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

摘要：基于真實的情景任務(wù)化設(shè)計教學(xué)過程，引導(dǎo)培育學(xué)生主動建構(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，結(jié)合真實課堂的生成性，引導(dǎo)學(xué)生主動參與建構(gòu)，實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，達到提升學(xué)生化學(xué)知識結(jié)構(gòu)化水平，實現(xiàn)發(fā)展化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)目標。

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?！八仞B(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，更需在教學(xué)活動中突出發(fā)展能影響中學(xué)生的世界觀、人生觀和價值觀的化學(xué)思想觀念，尤其是具有化學(xué)學(xué)科特點的認識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)動問題→設(shè)計學(xué)習(xí)情境和探究活動→反思評價”，促進觀念建構(gòu)；設(shè)計“醋酸溶液的電離”的教學(xué)實踐。

一、建構(gòu)真實情景，挖掘化學(xué)觀念

指向素養(yǎng)的課堂必須建構(gòu)真實的教學(xué)情景，利用顯性知識發(fā)展培育隱性素養(yǎng)。本教學(xué)設(shè)計立足真實醋酸溶液的實驗探究，在明確教學(xué)課題目標和方向的前提下設(shè)計結(jié)構(gòu)化問題串，通過深入分析、挖掘課題中的具體化學(xué)知識，分析包涵的具體的化學(xué)觀念，引導(dǎo)學(xué)生達成“跳出知識看知識”，實現(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)過程如下：【教學(xué)主題】醋酸溶液中的微?！掘?qū)動性問題】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)計實驗證明醋酸是弱電解質(zhì)?！咎骄啃詫嶒灐繉嶒?：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，對比記錄?！菊J知思路】通過對比相同濃度醋酸溶液與熟悉的強電解質(zhì)溶液鹽酸的不同pH，在已有的知識認知經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合電離平衡、質(zhì)量守恒和電荷守恒，對比遷移分析得出結(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)動性問題】1.醋酸溶液有刺激性氣味說明了什么？2.化學(xué)反應(yīng)如何建立平衡，請小組內(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，你認為電離平衡如何移動？預(yù)測可能的平衡變化。【探究性實驗】實驗2：稀釋0.01mol·L-1的醋酸溶液后測定該溶液pH，對比實驗1結(jié)果。實驗3：微熱0.01mol·L-1的醋酸溶液后測定該溶液pH，對比實驗1結(jié)果。【認知思路】1.歸納總結(jié)探究性實驗，結(jié)合物理知識，根據(jù)分子的運動性，判斷出醋酸溶液中存在醋酸分子。2.結(jié)合已學(xué)過的化學(xué)平衡建立的知識，分析得出弱電解質(zhì)醋酸溶液中溶質(zhì)的電離平衡特點：溶液中同時存在CH3COOH、CH3COO-和H+，是動態(tài)平衡；外界條件（溫度和濃度）改變，平衡會發(fā)生移動?！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。【驅(qū)動性問題】1.查閱資料，參考已學(xué)過的化學(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）如何影響平衡移動嗎？【認知思路】1.實現(xiàn)化學(xué)平衡知識遷移，引導(dǎo)學(xué)習(xí)將抽象知識應(yīng)用到具體的客觀事物，體驗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角度思考問題?！窘虒W(xué)主題】歸納總結(jié)反思【驅(qū)動性問題】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？請結(jié)合微粒觀、變化觀和平衡觀進行討論分析。3.溫度和濃度如何影響弱電解質(zhì)醋酸的電離平衡？請從定性和定量兩個角度討論分析。4.請根據(jù)你的提議，進行歸納總結(jié)。學(xué)生總結(jié)。【認知思路】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)平衡觀思想和實驗觀解決問題等。教學(xué)過程中，借助教師預(yù)設(shè)的驅(qū)動性問題，發(fā)揮客觀學(xué)生的主體能動性，通過問題研討、實驗佐證再歸納總結(jié)和知識遷移的方法，幫助學(xué)生將具體的知識內(nèi)容和認知思路有機結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中主動思考、探究并內(nèi)化的能力，實現(xiàn)化學(xué)微粒觀、變化觀和平衡觀的主動建構(gòu)。

二、問題驅(qū)動，鞏固觀念建構(gòu)

