日常新課邏輯主線和亮點的教學(xué)設(shè)計

徐曉燕

摘要：介紹了課的邏輯主線的內(nèi)涵與意義。要在分析教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)部和外部聯(lián)系，了解有關(guān)知識的背景，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力和發(fā)展空間，設(shè)計好教學(xué)目標(biāo)的基礎(chǔ)上，確定主要問題、建構(gòu)問題體系，構(gòu)思問題解決的策略和方法，提煉、形成邏輯主線。討論了亮點的類型和判斷標(biāo)準(zhǔn)。討論了“弱電解質(zhì)的電離”的教學(xué)設(shè)計，該課幾個可能的亮點以及需要注意的問題。

關(guān)鍵詞：邏輯主線；課的亮點；教學(xué)設(shè)計；弱電解質(zhì)的電離

文章編號：1005–6629（2015）3–0027–06 中圖分類號：G633.8 文獻標(biāo)識碼：B

最近看了幾節(jié)課，課題都是“弱電解質(zhì)的電離”，覺得這節(jié)課能體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的一些特點；在教學(xué)設(shè)計中，一些問題頗具有典型性和挑戰(zhàn)性，值得深入地思考和討論。現(xiàn)就以“弱電解質(zhì)的電離”教學(xué)設(shè)計為例對日常新課教學(xué)設(shè)計中邏輯主線和亮點的設(shè)計等問題作一些初步討論。

1 如何設(shè)計課的邏輯主線

教學(xué)邏輯是選擇、組織教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)活動的依據(jù)，是有效地開展新課程教學(xué)的基礎(chǔ)。恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)邏輯應(yīng)該遵從和反映教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)部聯(lián)系、組織順序和結(jié)構(gòu)，遵從和反映包括思維在內(nèi)的學(xué)生活動的內(nèi)在規(guī)律，也遵從和反映教學(xué)內(nèi)容跟學(xué)生、教師相互聯(lián)系的規(guī)律，遵從和反映教學(xué)活動跟教學(xué)系統(tǒng)外部環(huán)境（包括社會需要等等）相互聯(lián)系的規(guī)律，因而能保證良好的教學(xué)效果。課堂教學(xué)中的邏輯主線是教學(xué)的核心思想和總的思路。它決定教學(xué)的基本格局、模式和教學(xué)活動的設(shè)計與選擇，貫穿于整個教學(xué)設(shè)計，是教學(xué)設(shè)計時的整體依據(jù)和主要線索。要搞好新課的教學(xué)設(shè)計，首先要設(shè)計好課的邏輯主線。

怎樣設(shè)計好課的邏輯主線呢？一般地說，課的邏輯主線反映著課堂中教、學(xué)活動的基本過程及其內(nèi)在的思維路徑。由于思維是“指向問題解決的間接和概括的認知過程”[1]，問題解決是思維活動最普遍的形式[2]，思維活動的實質(zhì)就是問題解決活動，因此課的邏輯主線可以表現(xiàn)為課堂內(nèi)解決主要問題的基本過程，反映諸問題之間的內(nèi)在聯(lián)系。也就是說，設(shè)計課的邏輯主線是設(shè)計（選擇）主要問題、建構(gòu)課的問題體系，尋找問題解決策略以逐步解決問題，使教學(xué)活動能夠逐步深入，最終實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的過程。深刻地了解教學(xué)內(nèi)容，了解有關(guān)知識的背景內(nèi)涵，了解其內(nèi)、外聯(lián)系，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力和發(fā)展空間，明確教學(xué)目標(biāo)等等，是設(shè)計好課的邏輯主線的基礎(chǔ)；課程理念是指導(dǎo)邏輯主線設(shè)計的重要因素。

怎樣具體地設(shè)計好“弱電解質(zhì)的電離”這節(jié)課的邏輯主線呢？

1.1 充分做好各項設(shè)計準(zhǔn)備

1.1.1 分析教學(xué)內(nèi)容的內(nèi)部和外部聯(lián)系

以“弱電解質(zhì)的電離”為例，其內(nèi)部和外部聯(lián)系的分析如表1所示。

電解質(zhì)、電離和化學(xué)平衡是“弱電解質(zhì)的電離”最重要的關(guān)聯(lián)概念，也是學(xué)習(xí)“弱電解質(zhì)的電離”時的基礎(chǔ)概念。

