基于核心素養的初中化學深度教學策略

倪銳添

摘要：依據深度教學策略設計專題復習課能有效幫助學生建立“知識一能力”體系，理解運用深度知識，形成有序的深度思維能力，并很好地落實化學學科核心素養的培養。通過案例研究和案例陳述的方法，提出了具體、有效的教學策略。

關鍵詞：核心素養;初中化學;深度教學;專題復習

文章編號：1008-0546（2021）02-0065-04 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.02.016

專題復習是對學生所學知識點的溫習、鞏固，更是對各知識點之間關系的構建、延伸，從而構成相對完整的知識網絡，形成有序的深度思維能力，并在此過程中培養學生的學科核心素養。而想讓學生構成完整的知識網絡，形成有序的深度思維能力，養成學科核心素養則需要教師以深度教學策略來引導學生進行深度學習。

一、化學學科核心素養

高中化學課程標準修訂組根據化學課程特點及國家對未來學生發展的要求，提出的化學學科核心素養包括：“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”“實驗探究與創新意識”“科學態度與社會責任”，是學生在接受相應學段的教育過程中，逐步形成的適應個人終生發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力。對學生化學學科核心素養的培養，不局限于高中階段的化學教學，更應從初中階段的化學教學開始。

二、深度教學的內涵與基本特征

深度教學（Deep Teaching）一詞是由深度學習延伸而來的。所謂深度教學，是在借助一定的活動情境，帶領學生從表層的知識符號走向知識的邏輯形式和意義領域，是引導學生探索知識的性質、內在結構和規律，提升的教學。深度教學并不追求教學內容的難度和深度，而是更加注重整合與重構，注重本質與內涵，注重活動與感悟，注重對話與交流，注重運用與評價。

三、核心素養與深度教學在專題復習中的體現

“物質的除雜”是初中化學重要的內容，涵蓋的知識面很廣，在復習過程中教師運用深度教學策略，引導學生對知識點進行整合、聯結，在構建“物質除雜一二三四”這一“知識一能力”體系的過程中能夠很好地落實“模型認知”核心素養的培養;在解讀知識本質特征，引導學生理解運用深度知識解決除雜試劑的選擇的過程中能夠很好地落實“微觀探析”核心素養的培養;在運用知識，動手實驗解決實際除雜問題，體驗深度實踐的過程中能夠很好地培養學生“實驗探究與創新意識”和“科學態度”等核心素養。

四、對落實培養核心素養的初中化學深度教學策略的思考與實踐

筆者通過引導學生將零散的知識點進行整合與重構、對表層知識深入解讀，剖析本質以及對單一問題和孤立的實驗操作用具體情境加以整合，系統性地思考并解決，籍此來引發學生的深度學習，達到使學生能夠理解運用深度知識全面綜合地解決實際問題，形成有序的深度思維能力，同時養成學科核心素養的目的。在教學實施過程中，還應注重對話與交流、運用與評價。具體過程如圖1所示：

1.整合相關知識，構建知識網絡，形成有序深度思維

“物質的除雜”包含兩方面的知識：（1）常見物質的性質及反應規律：常見物質特別是堿和鹽溶解性（包括物質溶解度受溫度影響規律）、物質的沸點等物理性質;常見物質的化學性質、復分解反應發生的條件等等。（2）初中常見的實驗操作：溶解、過濾、蒸發結晶、冷卻結晶、洗滌、烘干、蒸餾等。因此，“物質的除雜”不是單一的知識點，而是多個知識點間的相互聯系共同形成的“知識一能力”體系。學生通過新課階段的學習，可能已經掌握了部分知識點，但面對這樣一個“知識一能力”體系的挑戰時，就常常會顯得捉襟見肘、顧此失彼。筆者查閱相關資料發現，大部分的資料都會對“如何除雜”這一問題進行方法類的指導，但極少涉及對“物質的除雜”這一“知識一能力”體系的構建。因此，引導學生進行相關知識的整合，形成關于“物質的除雜”這一“知識一能力”體系的深度思維就顯得尤為重要。在構建“知識一能力”體系的同時也是在落實培養學生“模型認知”這一核心素養。

