指向提升學生核心素養的教學設計

唐雪云

摘要：新課標提出要發展學生未來生存和發展必須的核心素養，文章以“酸堿中和反應”為例，以“胃藥作用原理”為情境，探究什么是中和反應、中和反應為什么會發生、中和反應有哪些應用，通過在真實情境中設計真實問題提升學生的化學學科素養。

關鍵詞：胃藥;作用原理;中和反應;核心素養

文章編號：1008-0546（2021）07-0049-02 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.07.013

新課標的課程基本理念之一提出要使學生具備未來生存和發展必須的科學素養[1]，教師在設計教學的時候要能創設與學生生活經驗相關的情境，并在真實情境中設計真實問題、探討問題、解決問題，這樣的教學設計才是高效的、真正能激發學生學習興趣、提升學生學科素養的好的教學設計。基于此，本文以“酸堿中和反應”為例，以“胃藥作用原理”為情境，從提升學生學科素養的角度出發，探究什么是中和反應、為什么會發生中和反應、中和反應有哪些應用等問題。

一、教學設計思路與學生化學核心素養的滲透

溫哈倫提出：“科學教育的目標不是去獲得一堆事實和理論堆砌的知識，而應是實現一個趨向于核心概念的進展過程，這樣做有助于學生理解與他們生活相關的事件和現象”[2]。“酸堿中和反應”在生產生活中有廣泛的應用，因此，本節課筆者選擇常見胃藥氫氧化鎂與胃酸是否反應？為什么會發生反應？這種反應有什么應用？通過胃藥中的化學知識將中和反應中相關知識串成一條線，培養學生提出問題、解決問題的能力和相應的學科素養。具體的設計思路如圖1所示。

首先，通過常見胃藥（主要成分：氫氧化鎂）說明書讓學生猜測胃藥的作用原理是什么引出什么是中和反應？該反應是難溶性堿與酸反應，有實驗現象，但是氫氧化鈉和稀鹽酸反應沒有明顯實驗現象，如何設計實驗來驗證該反應確實發生了？這一設計體現了實驗探究與科學精神的學科素養。

通過實驗從宏觀角度認識了中和反應，接下來基于“宏微結合”的角度解釋中和反應為什么能發生？這一設計體現了宏觀辨識與微觀探析的學科素養。

通過中和反應宏觀和微觀的認識，進而思考中和反應與生活、生產的關系，得到中和反應的應用。這一設計體現了化學與生活密切相關、彰顯了化學學科的社會功能和價值的學科素養。

二、教學過程設計

環節一：胃藥作用原理之是什么？——探究一：什么是中和反應？

【創設情境，引入新課】同學們，這節課我們來學習第十單元第二課題“酸和堿的中和反應”，上課之前我們先來看一個視頻，大家看到彭彭在美食面前完全沒有抵抗力，可能我們中的每個人有時候也會出現同樣的情況，如果吃了過多食物導致胃不舒服，可能就要借助胃藥來幫我們緩解，老師上網搜了一種常見的胃藥，也查了它的說明書，我們看看里面的主要成分是氫氧化鎂，用于緩解胃酸過多引發的胃不舒服……

【問題引導1】你知道為什么氫氧化鎂能緩解胃酸過多嗎？胃酸是什么？

【學生活動】思考回答。

【問題引導2】如果這個反應能發生，你能不能嘗試寫寫看該反應的化學方程式？氫氧化鎂是一種堿，氫氧化鈉也是堿，能不能用氫氧化鈉代替氫氧化鎂來治療胃酸過多呢？

設計意圖：通過氫氧化鎂和稀鹽酸反應引出是否所有的堿和酸都能反應，進而設計實驗探究氫氧化鈉和稀鹽酸是否能反應。

【學生活動】書寫方程式，思考回答。

【問題引導3】氫氧化鈉是否能和鹽酸反應？演示氫氧化鈉和稀鹽酸反應的實驗，該實驗沒有明顯的現象，怎么判斷該反應發生了呢？

【學生活動】思考，可以在氫氧化鈉溶液中加指示劑，再加酸，通過指示劑顏色的變化來判斷反應是否能發生……

【實驗探究】現在大家看看我們面前的實驗藥品和儀器，請小組內先思考如何操作，并將實驗方案寫下來，兩分鐘后我們請小組匯報方案，然后再動手實驗。

【學生活動】設計方案，動手實驗。

【問題引導4】同學們分析以下幾個問題：①指示劑的作用？②為什么用膠頭滴管逐滴滴加？③為什么用玻璃棒不斷攪拌？④能不能用紫色石蕊溶液代替無色酚酞？⑤能不能將堿加到酸中？