1.1.2 了解有關(guān)知識的背景

了解有關(guān)知識的背景，就要了解知識所反映的對象整體以及構(gòu)成整體的各個部分間的相互聯(lián)系，了解知識產(chǎn)生和存在的環(huán)境，了解知識的形成、實踐、價值和發(fā)展空間等隱含內(nèi)容[3，4，5]。

人們很早就開始了對溶液、特別是電解質(zhì)溶液的研究。但由于了解、認識溶液的微觀結(jié)構(gòu)比較困難，直到19世紀中葉才開始逐步明朗起來。例如，19世紀50年代，威廉遜（A. W. Williamson，1824～1904）和克勞胥斯（R. J. E. Clausius，1822～ 1888）意識到電解質(zhì)的分子和形成它的原子間存在著動態(tài)平衡，分子和鄰近分子不停地交換原子（或基），離解出的原子（或基）只能存在短暫時間，所占比例極小。1872年，法夫爾（P. A. Favre，1813～1880，法）進一步提出：鹽類電解成它自身的組分是由于水的溶解作用的結(jié)果，這個作用或者使鹽電解后的組分達到完全游離的狀態(tài)，或者至少達到彼此獨立的狀態(tài)。1885年，拉烏爾（F. M. Raoult，1830～1901，法）提出：組成鹽的“正電基”和“負電基”（正離子和負離子）在溶液中是簡單地混合著的。

1884～1887年間，瑞典化學(xué)家阿累尼烏斯（S. Arrhenius，1859～1927）提出電離假說，認為鹽溶入水中時就自發(fā)地離解成離子，離子帶有電荷而不同于原子；溶液越稀，鹽的電離度越大，溶液電導(dǎo)μ也越大；在無限稀釋時，分子全部變?yōu)殡x子，溶液電導(dǎo)達到最大值μ∞。阿累尼烏斯的電離假說可以成功地解釋離子的遷移數(shù)，可以說明強酸和強堿的中和熱，以及其他溶液的反應(yīng)熱、沉淀水解、緩沖溶液、酸堿強度、酸堿指示劑變色原因等等，因而很快成為被越來越多人接受的學(xué)說。

從1871年直到1884年，人們發(fā)現(xiàn)和研究了溶液的多種依數(shù)性現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)溶液的滲透壓跟其體積和絕對溫度存在著如下關(guān)系：PV=iRT（R為氣體常數(shù)）。其原因何在？怎樣解釋i？當(dāng)時的研究者并不清楚。直到電離學(xué)說提出后，才由范霍夫（J H Vant Hoff 1852～1911，荷）和阿累尼烏斯合作弄清了內(nèi)在原因，搞清了i的含義。

但是，阿累尼烏斯的電離學(xué)說有其不足之處：它不能說明離子是如何帶電的；只適用于稀溶液，不能圓滿地解釋強電解質(zhì)溶液的行為。它沒有解決電解質(zhì)在溶解之前是否以離子形式存在的問題，也沒有考慮溶液中離子之間、離子和溶劑之間的相互作用、溶劑本性的影響等，具有很大的局限性[6]。

