高中化學單元整體教學設計研究

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在高一化學必修第一冊第一章中，存在兩個重要知識點—“氧化還原反應”與“離子反應”，同時以“物質分類及其轉化”作為單元知識統領，目的是引導學生分別從類別、微粒、價態三個層面，來逐漸掌握分析物質性質的基本方法，同時也為學生后續的元素化合物的學習奠定基礎。而“離子反應”知識主要在于引導學生通過微粒視角來解讀事物變化。因此，為了能夠幫助學生更加清晰地掌握單元知識本質，教師在進行整體教學設計的過程中，需要積極搜索生活素材，以便于能夠結合知識特點為學生塑造真實情境，并在驅動性學習任務的引領下，幫助學生清晰掌握本單元知識發展脈絡。

一、基于真實情境的單元整體教學設計思路

“離子反應”的核心知識主要涉及“微粒”知識及其相關變化，對于學生來說具有一定理解難度，不容易在學習過程中有效把握。而“離子反應”知識在單元知識中起到了承上啟下的作用，既是對“物質的分類及其轉化”進行說明，同時也是引出“價態”知識的關鍵。為此，本單元的整體教學設計思路便是以“微粒觀”作為知識核心，通過幫助學生認識“電解質”“電離”與“離子反應”等相關知識內容，引領學生走進微觀世界當中，并理解水溶液中的物質變化規律。在這一過程中，首先，借助生活中的特殊現象來對抽象的知識模型進行轉化，使學生能夠巧妙借助生活經驗來理解其中內涵；其次，結合信息技術手段，為學生營造出真實的微觀粒子運動模型，促使學生從中把握電離、離子反應等相關概念；最后，在此基礎上促使課堂適當地外延拓展，通過引入一些真實的綜合性環境問題來設計實踐活動，在進一步增強學生知識應用能力的同時，也整體強化學生對微觀粒子的認識，并使學生可以借助本單元的知識來有效處理現實中的實際問題。

二、基于真實情境的單元整體教學實施路徑

學生在初中階段已經了解到一些與微觀粒子有關的知識內容，如復分解反應會伴隨氣體、水以及沉淀物質的生成，溶液能夠導電，等等。但大部分學生對于知識的理解都僅僅停留在淺層狀態，并未能夠清晰地把握其中的化學原理。例如，NaClO與CO2在反應中沒有產生氣體、水以及沉淀物質，學生便認為二者不是復分解反應；在看到CuSO4溶液時，知道它是藍色的，但是無法解釋溶液為何呈現藍色。為此，根據單元設計整體思路，教師可以采用生活情境、繪制圖像、實驗展示、動畫模擬以及創建問題驅動等幾種途徑，來為學生塑造真實學習情境，從而加強學生對微觀粒子知識的理解。

（一）營造生活情境，引發學生思考教師在正式展開單元教學的過程中，可以首先引入兩則生活案例，以便于有效拉近化學知識與現實生活之間的距離，同時借助生活現象來引發學生關于微粒物質的思考，從而順利引出課題，并使學生能夠置身于真實情境下觀察化學知識。例如，圍繞“離子反應”第一課時“電解質的電離”這一知識點，教師可以為學生引入以下兩個生活情境。情境1：維C泡騰片當中除了包含藥劑成分之外，還具有一定的固體酸以及NaHCO3。常態下藥片表現為干燥穩定狀態，但是一放入水中，立刻會出現C02氣體。那么，造成這一現象的原因是什么？情境2：胃酸是人體消化器官中的重要工具，能夠使食物分解并幫助人體吸收其中養分。然而胃酸過多會造成人體不適，此時醫生都會建議患者經常食用一些小蘇打餅干。你能夠解釋其中的原理嗎？這一過程中發生了什么反應？以上兩個情境都在圍繞NaHCO3與酸的反應進行討論，區別在于前者首先要求學生思考反應的前置條件，后者則進一步引導學生探究離子間相互作用的根本原因。這不僅順利引出了“電解質”這一知識內容，同時起到了層層遞進的指引作用，使師生在課堂中能夠圍繞這一生活現象展開進一步的探究討論。

