)量守恒與電荷守恒的定量分析，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知模型修改。最終通過(guò)設(shè)計(jì)合理的問(wèn)題，配合教師—學(xué)生、學(xué)生—學(xué)生互評(píng)的方式，實(shí)現(xiàn)宏觀辨識(shí)與微觀探析、轉(zhuǎn)化觀念、平衡思想的建構(gòu)、轉(zhuǎn)化與遷移，達(dá)到核心素養(yǎng)內(nèi)化的目標(biāo)。王磊等研究揭示學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展應(yīng)經(jīng)歷“學(xué)習(xí)理解、實(shí)踐應(yīng)用、遷移創(chuàng)新”等步驟。培養(yǎng)化學(xué)核心素養(yǎng)應(yīng)該貫穿于教學(xué)的全過(guò)程，使得教學(xué)過(guò)程必須從“知識(shí)本位”走向“素養(yǎng)為重”。因此，“觀念建構(gòu)”的教學(xué)課堂本質(zhì)是學(xué)生思維模型主動(dòng)建構(gòu)，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)知識(shí)的本質(zhì)理解并且模型能夠被遷移應(yīng)用解決新的問(wèn)題，強(qiáng)化認(rèn)知模型意識(shí)能夠促進(jìn)學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變且有益于學(xué)生達(dá)到自我實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)內(nèi)化。

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作者：柯志聰 鄒偉 張志欣