20世紀人們認識了原子的內(nèi)部電子結(jié)構(gòu)，才使離子如何帶電問題迎刃而解。1913年以后，晶體結(jié)構(gòu)分析證實了鹽和金屬氫氧化物在固態(tài)就是以離子形式存在的。由此，強電解質(zhì)在溶液中應(yīng)該是全部電離的，但是實際上強電解質(zhì)在溶液中并沒有表現(xiàn)為完全電離。1923年，德拜（P. J. W. Debye，1884～1966，荷）和休克爾（E Hückel，1896～1980，德）提出強電解質(zhì)理論，認為在強電解質(zhì)溶液中，離子會被相反電荷的離子包圍成為具有“離子氛”的中心離子。1926年，卜耶隆（N. Bjerrun，1879～1958，丹）提出“離子締合”概念：兩個電荷相反的離子間的庫侖作用達到一定程度時，可以克服熱運動影響，形成“締合對”，減少自由的離子，降低溶液的電導(dǎo)和離子的平均活度。克勞斯（Kraus）和伏阿斯（Fuoss）認為，電解質(zhì)無所謂強弱，因為它的電離度是由溶劑的介電常數(shù)決定的。他們把硝酸化四異戊基（代）銨鹽溶解在水和二氧六圜的混合溶劑中，變更水和二氧六圜的比例，在25℃下使溶液的介電常數(shù)從78.6變至2.2，發(fā)現(xiàn)這個鹽在高介電常數(shù)溶劑中是強電解質(zhì)，在低介電常數(shù)溶劑中則變?yōu)槿蹼娊赓|(zhì)。在介電常數(shù)達到臨界值43.6時，這個鹽完全離子化。人們也發(fā)現(xiàn)，許多化合物在水里是強電解質(zhì)，但在非水溶劑中卻是弱電解質(zhì)[7]。

人類探索弱電解質(zhì)電離的過程表現(xiàn)了兩個重要特點：（1）人類認識弱電解質(zhì)的過程也是致力于對其宏觀現(xiàn)象作出圓滿的微觀解釋的過程，了解其微觀結(jié)構(gòu)對于深入地認識弱電解質(zhì)的電離至關(guān)重要。（2）人類認識弱電解質(zhì)的過程是不斷地根據(jù)宏觀事實作出微觀假設(shè)，用新的宏觀事實檢驗微觀假設(shè)的過程。

1.1.3 了解學(xué)生的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)能力和發(fā)展空間

“弱電解質(zhì)的電離”在人教版教材中是高中化學(xué)選修模塊4《化學(xué)反應(yīng)原理》的教學(xué)內(nèi)容之一。根據(jù)現(xiàn)行的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）》，在學(xué)習(xí)這個內(nèi)容之前，學(xué)生應(yīng)該已經(jīng)通過必修模塊的學(xué)習(xí)“知道酸、堿、鹽在溶液中能發(fā)生電離”，在選修模塊4《化學(xué)反應(yīng)原理》中已經(jīng)先期學(xué)習(xí)了“化學(xué)反應(yīng)速率和化學(xué)平衡”。《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（實驗）》和《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》都沒有列入電解質(zhì)這個條目，但一些初中化學(xué)教科書中已經(jīng)出現(xiàn)了這個概念。教師必須事先了解學(xué)生是否學(xué)習(xí)過電解質(zhì)概念并且掌握了電解質(zhì)和電離概念，根據(jù)了解的情況作出相應(yīng)安排。此外，還應(yīng)該了解學(xué)生對原子分子運動狀況（運動圖景）、溶液微觀結(jié)構(gòu)以及溶解微觀過程的了解和掌握情況，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和發(fā)展可能性，以利作出適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)設(shè)計。

1.2 設(shè)計好教學(xué)目標(biāo)

本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)，在知識技能方面應(yīng)該包括：在掌握電解質(zhì)概念的基礎(chǔ)上認識電解質(zhì)可以分為強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)，知道常見的強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)；建立電離平衡概念，能從微觀角度合理、正確地描述和解釋電離平衡；知道電離平衡是化學(xué)平衡的拓展和特殊類型。

“弱電解質(zhì)的電離”是滲透、提升和強化學(xué)生對假說-檢驗方法的了解，認識宏觀-微觀聯(lián)系，以及感悟化學(xué)學(xué)科特點的良好題材，應(yīng)該在過程方面提出相應(yīng)目標(biāo)，同時要從學(xué)生實際出發(fā)，不能急于求成、要求過高。

“弱電解質(zhì)的電離”的學(xué)習(xí)有利于學(xué)生形成或強化某些觀念，在設(shè)計教學(xué)目標(biāo)時可以提出相應(yīng)要求，但一定要遵循科學(xué)觀念的形成和發(fā)展規(guī)律，要有重點，不宜要求過多、過高、過急。有人提出要通過“弱電解質(zhì)的電離”的學(xué)習(xí)初步建立化學(xué)平衡觀、微粒觀、反應(yīng)觀、實驗觀以及分類觀，在一課時內(nèi)提出這么多觀念建構(gòu)要求，實在是太多了。其中一些并沒有很強的必要性，這樣要求顯然是不適宜的。