【學生活動】小組討論，匯報答案。

【問題引導5】其他酸和堿是不是也能發生類似的反應呢？老師給大家提供了以下一些藥品、儀器和用品，請大家設計實驗方案。

藥品：稀鹽酸、稀硫酸、氫氧化鈉溶液、氫氧化鈣溶液、氫氧化鉀溶液、酚酞溶液、石蕊溶液、蒸餾水等。

儀器和用品：燒杯、試管、滴管、塑料杯等。

【學生活動】設計實驗方案，匯報交流。

【問題引導6】觀察這些反應的方程式，生成物中都有共同的什么產物？另一種物質你熟不熟悉，屬于哪一類？

【小結】酸和堿反應生成鹽和水的反應叫做中和反應。

設計意圖：通過提出問題是不是所有的酸和堿都能反應呢？接著通過提供多種不同的堿和酸以及指示劑等實驗藥品和相關儀器，請同學們自己設計實驗來驗證，通過這種探究活動的設計可以培養學生提出問題、解決問題的能力以及科學探究的意識等學科素養。

【問題引導7】生成鹽和水的反應一定是中和反應嗎？

設計意圖：通過之前反應的回顧，學生能夠得出酸和金屬氧化物、堿和非金屬氧化物的反應也是生成鹽和水的反應，但是這些反應都不是酸和堿發生的，因而不是中和反應，通過這一問題的設計和引導，學生能夠加深對中和反應的理解。

環節二：胃藥作用原理之為什么？——探究二：中和反應為什么會發生？

【問題引導8】酸和堿為什么能發生類似的反應呢？是不是跟它們的微觀構成有什么關系呢？下面一起來探究酸和堿反應的實質。以氫氧化鈉和稀鹽酸反應為例，請大家畫出氫氧化鈉和氯化氫在水溶液中解離出的離子的符號。

【學生活動】畫符號。

【問題引導9】當它們恰好完全反應后，反應后溶液中有哪些粒子？哪些粒子消失了？哪些粒子增加了？哪些粒子沒有變化？

設計意圖：通過對反應前后粒子的分析，學生能夠從微觀角度思考該反應發生的本質是什么？這也就將宏觀辨識和微觀探析有機結合起來，從而提升學生的化學學科核心素養。

環節三：胃藥作用原理之怎么用？——探究三：中和反應有哪些應用？

【教師活動】學習了中和反應，我們能夠解釋胃藥能夠治療胃酸過多的原因，那么中和反應有沒有其它應用呢？請大家閱讀課本。

【學生活動】閱讀課本，回答。

【小結】同學們，通過本節課的學習，我們更加深刻地感受到學習化學知識可以用來解決生產、生活中的很多問題，通過本節課的學習你有哪些收獲呢？我們一起來小結。

設計意圖：總結提升，通過回顧本節課的內容學生能感受到化學跟生活的密切聯系，從而能夠鼓勵學生運用所學知識解決生活問題的意識和能力。

三、教學反思

關于“酸和堿的中和反應”教學設計主要有以下幾個方面的特點：

（1）圍繞酸和堿的中和反應，從“是什么”“為什么”“怎么做”三個方面出發將一個問題由淺人深，從宏觀到微觀再到應用，體現了提升學生核心素養的宗旨。

（2）選擇“胃藥作用原理之是什么？”探究什么是酸堿中和反應;選擇“胃藥作用原理之為什么？”探究酸堿中和反應發生的原因;選擇“胃藥作用原理之怎么用？探究酸堿中和反應的應用，通過胃藥作用原理這一真實情境為主線創設若干真實問題培養學生發現問題、解決問題、宏觀辨識、微觀探析等化學學科核心素養。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準（2011年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2012

[2]溫·哈倫.科學教育的原則和大概念[M].北京：科學普及出版社，2011