基于深度学习培育学生化学学科核心素养——以离子反应为例

伍锦宇 王 丹 黎学贤

(广东省新兴县第一中学 527400)

王丹(1993.9-)，女，陕西省咸阳人，硕士，从事化学教学研究.

黎学贤(1983.6-)，男，广东省罗定人，硕士，中学一级教师，从事化学教学研究.

核心素养的形成离不开学生深度学习，那什么样的课堂教学可以促使学生进行深度学习，什么样的教学活动更有利于培育学生的学科核心素养，之后又如何对其发展水平进行评价呢？本文以“离子反应”为例进行分析.

1 化学学科核心素养

化学学科核心素养包含3个核心要素.第一，重要观念.观念是人对事物某些方面的综合性、概括性认识，化学是在微观(原子、分子)水平上研究物质的组成、结构、性质及其应用的学科，中学生通过化学课程的学习会形成多种化学基本观念，比如微粒观、平衡观、守恒观、实验观等等；第二，关键能力.关键能力是获取与应用知识的能力，对化学学科而言，有分析解释、系统探究、迁移创新能力等；第三，必备品格.必备品格是指与化学相应的科学态度和社会责任心，比如敢于质疑、创新、不怕挫折的精神，积极认真、实事求是的态度，强烈的社会责任感、家国情怀等.

化学学科核心素养的形成需要学生在实际的教学活动中积极参与、主动思考，在理解基本概念、基本原理、掌握基本技能的基础上，通过课下不断地练习、实践、反思、归纳总结，形成化学学科方法，比如分类比较、假设推理等；在应用化学学科方法解决生产实际问题的过程中，会逐渐习惯用化学特有的思维方式来认识物质世界，比如宏微结合、结构决定性质、动态平衡等化学学科思想；思想通过后续不断地碰撞、摩擦，演变为观念，多种观念在脑海中相互影响，使学生对化学变化的认识超越具体的化学事实，转化为到最本质、最普遍的规律，最终潜移默化为化学学科核心素养.具体过程如图1所示.

图1

2 化学深度学习

深度学习是指在课堂教学过程中，学生跟随教师的引领，以全身心投入的姿态，主动获取知识的过程.而开展化学深度学习的课堂教学活动，具体如图2所示.

图2

笔者从学生兴趣和生活经验的角度出发，选择“粗盐的提纯”作为引领性学习主题，这一主题对学生来讲既熟悉又陌生，一方面他们已经知道粗盐中含有难溶性杂质与可溶性杂质，前者可通过溶解、过滤来去除，但后者怎么去除他们并不清楚.可溶性杂质有哪些？如何选择除杂试剂？面对多种杂质共存又该如何选择最优的除杂方案等等这一系列问题对他们而言具有一定的挑战性，大大激发了学生探究的欲望.

在后续开展实验探究活动的过程中，首先学生有内在的、积极的学习动机，是主动参与的；其次，学生基于自身所储存的基础知识，从宏微结合的视角，运用分析假设、证据推理的思维方式来解决实际问题，使之前习得的知识结构化、系统化，既发展了科学思维，又提升了科学探究的能力，实现化学深度学习.

另外，通过“粗盐的提纯”可以让学生体会其精炼过程的艰辛以及背后的意义，在科学态度与社会责任方面也有一定的发展空间.

3 “离子反应”深度学习的教学实践

3.1 学情分析

初三时学生已经接触过一些常见的酸、碱、盐，知道酸、可溶性的碱和可溶性的盐在水溶液中可以电离出自由移动的离子，且三者之间如果满足复分解反应发生的条件就可以两两发生反应.但对电解质、非电解质、电离这些核心概念并没有清楚的认知，因此对哪类物质能或者不能产生离子、前者又是通过什么方式产生离子、多种物质产生的离子之间能否共存等问题并不明确，不能从微观角度分析酸碱盐之间的反应，也不能准确运用化学用语进行描述、表征.另外，关于溶液中微粒的种类与数量关系，还不能习惯从定性定量相结合的角度来思考，分析问题的意识和能力比较薄弱.

3.2 利用“粗盐的提纯”深度学习“离子反应”

3.2.1 核心知识1——电离

【创设情境，提出问题，引入新课】现在有些不法分子采用电网捕鱼，造成鱼类资源被严重破坏，海水为什么能导电呢？

【实验探究】检测NaCl固体、水、NaCl溶液、熔融NaCl这4种物质的导电性，探究NaCl固体溶于水后为什么突然可以导电了呢？熔融NaCl又是怎样导电的？如图3、图4所示.

图3

图4

【观念建构】从微观角度对上述现象进行解释，引入电离的概念，认识电解质、非电解质.初步建立“微粒观”、“电离模型”；学会用电离方程式表征这些离子运动的微观过程，注意电离方程式要遵守元素守恒、电荷守恒，建立“守恒观”.

【迁移应用】①利用电离模型，从电离的角度认识酸、碱、盐的本质(模型认知)，从而解决海水为什么导电的问题；②从电离的角度看粗盐中的可溶性杂质，分析溶液中有哪些可溶性杂质离子(微观探析、证据推理).

3.2.2 核心知识2——离子反应

【创设情境，提出问题，引入新课】菠菜的主要成分是草酸(盐)，豆腐的主要成分是钙盐，人们常说二者不能一起烹饪，吃了容易得结石，这有什么科学依据吗？

【实验探究】观察Na2SO4稀溶液与BaCl2稀溶液实验现象，从宏微结合的视角分析混合前、混合后溶液中离子种类的增减、离子数量的变化，得出离子反应的实质(溶液中的离子总是向着离子种类和数量减少的方向进行)，进而重新认识复分解反应发生的条件(气体、沉淀、水)，体会离子反应的本质.

【迁移应用】①解释菠菜和豆腐不能一起食用的原因；②从除杂效果、成本和安全性等方面选择除杂试剂，从微观角度分析加入除杂试剂后，粗盐溶液中发生了什么变化.

3.2.3 核心知识3——离子方程式的书写

【概念深化】准确应用电离方程式、离子方程式表征Na2SO4稀溶液与BaCl2稀溶液混合前、混合后溶液中微粒的种类与数量变化的过程，深化核心知识、大概念.

【科学态度】同学之间分享、交流、评价，设计优化粗盐提纯的除杂方案.

【社会责任】能理解并分析历史和工业上“粗盐提纯”的方案；体会食盐对人体健康、社会发展的重要性，认识制盐技术在历史上的重要地位，以及我国在制盐方面的重大成就.

3.3 评价目标

新课改倡导“教、学、评”一体化，化学学科核心素养最大的优点是具有可操作、可测量性，对我们展开阶段性的教学评价非常便利.笔者根据王磊教授提出化学学科核心素养的能力表现，将其划分为3个水平(学习理解、应用实践、迁移创新)、9个指标进行评价，具体见表1.

表1

4 教学反思

本文以“粗盐的提纯”作为引领性学习主题，对“离子反应”展开深度学习，在设计和开展课堂教学活动时，注重引导学生全身心投入，主动参与实验探究活动，经历建构知识、应用知识、解决实际问题、创造社会价值的过程，深刻体会化学学科的思想方法，内化化学学科核心素养.