1.3 確定主要問題、建構(gòu)問題體系

筆者認為，從奠定基礎(chǔ)角度來說，掌握弱電解質(zhì)電離的宏觀表現(xiàn)、微觀解釋和符號表征，以及弄清它跟前面所學(xué)化學(xué)平衡的關(guān)系，是這節(jié)課的主要任務(wù)，由此可以確定課的主干問題。

按照這個思路，這節(jié)課的問題體系[8]可以設(shè)計如下：

為什么電解質(zhì)在溶液中能夠?qū)щ姡坎煌娊赓|(zhì)在溶液中的導(dǎo)電能力相同嗎？[前導(dǎo)問題]

為什么弱電解質(zhì)在溶液中不能完全電離？[核心問題]可以根據(jù)哪些事實判斷弱電解質(zhì)沒有完全電離？怎樣從微觀角度作出假設(shè)來解釋宏觀現(xiàn)象？怎樣證明假設(shè)？[關(guān)鍵問題]

怎樣用符號來描述（表征）弱電解質(zhì)在溶液中的電離平衡？[衍生問題]

弱電解質(zhì)的電離平衡跟以前所學(xué)的化學(xué)平衡有什么異同？[核心問題]離子濃度怎樣影響弱電解質(zhì)的電離平衡？[衍生問題]……

有人把影響電離平衡移動的因素作為重點，這有利于學(xué)生認識電離平衡跟化學(xué)平衡的關(guān)系。需要注意的是：有些弱電解質(zhì)的電離受溫度影響的情況比較復(fù)雜，在中學(xué)化學(xué)中難以講清楚，如果處理不當(dāng)會影響教學(xué)效果。

1.4 構(gòu)思問題解決的策略和方法

由于學(xué)生已經(jīng)通過必修模塊的學(xué)習(xí)知道“酸、堿、鹽在溶液中能發(fā)生電離”，他們應(yīng)該不難正確地回答第一個前導(dǎo)問題“為什么電解質(zhì)在溶液中能夠?qū)щ姡俊薄τ诘诙€前導(dǎo)問題“不同電解質(zhì)在溶液中的導(dǎo)電能力相同嗎？”，需要引導(dǎo)學(xué)生通過實驗比較做出回答。

對于核心問題“為什么弱電解質(zhì)在溶液中不能完全電離？”的解決，需要引導(dǎo)學(xué)生運用微觀想象作出假設(shè)來解釋宏觀現(xiàn)象并進行假設(shè)的論證和驗證。為了論證假設(shè)，需要應(yīng)用已經(jīng)學(xué)過的物質(zhì)微粒知識。為了驗證假設(shè)，需要由假設(shè)推想可能的宏觀現(xiàn)象，然后設(shè)計實驗進行驗證。由某離子濃度的變化可以推斷弱電解質(zhì)沒有完全電離，實驗驗證的關(guān)鍵在于如何鮮明地觀察到離子濃度的變化，利用酸堿指示劑或pH計是常見和簡便的方法。新的驗證實驗的設(shè)計是教師進行本節(jié)課教學(xué)創(chuàng)新的空間之一。

廣義地說，由核心問題“為什么弱電解質(zhì)在溶液中不能完全電離？”衍生的問題“怎樣用符號來表征弱電解質(zhì)在溶液中的電離平衡？”應(yīng)該包括3個內(nèi)容：（1）對“弱電解質(zhì)的電離及電離平衡”進行界定；（2）書寫電離方程式（符號表征）；（3）衍生電離度、電離常數(shù)概念（抽象概念表征）。

