基于主題教學模式的高中化學教學設計

黃麗丹

【摘要】基于主題教學模式的高中化學教學能夠為跨學科領域的知識建構(gòu)與學習提供可能，同時充分發(fā)揮了學生的主體作用，培養(yǎng)了學生的科學探究與創(chuàng)新意識等素養(yǎng)，有利于學生形成系統(tǒng)的化學核心知識和化學思維。文章以高中化學“化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化”為例，探討了基于主題教學模式的高中化學教學設計策略。

【關(guān)鍵詞】主題教學模式；高中化學；教學設計

主題教學是以學生的興趣為出發(fā)點，并圍繞某一主題不斷設計學習任務，促使學生主動探究、構(gòu)建知識的一種教學模式。顯然，這種教學模式能夠滿足學生多樣化、個性化學習的需求，從而實現(xiàn)踐行發(fā)展學生核心素養(yǎng)的要求。因此，從教學設計與實施研究的角度入手，在高中化學課堂教學中探究主題教學模式具有重要的意義。

一、高中化學主題教學設計

1.主題教學內(nèi)涵和基本要素

主題教學，其實質(zhì)是圍繞著主題組織學習內(nèi)容，在一些真實情境中按照既定的主題設計驅(qū)動性的學習任務來驅(qū)動學習，強調(diào)對活動的設計，使學生圍繞主題意義構(gòu)建知識，在活動中體驗知識的形成過程。主題教學一般包括主題、活動、資源、問題情境、評價等基本要素。其中，主題居于中心位置，為了達到牽引整個教學系統(tǒng)的目的，教師應將不同章節(jié)或同一章節(jié)中的不同知識按照一定的規(guī)律設計形成主題。在高中化學教學中，主題教學的設計應以問題探究為主，讓學生在任務驅(qū)動型學習活動中培養(yǎng)科學探究與創(chuàng)新意識等，形成系統(tǒng)的化學核心知識和化學思維，促進學生學科能力及素養(yǎng)的發(fā)展。

2.主題教學設計的基本環(huán)節(jié)

（1）依據(jù)學習內(nèi)容，選定主題。高中化學主題的選擇要以課程標準為依據(jù)，可以是化學課程標準中的內(nèi)容，也可以是教師根據(jù)實際教學情況自主確定的內(nèi)容。

（2）結(jié)合課程標準，制定目標。教師應緊緊圍繞化學學科中核心素養(yǎng)的發(fā)展水平，將核心素養(yǎng)目標滲透在教學中的各個環(huán)節(jié)，有效達到“教、學、評”一體化的效果。值得說明的是，在具體教學設計中應注意教學目標與評價目標的一致性和整體性。以“化學能與熱能的相互轉(zhuǎn)化”為例，其教學目標是理解化學反應中能量變化的主要表現(xiàn)形式，掌握化學反應與能量變化的聯(lián)系，并通過具體的吸、放熱實驗探究，具體感知吸熱反應和放熱反應。評價目標主要是診斷學生對化學反應中能量變化的認識思路、學生的信息素養(yǎng)以及實驗探究和方案設計的水平等。

（3）精心預設任務，引導探究。教師應及時預想教學環(huán)節(jié)，不斷指導學生討論各種觀點和問題，在此基礎上讓學生明確觀點，然后分析評價他人觀點，并就當前問題協(xié)商出論據(jù)及有關(guān)材料，從而促使學生共同建構(gòu)所學知識。例如，在“化學能與熱能”主題教學中，筆者及時設計了驅(qū)動型任務，并引導學生實施吸、放熱反應實驗，然后從成本、環(huán)保、效率等方面組織學生對已有實驗設備進行評價和辨析，最后在此基礎上幫助學生形成優(yōu)化方案。

（4）引領總結(jié)反思，多元評價。為了便于教師更好地分析教學中存在的問題，教師應在完成教學任務之后及時進行教學反思和評價，不僅分析學生對教學內(nèi)容的掌握情況，反思課后測評的大致結(jié)果，而且要對學生的全程參與、探究學習過程等進行多元評價，以促進學生不斷發(fā)展。

二、高中化學主題教學實踐

1.呈現(xiàn)資源，引入主題

為了有效培養(yǎng)學生的信息素養(yǎng)，讓學生了解更多中國古代文明成就，筆者呈現(xiàn)了《山海經(jīng)·五藏山經(jīng)》《本草綱目》中關(guān)于煤炭的相關(guān)史料，闡述能源是能夠提供能量的資源，并展示如下圖表，要求學生以小組為單位，對教材和各方資料進行梳理，歸納總結(jié)出不同時期人均耗能量規(guī)律。

同時，為了對能量轉(zhuǎn)化及能源發(fā)展問題的研究做好鋪墊，促進學科之間的融合，筆者要求學生聯(lián)系地理學科知識，對能源進行分類，并類比“質(zhì)量守恒定律”，以是否同意“利用能源就是能量轉(zhuǎn)化的過程，并且還一定伴隨著化學變化”這種說法為例，要求學生結(jié)合初中所學知識以及生活經(jīng)驗各抒己見，并要求學生舉出實例進行解釋，有效提高學生的邏輯思維能力，培養(yǎng)“證據(jù)推理與模型認知”“變化觀念與平衡思想”的素養(yǎng)。

