“素養為本”的教學設計與實施

陳梓云 張協文 張宇翔

摘 要：在教學的過程之中，不僅僅是要注重知識的傳播，還需要注重對學生學科核心素養的培養。文中結合具體課例，就如何在教學設計以及實施中培養學生學科核心素養進行探討。

關鍵詞：學科核心素養; 教學設計; 教學實施

中圖分類號：G633.8 ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A ? ?文章編號：1006-3315（2020）8-012-002

《普通高中化學課程標準2017年版》指出：教師在教學與評價中應緊緊圍繞“發展學生學科核心素養”這一主旨，優化教學過程，有效提高教學質量，發展素質教育，落實立德樹人根本任務。發展學生的學科核心素養，要求教師積極開展“素養為本”的課堂教學實踐，主動探索“素養為本”的有效課堂教學模式和策略[1]。

一、學科理解視角的教學內容價值分析

《沉淀的溶解平衡》是魯科版選修4《化學反應原理》第三章“水溶液中的離子平衡”第三節的內容，包括沉淀溶解平衡的形成、特征及其受外界條件的影響的因素。與沉淀溶解平衡相關的上位概念有溶解度、化學平衡、電解質、離子反應等，需要深刻理解沉淀溶解平衡概念與這些概念之間的縱橫關系。難溶的電解質進入水中會發生哪些微觀層面上的行為？ 會電離出哪些微粒？微粒之間如何發生相互作用和其數量關系又如何？ 學生若對以上問題進行辨析，則能更深刻地理解沉淀溶解平衡的微觀本質。

二、教學目標和評價目標的制定

本節課的教學目標：1.了解電解質在水中的溶解度是有差異的，難溶物也有一定的溶解度。2.知道難溶物存在溶解平衡，能用溶度積Ksp來定量描述，能用Q-Ksp的關系分析平衡移動及其影響因素。3.學會運用平衡移動原理的知識、微粒觀、動態觀、守恒觀分析難溶電解質沉淀生成和沉淀溶解的本質。4.在CaC2O4飽和溶液的電導率測定實驗中，提出對原有知識的質疑，能根據實驗現象和數據進行合理的解釋，體驗科學探究的過程，培養嚴謹求實的科學態度。

評價目標：1.通過對CaC2O4性質預測、分析與評價，診斷并發展對物質及其轉化思路的認識水平（孤立或系統水平）;2.通過設計實驗證明CaC2O4是否溶于水？診斷并發展學生的實驗設計水平（孤立或系統水平）;3.通過CaC2O4在生產生活的影響及應用，增強化學價值的認識（學科價值或社會價值或學科、社會價值視角）。

三、基于真實情境構建教學主線

本節課選用生活中的真實情境——“腎結石的預防與治療”，以腎結石—醫生建議多飲水從而建立溶解平衡的概念—飲食建議（任務2：探究沉淀溶解平衡的影響因素）—判斷早餐食譜是否科學（應用沉淀溶解平衡）為主線，以腎結石的主要物質草酸鈣（CaC2O4）為例，將沉淀溶解平衡相關知識（溶解平衡的建立、移動與沉淀的轉化等）融入其中。

任務1：沉淀溶解平衡的建立

【問題1】：你知道什么是腎結石嗎？播放有關“腎結石”的視頻。

【展示】急診病歷和百度百科草酸鈣的描述，預防腎結石，醫生讓我多喝水有用嗎？

【探究一】草酸鈣能溶于水嗎？引導學生設計實驗探究思路。學生提出可以用宏觀稱量的辦法，稱量“溶”于水前后草酸鈣質量的變化;也可以用微觀的方法檢測出溶液中存在鈣離子和草酸根，或者證明溶液的導電性發生變化。

【實驗一】用手持技術測量：蒸餾水中放入CaC2O4固體前后的電導率。引導學生分析實驗現象得出實驗結論。

結論1：①CaC2O4部分溶解;②開始溶解快，后溶解速率減小展示CaC2O4溶解的微觀動畫，從動畫中溶解的速率和數量的角度建立沉淀溶解和生成的平衡過程。并用符號進行表征：CaC2O4（s）[]Ca2+（aq）+C2O42-（aq） Ksp=c（Ca2+）×c（C2O42-）

【設計意圖】從生活中的腎結石作為話題，拉近化學與生活的距離，提高學生的興趣。引導學生從宏觀和微觀的角度設計實驗證明草酸鈣的溶解性，體驗科學探究的過程。通過展示CaC2O4溶解的微觀動畫，讓學生更直觀地了解難溶電解質入水的微觀行為，從溶解的速率和數量關系上形成沉淀溶解平衡的概念，幫助學生建立平衡觀和微粒觀。

任務2：探究沉淀溶解平衡的影響因素

【問題2】：通過剛剛的學習我們知道了患者體內存在這樣的溶解平衡，請從化學角度給腎結石患者提出飲食方面的合理建議。

【學生活動實施情況】在教學中，學生依據任務1中所學到的沉淀溶解平衡，提出三個飲食建議：①多喝水，減小患者體內鈣離子和草酸根離子濃度，使沉淀溶解平衡朝著正向移動。②不過度補鈣，若鈣離子濃度過大，使沉淀溶解平衡朝著逆向移動，會使結石越來越多。③適量食用含草酸的食物，若草酸根離子濃度過大，同樣也會使沉淀溶解平衡朝著逆向移動。

【質疑】喝熱水會比喝冷水更有效嗎？

【實驗二】溫度對沉淀溶解平衡的影響。

觀察電導率逐漸增大，得出結論：升高溫度，Ksp增大，促進草酸鈣溶解。

任務3：學以致用

李某的早餐食譜，酸奶50ml含Ca2+濃度2.0×10-8mol/L，蔬菜汁50ml含C2CO42-濃度5.0×10-8mol/L，請同學們幫他分析，他的食譜合理嗎？會導致腎結石嗎？25℃Ksp（CaC2O4）=4.0×10-8請說明理由。

【學生活動實施情況】大部分同學能通過模型Qc和Ksp的關系得出食譜不合理的結論，小部分同學注意到了等體積溶液混合濃度減半的問題。

【設計意圖】通過與本課主體腎結石貼切的實例分析，評價學生能否應用沉淀溶解平衡的分析模型解決問題，注意存在問題，了解達到平衡是有條件的，實現評價目標。讓學生了解化學是一門有用的學科，可以用化學改變生活，讓生活變得更美好，體現學科價值。

本節課通過“素養為本”的教學設計與實施把“情境—問題—活動—評價—情境”進行有機結合，以“真實情景問題”為驅動，通過設置層層遞進的問題鏈，學生積極地分析、討論、思考，讓課堂成為教會學生學科思維、教會學生如何獲得知識的主陣地，同時也把傳統的局限課本知識的教跳躍出來，教會學生學會用化學知識解決生活中的實際問題，從而更好地促進核心素養落地。

參考文獻;

[1]中華人民共和國教育部制定.普通高中化學課程標準（2017年版）[s]北京：人民教育出版社，2018：3