對于核心問題“弱電解質(zhì)的電離平衡跟以前所學(xué)的化學(xué)平衡有什么異同？”需要引導(dǎo)學(xué)生進行比較，使他們體會到電離平衡是化學(xué)平衡的拓展和特殊類型，從而實現(xiàn)電離平衡概念的升華。其衍生問題“離子濃度怎樣影響弱電解質(zhì)的電離平衡？”有利于鞏固“電離平衡是化學(xué)平衡的拓展”的認識。此時，教師若以實驗證明濃度、溫度對其電離的影響，可以幫助學(xué)生形成對電離平衡的深刻印象，乃至于理解電離平衡的特殊性。這里的實驗設(shè)計也是教師進行教學(xué)創(chuàng)新的一個空間。

在具備條件時，還可以適當(dāng)?shù)亟榻B有關(guān)弱電解質(zhì)電離的知識的應(yīng)用和拓展。解釋強酸和強堿的中和熱、其他溶液的反應(yīng)熱、沉淀水解現(xiàn)象、緩沖溶液、酸堿強度、酸堿指示劑變色原因等都可以歸屬于弱電解質(zhì)電離知識的應(yīng)用；電離平衡常數(shù)的介紹和酸堿指示劑理論則是對弱電解質(zhì)電離知識的拓展。

1.5 提煉、形成邏輯主線

在上述工作的基礎(chǔ)上提煉、形成邏輯主線。就“弱電解質(zhì)的電離”這節(jié)課來說，其邏輯主線是：

2 課的亮點如何設(shè)計

一節(jié)好課往往有其特別引人注目、值得贊賞的不同尋常之處，通常就把這種特別引人注目、值得贊賞的不同尋常之處稱為“亮點”。亮點對課的“成功”往往有著不小影響，因此不少人在進行教學(xué)設(shè)計時，總要著力于亮點的設(shè)計，亮點設(shè)計遂成為一個值得關(guān)注的話題。

2.1 亮點的類型和判斷標(biāo)準(zhǔn)

亮點的引人注目、不同尋常之處可能是教學(xué)內(nèi)容（包括問題、舉例、拓展等）選得特別好，也可能是教學(xué)技術(shù)工具（包括實驗、模型、圖表、電化教具和現(xiàn)代信息技術(shù)等）設(shè)計或使用得特別好；可能是教學(xué)方法設(shè)計或者使用得特別好，也可能是教學(xué)過程設(shè)計或者組織得特別好；還可能是教學(xué)語言、板書、教態(tài)舉止等特別精彩、值得稱贊或者有特色，等等。

亮點的判斷應(yīng)該以學(xué)生的感受為基準(zhǔn)。常有人在設(shè)計“展示課”時只顧聽課教師的感受，而“亮點”實際上并不為學(xué)生注目，這樣的“亮點”恐怕可以算是嘩眾取寵，不是真正的亮點；一味標(biāo)新立異，也不一定是亮點。不管屬于哪種類型，亮點都應(yīng)該滿足以下一些要求，主要是：

●富有新穎性、創(chuàng)造性，體現(xiàn)教師的教學(xué)智慧；

●把握分寸恰到好處，特別適合于學(xué)生，有利于學(xué)生發(fā)展；

●體現(xiàn)先進的教學(xué)理念，符合教育教學(xué)規(guī)律；

●格調(diào)高尚、情操健康，沒有負面影響，等等。

2.2 “弱電解質(zhì)的電離”課中幾個可能的亮點

亮點的設(shè)計是創(chuàng)造性思維的成果，沒有固定的公式可套。一節(jié)課也可能有不同的亮點，即使事先已經(jīng)預(yù)設(shè)好了，在教學(xué)實踐時還常常需要根據(jù)具體情況要做出調(diào)整、變通。事先做好多種準(zhǔn)備，實施時充分發(fā)揮教學(xué)機智作用，隨機應(yīng)變，是亮點預(yù)設(shè)成功的關(guān)鍵。筆者認為，在“弱電解質(zhì)的電離”這節(jié)課中，下面幾點做好了有可能成為亮點。