素養(yǎng)指向的課堂教學(xué)不僅要評價具體的顯性知識，更要注重學(xué)生隱性素養(yǎng)的內(nèi)化過程，即指向性明確。學(xué)習(xí)過程中，驅(qū)動問題是思維的起點，教師合理地預(yù)設(shè)問題能夠幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)矛盾，引起思考，從而達到激發(fā)學(xué)習(xí)動機，最終實現(xiàn)推動學(xué)生產(chǎn)生解決問題的欲望?；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)問題通過或遷移或?qū)Ρ鹊姆椒ㄞD(zhuǎn)化為鮮明活潑的、真實的驅(qū)動性問題，注重在已有的認知經(jīng)驗上建立新的認知，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)動性問題的設(shè)置應(yīng)該難度適中、排列有序而且注重教學(xué)時機。教師預(yù)設(shè)的驅(qū)動性問題首先應(yīng)該貼近學(xué)生的真實學(xué)情，基于固有認知經(jīng)驗建構(gòu)新知；其次，驅(qū)動性問題的設(shè)計還要指向明確，做到服務(wù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標。每一個驅(qū)動問題之間應(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、能力、素養(yǎng)等思維品質(zhì)遞進加深的教學(xué)設(shè)計，實現(xiàn)教·學(xué)·評一體化；再次，教學(xué)過程中應(yīng)注重真實情景，尤其實驗探究課堂的生產(chǎn)性和學(xué)生的主觀能動性，不能照本宣科，實施教學(xué)活動的時候要注重學(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)時機的把握。1.分析溶液組成，強化微粒觀，實現(xiàn)宏觀辨識與微觀探析結(jié)合。問題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？通過對比等濃度的鹽酸的pH，再結(jié)合醋酸溶液具有刺激性氣味的特點，幫助學(xué)生分析得出結(jié)論：醋酸溶液中同時存在CH3COOH、CH3COO-和H+，說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)計意圖：從實驗現(xiàn)象和切身體會開始設(shè)問，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，達到建構(gòu)“轉(zhuǎn)化觀”的目的。2.結(jié)合實驗現(xiàn)象，體驗轉(zhuǎn)化觀，初步建立變化觀念與平衡觀念。問題2：思考測定等濃度鹽酸和醋酸溶液的pH的本質(zhì)是什么，思考還可以通過哪些方法證明醋酸是弱電解質(zhì)。生：①測定pH的本質(zhì)是測定溶液中H+濃度；②設(shè)計實驗測定相同濃度鹽酸和醋酸溶液的導(dǎo)電性；③設(shè)計實驗測定溶液中各成分的濃度，如比較Cl-濃度與CH3COO-離子相對濃度大小……追問3：測定濃度的本質(zhì)能證明什么，反映客觀怎樣的事實？生：醋酸是弱電解質(zhì)，在水溶液中不完全電離。設(shè)計意圖：通過分析實驗現(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、解決真實的化學(xué)問題。幫助學(xué)生認識到設(shè)計實驗的本質(zhì)和目的，理解溶液中微粒的來源，從而形成轉(zhuǎn)化觀。3.知識遷移應(yīng)用，理解平衡觀。問題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，CH3COO-離子和H+離子又重新化合成溶質(zhì)分子。追問5：能否用速率-時間圖解釋說明？生：醋酸分子電離生成CH3COO-離子和H+離子的同時自身濃度減小，導(dǎo)致v正減??；與此同時，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，即達到了電離平衡狀態(tài)（圖1）。圖1追問6：達到平衡后本質(zhì)是什么，特征是什么，是否可以發(fā)生平衡移動？生：①本質(zhì)是v正=v逆≠0，特征是等、定、動、變；②外界條件改變，平衡能夠發(fā)生移動。追問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？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。追問8：濃度改變?nèi)绾斡绊懫胶庖苿?？生：類似平衡移動原理，從濃度改變后的濃度商與電離平衡常數(shù)Ka比較，從而判斷移動方向。設(shè)計意圖：通過遷移應(yīng)用已學(xué)過的平衡移動原理，自然引發(fā)學(xué)生思維起點，體驗在已有的認知基礎(chǔ)上獨立自主地建立新的知識，在這個過程中體驗化學(xué)平衡觀。4.定性描述、定量分析，體驗化學(xué)邏輯演繹。問題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。設(shè)計意圖：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層面，從中體驗化學(xué)動態(tài)平衡思想，引導(dǎo)自主提升思維品質(zhì)。對于濃度的變化對弱電解質(zhì)溶液的電離影響，可以通過介紹客觀弱電解質(zhì)的Ka幾乎都很?。措婋x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

本課例首先通過引導(dǎo)學(xué)生體驗、分析醋酸溶液的物理性質(zhì)，對比熟悉的鹽酸溶液的性質(zhì)，基于已有對酸溶液的認知經(jīng)驗，實現(xiàn)初步觀念建構(gòu)。繼而結(jié)合實驗探究引發(fā)認知的沖突，引導(dǎo)學(xué)生主動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，實現(xiàn)認知模型修改。最終通過設(shè)計合理的問題，配合教師—學(xué)生、學(xué)生—學(xué)生互評的方式，實現(xiàn)宏觀辨識與微觀探析、轉(zhuǎn)化觀念、平衡思想的建構(gòu)、轉(zhuǎn)化與遷移，達到核心素養(yǎng)內(nèi)化的目標。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)的全過程，使得教學(xué)過程必須從“知識本位”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)生思維模型主動建構(gòu)，增強了學(xué)生對知識的本質(zhì)理解并且模型能夠被遷移應(yīng)用解決新的問題，強化認知模型意識能夠促進學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變且有益于學(xué)生達到自我實現(xiàn)，實現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)內(nèi)化。

參考文獻

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作者：柯志聰 鄒偉 張志欣