通過教師引導和自主生成，學生最終形成了“物質除雜一二三四”（如圖2）這一“知識一能力”體系。“一”是指要明確“一個目的”：從混合物中獲得純凈物（目標物質）。做事情首先要明確目的，這是科學精神的體現。“二”是指物質除雜的“兩種思路”：（1）分離，實現目標物質和雜質的分離;（2）轉化，使雜質轉化成目標物質。除去雜質不一定非得分離并棄去，使雜質轉化為目標物質是更為環保的方式。“三”是指物質除雜的“三個途徑”：（1）利用物質物理性質的不同實現直接分離;（2）利用雜質的化學性質，先轉化成沉淀、氣體或水（液體）后分離;（3）利用雜質的化學性質，直接轉化成目標物質。“四”是指物質除雜的“四個原則”：“不增”“不減”“易分”和“復原”。這四個原則常見于許多資料，但如果缺少引導學生自主生成的過程，則學生對這四個原則理解和運用的效果不會很理想。下面兩個教學片斷展現了教師如何通過對話與交流，引導學生自主聯結知識點，構建知識網絡，鍛煉深度思維能力。

【師】在粗鹽的初步提純過程中，溶解并過濾已經實現了目標物質（氯化鈉）和雜質泥沙的分離，為什么還需要蒸發結晶？

【生】為了獲得氯化鈉固體。

【師】是的！那獲得氯化鈉固體與獲得氯化鈉溶液（濾液）在整個除雜過程中完成度有什么不同？

【生】獲得氯化鈉溶液盡管已經實現了雜質的去除，但是沒有恢復到原來的狀態，故還需蒸發結晶來完整除雜過程。

【師】很好！大家從中可以總結出什么除雜的原則呢？

【生】在除雜中，要注意把目標物質恢復到原來的狀態。

【師】很好！我們可以把這個原則簡單稱為“復原”。

設計意圖：通過知識情境再現，巧妙的問題設置，一步步引導學生將已有的知識生成除雜的原則。其余三個原則的生成也是貫穿于這個教學過程，或由例題講解引導學生自行生成，或由習題訓練引導學生自行生成。

【師】請思考回答：如何除去二氧化碳中少量的一氧化碳。

【師】利用一氧化碳的可燃性，使用點燃的方法可行嗎？這樣就可以將一氧化碳轉化為目標物質二氧化碳了。

【生】不行，因為點不著（沒有氧氣助燃）。

【師】這樣啊？那通人氧氣再點燃可行嗎？

【生】也不可行，氧氣通人量少的話，一氧化碳除不盡;氧氣通入量過多的話，氧氣將是新的雜質氣體，很難與二氧化碳分離。

【師】那究竟應該采用什么方法呢（作為難狀）？利用一氧化碳可燃性的方法看來是行不通了。

【生】可以利用一氧化碳的還原性，將混合氣體通過足量灼熱的氧化銅粉末，實現一氧化碳轉化為目標物質二氧化碳。

【師】很好！大家對一氧化碳的性質很熟悉啊。大家再思考，足量的氧氣與足量灼熱的氧化銅都可以實現一氧化碳轉化成二氧化碳，大家選擇了后者，說明了除雜還應該注意什么原則？

【生】還應該注意過量（足量）的除雜試劑或轉化后的雜質與目標物質要容易分離，不能形成新的雜質。

【師】大家總結得很到位啊！是的，我們可以把這個原則簡單稱為“易分”。

深度學習不是被動的接受，而是接受后的反思，不僅是原有知識的擴充，更是學生認知結構的重建。在自行生成除雜四原則的過程中，學生將已有零散的知識點像磚頭瓦片一樣逐漸構建成“物質除雜知識一能力的大廈”，促成知識點間的深度聯結，形成有序的深度思維能力。

2.解讀知識本質，把握知識脈絡，理解運用深度知識

“物質的除雜”內容中，以酸、堿、鹽的除雜為重中之重，難中之難。其表面的核心知識點是酸、堿、鹽的性質以及復分解反應的規律，但將學生的解題思維引導到這一層次筆者覺得還不夠深刻。初中常見酸的化學性質有五條、堿的化學性質有四條、鹽的化學性質有四條加起來總共有十條之多（除去重復部分）！顯然，學生在動用該部分知識進行解題時還是會感到茫然不知所措--知識點還是太多了。因此，有必要引導學生深度解讀知識本質特征，摸清并把握知識脈絡，從微觀的角度，理解并構建初中階段復分解反應的本質體系，理解和運用有深度的知識體系，并在此過程中落實培養學生“微觀探析”這一核心素養。

筆者嘗試從人教版九年級化學下冊第十單元課題二《酸和堿的中和反應》中圖10-14“氫氧化鈉與鹽酸反應示意圖”講起，引導學生回憶并回答酸堿中和反應的微觀本質。再將該思維過程舉一反三運用到氯化鎂溶液與氫氧化鈉溶液的反應上，讓學生慢慢感悟到“溶液中的復分解反應的本質是特定離子對間結合生成沉淀、水或者氣體的過程”這一深度知識，并順勢與學生一起回憶、思考和構建常見離子對反應圖（如圖3）。