2.2.1 比喻和微觀動畫的應(yīng)用

為了幫助學(xué)生了解電解質(zhì)的溶解和電離過程，教師通常要應(yīng)用比喻和動畫等。但是，微觀粒子的運動跟宏觀物體的運動截然不同，有很大的區(qū)別，不少人對此注意不夠，常常導(dǎo)致科學(xué)性錯誤，對此必須特別小心。也正因為如此，設(shè)計恰當(dāng)?shù)谋扔骱臀⒂^動畫可以成為課的亮點。

2.2.2 假設(shè)-檢驗方法的應(yīng)用

如前所述，人類認識弱電解質(zhì)電離的過程，假設(shè)-檢驗方法的應(yīng)用起了很大作用。參照人類的認識過程并從學(xué)生實際出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)宏觀現(xiàn)象提出微觀假設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生對假設(shè)進行初步論證，剔除不合理的假設(shè)，然后對合理的假設(shè)進行適當(dāng)推演并驗證假設(shè)的推演，包括對不同的假設(shè)進行比較，不但可以使學(xué)生形成對弱電解質(zhì)電離的正確認識，而且可以加深學(xué)生對假設(shè)-檢驗方法的認識和了解，受到生動的科學(xué)方法教育，從而形成課的亮點。

2.2.3 科學(xué)觀念的熏陶

通過對弱電解質(zhì)電離過程的微觀解釋，可以加深學(xué)生對微觀粒子運動特點的了解；通過對電離平衡與化學(xué)平衡關(guān)系的討論，可以加深學(xué)生對化學(xué)平衡的了解……新的事實和新的認識可以使學(xué)生原有的觀念得到發(fā)展、提升，并應(yīng)用于新的問題解決之中，從而形成課的亮點。

2.2.4 實驗的創(chuàng)新和應(yīng)用

效果很好的實驗，創(chuàng)新的實驗思路和先進的實驗手段，也可以形成課的亮點。例如，上海市大境中學(xué)馮晴老師在上“弱電解質(zhì)的電離”這節(jié)課時，先引導(dǎo)學(xué)生測定不同濃度的醋酸、鹽酸和未知酸的pH，然后討論同濃度的醋酸和鹽酸的pH為什么不同、不同濃度醋酸的pH為什么不同、如何比較醋酸和未知酸的強弱3個基本問題，使課的內(nèi)容逐步深入，主題突出，結(jié)構(gòu)緊湊，效果很好，形成了亮點，顯示了其團隊的教學(xué)智慧。

3 需要注意的問題

（1）應(yīng)用電離過程的速率曲線，可以說明強、弱電解質(zhì)電離過程中離子生成和結(jié)合成分子的速率隨時間變化情況的不同。但是，從微觀角度看，電解質(zhì)的溶解和電離過程是同時發(fā)生的，不是先溶解而后再電離。因此，電離過程的速率曲線是不符合真實情況的，要防止由此導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生對電解質(zhì)電離過程的錯誤認識。電離過程的速率曲線要慎用，最好不用。

（2）電解質(zhì)的強弱跟溶劑的介電常數(shù)有關(guān)。在介紹常見的強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)時，應(yīng)說明是在水溶液中。

（3）不少人認為“分類觀”是化學(xué)的基本觀念之一，并且把“分類觀”的建構(gòu)作為本節(jié)課的目標(biāo)之一，這些看法都是不妥的。

上面對邏輯主線和亮點的討論主要是在認知領(lǐng)域進行的。實際上，在教學(xué)中情感活動的主線和亮點也是教學(xué)設(shè)計的重要內(nèi)容，要努力做好，不應(yīng)忽視。此外，還應(yīng)注意做好作業(yè)設(shè)計等工作。

“弱電解質(zhì)的電離”的教學(xué)可以彰顯化學(xué)科學(xué)宏觀研究與微觀研究結(jié)合、以實驗為基礎(chǔ)等特點，彰顯科學(xué)思維和科學(xué)方法的重要性。所以筆者認為這個內(nèi)容具有典型性和挑戰(zhàn)性。怎樣進一步搞好“弱電解質(zhì)的電離”的教學(xué)設(shè)計、創(chuàng)新“弱電解質(zhì)的電離”的教學(xué)設(shè)計，值得我們不斷探索、不斷創(chuàng)新。

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