基于深度学习的“探究氯气与水反应”的教学设计

韦福顺

摘要：基于深度学习的教学设计，对真实有效地达成教学目标具有促进作用。以“探究氯气与水反应”为例，以真实情境

导入，巧妙设问助推，实验探究贯穿始终，最后将所学知识应用到实际或陌生情境中促进深度学习。关键词：深度学习;教学流程;教学设计;氯气与水反应

文章编号：1008-0546（2022）10x-0055-03中图分类号：G632.41文献标识码：B

一、深度学习的理念

深度学习的研究对象为广义的学习者，研究范围包括学习者对学习的投入程度、思维层次、反思状态以及迁移应用能力，它是在学习者基于理解的基础上以发展高阶思维为目标的一种学习方式。这里的高阶思维主要包括批判思维、迁移应用、创新创造等方面。在化学课堂中渗入深度学习的理念，可以在愉快的学习氛围中提升学生动手操作能力、发散思维，并将所得到的结论迁移应用到生产、生活中。[1]

以下是基于深度学习的“探究氯气与水反应”的教学设计案例。

二、教学目标

1.知识目标

（1）会设计实验，能小组合作探究新制氯水的成分，正确书写氯气与水反应的化学方程式。

（2）会分析实验现象、读取资料信息，依据信息得出次氯酸的性质。

（3）知道次氯酸在实际生产、生活中的应用。

2.素养目标

（1）通过探究氯水成分，培养学生科学的学习方法和合作学习的良好品质。

（2）通过观察反应现象，培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

（3）通过情境设疑、理论探疑、实验解疑让学生感受探究之乐，培养学生善发现、求事实、严治学的学习态度。

（4）根据氯气性质的两面性，培养学生对立统一等辩证唯物观。

三、设计思路

本课以学生实验探究为主线，教师主导探究过程，引导学生在探究中發现问题，小组合作分析问题，并通过教师描述、教材文本、实验事实等途径合理解决问题。教师进一步设置问题情境，引导学生深度学习，完成对知识的迁移，达成核心素养的落地。设计思路见表1。

四、教学流程

环节一：身临其境，引入新课

展示图片：南宁市自来水厂主要采用三种消毒工艺（液氯消毒、成品次氯酸钠消毒和二氧化氯消毒）对自来水进行消毒，其中液氯消毒的产能最大。

[师]自来水中常伴随微弱的刺激气味。自来水中刺激气味的来源是什么？

[生]氯气。

[师]为什么自来水中会有氯气呢？让我们共同走进今天的课堂，了解其中的奥秘。

设计意图：使用本土化的生活素材，贴近学生实际生活，增强学生求知欲，启迪学生思维，为深度学习做好情境铺垫。遵循学生的认知规律，符合新课程的理念，学生不但从中感受到化学来源于生活，同时又服务于生活，还能从中体验到化学的真实性。

环节二：察言观“色”，引发猜想

演示氯气溶于水的实验：教师展示一盛有氯气的矿泉水瓶，向瓶中倒入100mL左右的蒸馏水，然后迅速拧紧瓶盖，充分振荡。根据实验现象，得出结论。

[生]现象：①液体由无色变为浅黄绿色;②瓶子的上部空间气体颜色变浅;③矿泉水瓶变瘪。结论：氯气有一部分溶解于水中，且溶解的量不大。

[师]氯气溶于水形成的浅黄绿色溶液叫氯水。研究表明，在25℃时，1体积的水可溶解约2体积的氯气。

[深度学习1]氯气溶于水形成氯水属于物理变化还是化学变化？氯水中会存在哪些微粒？请同学们分小组思考、讨论：若属于物理变化，氯水中可能存在什么微粒？若属于化学变化，根据质量守恒定律考虑氯气与水反应可能生成什么物质？

[生]猜想1：为物理变化。氯水中存在Cl2和H2O;猜想2：为化学变化。氯水中可能存在Cl2、H2O、HC1。

设计意图：一是“物”尽其用。教师充分利用生活资料（例如矿泉水瓶），把理论数据以更贴地气的方式呈现，让学生直观感受氯气溶于水的过程。二是因“地”制宜。高一新生欠缺完善的方法、知识与技能，实验探究能力较弱。根据学情，教师应进行知识铺垫和思维引导帮助学生提高探究能力。

环节三：刮摩淬励，实验探究

实验是验证以上猜想正确与否的重要方法。氯气与水的反应作为本课时的重难点，笔者设计了开放性和探究性的实验方案，以便学生进行深度学习与研究。

[师]若要检验氯水中有Cl2、H2O、HC1，分别需要何种试剂进行检验？请各小组思考交流，再选派代表回答。

[生]回答见表2。

[深度学习2]以上的检验方法是否全面？检验HCl的试剂实际上只检验了H+，如何验证Cl-存在？

[生]顿悟。Cl-可用稀HNO3酸化的AgNO3溶液来检验。

[师]请各小组根据讨论补充方案，选择试剂进行实验。

[生]进行实验，见表3。

设计意图：设计实验方案时遵循学生认知和心理发展规律，给予学生充足、自由的探究空间，在实验操作中提高学生的实验技能与素养。通过实验创设问题情境，利用认知缺陷，激发学生的探究欲望，同时让学生通过实验验证自己的理论假设，从中获取新知识，体验科学的思维方法，养成良好的科学探究习惯。

环节4：峰回路转，豁然开朗

次氯酸（HC1O）是新制氯水的主要成分，也是氯水体现强氧化性的重要成分。对于现阶段的学生而言，次氯酸是一个陌生物质，无法通过抽象思维建构形成。因此，如何自然地引出次氯酸成了本节课的难点，也将成为本课的亮点。

[师]检验酸性物质，我们还可使用pH试纸。请各小组用pH试纸测定氯水的pH并观察现象。

[生]实验：用玻璃棒蘸取新制氯水样品，涂在置于点滴板的pH试纸上，并在半分钟内与标准比色卡进行颜色对照，读数。