2.交流探討，認識新知

在學生深入理解能量轉(zhuǎn)化在生物體內(nèi)普遍存在的基礎上，要求學生以小組為單位，進一步探討生物體內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化是怎樣實現(xiàn)的，相比體外燃燒反應，生物體內(nèi)的氧化還原反應有什么異同，并結(jié)合生物、物理課堂所學知識，總結(jié)出能量轉(zhuǎn)化在自然界中的形式，促使學生對能量轉(zhuǎn)化形成新的認識。

同時，對于能量轉(zhuǎn)化過程中不一定發(fā)生化學變化的規(guī)律，筆者通過播放自動加熱食品的視頻，要求學生思考為什么打開包裝加水后食物自動加熱，并要求回顧生石灰與水發(fā)生的反應，初步得到放熱反應的概念。

3.實驗探究，深化理解

為了進一步強化放熱和吸熱反應，促使學生通過實驗感受放熱和吸熱反應過程，首先，筆者通過PPT的形式展示了鎂條與鹽酸反應的具體實驗步驟，隨機邀請2位學生按照先前PPT的形式上臺演示，并讓其他學生觸摸反應前后的試管。然后邀請學生完成Ba（OH）2與NH4Cl的實驗，理解除了放熱反應外，還有吸熱反應。

在此基礎上，要求學生總結(jié)出Ba（OH）2與NH4Cl實驗中存在的不足，即做完實驗后教室中氨氣氣味較大。針對這個缺點，要求學生以小組為單位，通過上網(wǎng)查閱資料，設計“冰山雪蓮”實驗方案，即用兩個一次性塑料杯分別代替玻璃片和燒杯，其中一個塑料杯中盛少量清水，另一個加入Ba（OH）2與NH4Cl固體混合物，然后將盛Ba（OH）2與NH4Cl固體混合物的塑料杯套在盛有少量清水的塑料杯，使兩者之間存在少量清水。最后，將貼有濕潤酚酞試紙的塑料杯蓋放置在塑料杯上方，并迅速用玻璃棒將Ba（OH）2與NH4Cl固體攪拌均勻，其實驗裝置如圖2所示。

4.變式訓練，總結(jié)提升

為了進一步促使學生深化理解，筆者通過PPT的形式呈現(xiàn)了如下題目，要求學生判斷哪些是吸熱反應，哪些是放熱反應：（1）天然氣取暖；（2）生石灰與水的反應；（3）鋁條與鹽酸的反應；（4）酸堿中和反應。

根據(jù)所學知識，學生能夠準確地回答出前3個反應的類型，但對于酸堿中和反應是吸熱反應還是放熱反應出現(xiàn)了不同意見。因此，筆者要求學生完成HCl與NaOH、HNO3與NaOH、HCl和KOH實驗，測量出實驗反應前后的溫度。并引導學生通過交流討論得出：雖然上述反應的反應物種類不同，但只要用量相同，則溫度變化值相同。進而通過分析離子方程式（H++OH-=H2O），推測出反應中H+和OH-的量相等，則反應中放出的熱量也相等。

為了培養(yǎng)“變化觀念與平衡思想”“科學探究和創(chuàng)新意識”等素養(yǎng)，幫助學生從微觀角度量化分析問題，探究出物質(zhì)變化和伴隨發(fā)生的能量轉(zhuǎn)化與物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，筆者要求學生通過實驗的方式探究出酸堿中和反應中生成1molH2O所釋放的熱量，并思考如何才能使得所測的實驗結(jié)果更加精準。最后要求學生結(jié)合中和熱實驗測量的視頻進行小組討論，并實際進行測量，測量中和熱實驗裝置如圖3所示。

5.課后設疑，鞏固提高

為了設疑引思，增強實驗創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學生的“證據(jù)推理與模型認知”“科學態(tài)度與社會責任”等素養(yǎng)，筆者設置了如下問題，要求學生拿出證據(jù)分析問題：

（1）不需要加熱才能發(fā)生的反應一定是放熱反應嗎？吸熱反應一定需要加熱嗎？

（2）稀釋濃硫酸的過程屬于放熱反應嗎？如何區(qū)別吸熱過程和吸熱反應、放熱過程和放熱反應？

同時，對于有興趣的學生要求利用NH4Cl、Ba（OH）2· 8H2O化學原料，嘗試設計簡易冰敷袋的設計方案，并實地從商場、超市等處了解簡易自動加熱食品。

綜上所述，基于主題教學模式的高中化學教學能夠為跨學科領域的知識建構(gòu)與學習提供可能，同時充分發(fā)揮了學生的主體作用，培養(yǎng)了學生的科學探究與創(chuàng)新意識等，有利于學生形成系統(tǒng)的化學核心知識和化學思維。我們相信，隨著主題教學模式在高中化學教學中的不斷探索與實踐，一定能夠提高高中化學教學的質(zhì)量與水平。

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