（二）借助動畫模擬，轉化知識形象在引入電解質概念之后，教師需要進一步引領學生認知電解質與非電解質在受到水分子撞擊作用后產生的變化，如此才能夠引導學生進一步理解“電解質的電離反應”。為此，在這一過程中，教師可以采用動畫模擬的方式，將這一抽象化的微粒變化，以更加直觀的方式呈現在學生面前，以此轉化學生對知識形象的整體認知。教師可以借助多媒體動畫圖像，分別為學生展示蔗糖與氯化鈉固體溶解到水中后的變化特征，使學生能夠觀察到二者雖然都在水中分散開來，但是蔗糖依舊是以分子結構存在，而氯化鈉則出現了自由離子狀態。根據這一現象，教師可以幫助學生系統認識電解質與非電解質之間的區別。隨后，教師可以進一步為學生展示在溶液與熔融狀態下的氯化鈉，引導學生根據動畫現象對電解質物質展開進一步分析，使學生能夠直觀看到氯化鈉在溶于水之后，產生的自由離子呈現出了水合離子的現象，并且在分子包圍在氯離子和鈉離子四周時，水分子中氫原子和氧原子的朝向截然相反；而在熔融狀態下，氯化鈉則是直接獲得了自由離子。借助這一直觀的實驗演示環節，使學生明確了“電解質在溶于水或融化狀態下，產生能夠自由移動的離子的過程叫電離”。如此一來，教師不僅加深了學生對于微觀世界的理解，同時也有效通過這一真實情境幫助學生掌握了電解質與電離的概念。

（三）采用對照實驗，分析微?，F象根據教師在課堂中呈現的動畫演示，學生明白了電解質物質具有怎樣的特征，但是這一特征會引起怎樣的變化呢？此時教師可以為學生引出對比實驗，使學生能夠更加清晰地觀察物質變化特征。根據實驗結果，固態下的氯化鈉不導電，但是在能夠產生自由離子的溶液與熔融狀態下卻可以實現導電。這一現象說明了什么呢？溶液與熔融狀態下的氯化鈉導電機理是相同的嗎？通過問題探究，使學生能夠根據實驗現象來進一步對單一電解質溶液的微粒數量、來源、形式以及種類等相關信息展開思考，并由此為探索離子反應奠定了良好基礎。

（四）繪制微觀圖像，建立認知模型當學生根據“電解質的電離”形成了微粒觀念之后，教師便可以引導學生進入第2課時“離子反應”的學習中。這一階段的教學目標是要求學生首先區分不同電解質溶液當中含有的微粒種類，隨后推理出其在經過混合后發生的微粒相互作用過程與結果。在這一過程中，學生不僅要關注微粒發生的變化，更要關注反應前后的微粒數量關系，如此才能夠準確理解離子反應的核心概念。為了避免學生一味地通過想象與猜測的方式來進行探索，教師可以采用繪制微觀粒子模型的方式，來進一步加強學生對微觀世界的感性認知，并使其能夠在真實情境的參照下去探索離子反應的本質。例如，在課時開頭的實驗環節中，教師首先可以圍繞實驗內容來為學生設置以下問題情境：（1）Na2SO4與BaCl2在水中如何電離？（2）Na2SO4稀溶液與BaCl2稀溶液在反應過程中，一共有哪些離子存在？哪些離子會發生變化？哪些離子參與了反應？其中又有哪些離子能夠不受反應影響？教師可以要求學生根據教師提出的問題，在紙上將完整的微觀粒子變化過程繪畫出來。通過學生繪制的微觀離子示意圖，教師不僅能夠了解到學生對于離子知識的掌握情況，同時也可以引導學生將腦海中的抽象思考過程具體表現出來，從而引導學生一同參與到課堂真實情境的構建當中。

（五）引入問題驅動，加強知識應用在真實情境教學模式下，教師不僅要將抽象化的知識內容以直觀形式呈現出來，更要注重引領學生關注生活實際，將“離子反應”知識放置于現實背景下，引導學生思考其中的化學規律。如此才能夠幫助學生更為徹底地掌握知識信息，并使其能夠靈活運用離子反應來解決生活問題。為此，教師可以為學生設置以下真實任務情境。任務1：查閱“粗鹽提純”的相關資料，嘗試立足離子反應視角來解釋其中原理，并結合你查閱到的資料以及本堂課知識來設計一套提純方案。任務2：本地區一家化學加工廠的工業廢水中含有Cl-、Na+、SO42-、Cu2+、NO3-等有害物質，你能夠設計一套凈水方式，除掉廢水中的SO42-、Cu2+嗎？以此通過課后真實任務情境，引導學生進一步對“離子反應”知識展開探究，并全面提高學生對知識的應用能力。綜上所述，圍繞真實情境下的高中化學單元教學設計措施展開了思考，強調教師在工作過程中需要著眼于學生的認知特征，將抽象化的知識內容轉化為學生能夠理解的事物。同時，將化學教學放置在現實背景下，引領學生思考其中的知識規律，從而全面提高學生的化學學習水平。

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作者:胡永濤 單位:北京師范大學慶陽附屬學校