利用這一深度知識，對學生進行除雜試劑的選擇進行引導，讓學生形成從微觀角度分析、解決問題的能力。

【師】請思考例題：如何除去NaCl中少量的CaCl27

【師】從離子的角度，對于NaCl而言雜質CaCl2中，什么離子是需要去除的？什么離子又是可以保留的？

【生】鈣離子需要去除，氯離子可以保留。

【師】對，大家已經學會用離子的角度來看待問題了。請接著思考，利用離子對反應圖，我們可以選擇什么離子來除去鈣離子？

【生】可以選擇碳酸鈣離子使鈣離子形成沉淀，過濾除去。

【師】很好，我們離成功只有一步之遙了。我們確定了除雜試劑的陰離子，現在還需要確定陽離子，選擇什么陽離子好呢？

【生】鈉離子。

【師】對的，但為什么要選擇鈉離子？鉀離子可以嗎？我們在選擇時要考慮什么？

【生】不可以，因為如果選擇鉀離子反應后會生成氯化鉀，這不是我們要的物質。我們在選擇離子時要考慮反應后的產物要和我們要的物質一致，不能產生新的雜質。

【師】很好，你們考慮得真周全！你們剛剛考慮的就是在試劑選擇時，我們要遵守的除雜原則，叫“不增”。

設計意圖：深度教學并不是加深知識的難度，增加知識的內容，而是要引導學生理解知識的本質。通過理解復分解反應的本質，學生可以有效地攻克除雜的難點，既理解運用了深度知識又增強了學習的成就感。另外，化學是在分子、原子層次上研究物質性質、組成、結構與變化規律的科學。然而微觀世界不如宏觀世界直觀形象，需要教師在課堂，特別是學生已經具備了一定知識儲備的復習課堂上，創設各種條件，利用各種教學契機，啟發學生深度思考，培養學生“微觀探析”這一核心素養。

3.創設活動情境，問題驅動實驗，體驗感悟深度實踐

化學是一門以實驗為基礎的科學。新課標指出：“化學實驗是學科的主要特征，也是進行科學探究的重要方式，它的功能是其他教學方式無法替代的”。化學實驗也是落實培養學生“實驗探究與創新意識”“科學態度”等核心素養的主要方式。實驗教學不僅要在新課階段進行，在復習課上，設計知識點全面、針對性強的學生分組實驗，可以有效地讓學生將知識點和實驗操作聯結起來，起到相互促進，相互鞏固的作用。

【實驗設計】現有氯化鈉、二氧化錳和碳酸鈉（少量）的混合物樣品一份，請各位同學利用下列儀器和藥品，完成：（1）先回收二氧化錳;（2）再除去雜質碳酸鈉。

儀器：燒杯、玻璃棒、漏斗（濾紙）、膠頭滴管、鐵架臺、蒸發皿、酒精燈、石棉網、坩堝鉗

藥品：稀鹽酸、稀硫酸、氯化鈣溶液、氯化鋇溶液、氫氧化鈣溶液

請先完成表1的實驗設計，討論后再開始動手實驗吧：

設計意圖：這是一個問題驅動型的實驗教學設計，要求學生動用在復習過程中所掌握到的除雜知識和能力：（1）在回收二氧化錳過程中，需要學生設計并實際操作物質的溶解、過濾、洗滌以及干燥等一系列除雜操作，在此過程中，學生會對這一套除雜操作有更為深刻的認識，可以有效避免中考時在該類問題上的混淆和丟分。（2）在除去雜質碳酸鈉過程中，需要學生分析雜質離子并準確選擇除雜試劑，可以是適量的稀鹽酸也可以是適量的氯化鈣溶液、氯化鋇溶液，要避開稀硫酸和氫氧化鈣溶液，還得考慮怎么做才是適量，才不引入新的雜質。在操作層面還考查了學生的過濾和蒸發結晶的能力。

五、結語

以引發學生深度學習為目的的深度教學，可以引導學生對知識進行整合重構，形成和完善“知識一能力”體系，養成有序的深度思維能力。這些深度教學的特征和功能深刻契合了專題復習的需求，也有效地促進了對學生學科核心素養的培養。專題復習的深度教學課堂設計是實現深度教學功能的關鍵，注重知識點和能力的聯結，注重活動情境的創設，以問題為導向，在對話與交流、運用與評價中讓學生沉浸于深度學習之美！