基于深度學習的“探究氯氣與水反應”的教學設計

韋福順

摘要：基于深度學習的教學設計，對真實有效地達成教學目標具有促進作用。以“探究氯氣與水反應”為例，以真實情境

導入，巧妙設問助推，實驗探究貫穿始終，最后將所學知識應用到實際或陌生情境中促進深度學習。關鍵詞：深度學習;教學流程;教學設計;氯氣與水反應

文章編號：1008-0546（2022）10x-0055-03中圖分類號：G632.41文獻標識碼：B

一、深度學習的理念

深度學習的研究對象為廣義的學習者，研究范圍包括學習者對學習的投入程度、思維層次、反思狀態以及遷移應用能力，它是在學習者基于理解的基礎上以發展高階思維為目標的一種學習方式。這里的高階思維主要包括批判思維、遷移應用、創新創造等方面。在化學課堂中滲入深度學習的理念，可以在愉快的學習氛圍中提升學生動手操作能力、發散思維，并將所得到的結論遷移應用到生產、生活中。[1]

以下是基于深度學習的“探究氯氣與水反應”的教學設計案例。

二、教學目標

1.知識目標

（1）會設計實驗，能小組合作探究新制氯水的成分，正確書寫氯氣與水反應的化學方程式。

（2）會分析實驗現象、讀取資料信息，依據信息得出次氯酸的性質。

（3）知道次氯酸在實際生產、生活中的應用。

2.素養目標

（1）通過探究氯水成分，培養學生科學的學習方法和合作學習的良好品質。

（2）通過觀察反應現象，培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。

（3）通過情境設疑、理論探疑、實驗解疑讓學生感受探究之樂，培養學生善發現、求事實、嚴治學的學習態度。

（4）根據氯氣性質的兩面性，培養學生對立統一等辯證唯物觀。

三、設計思路

本課以學生實驗探究為主線，教師主導探究過程，引導學生在探究中發現問題，小組合作分析問題，并通過教師描述、教材文本、實驗事實等途徑合理解決問題。教師進一步設置問題情境，引導學生深度學習，完成對知識的遷移，達成核心素養的落地。設計思路見表1。

四、教學流程

環節一：身臨其境，引入新課

展示圖片：南寧市自來水廠主要采用三種消毒工藝（液氯消毒、成品次氯酸鈉消毒和二氧化氯消毒）對自來水進行消毒，其中液氯消毒的產能最大。

[師]自來水中常伴隨微弱的刺激氣味。自來水中刺激氣味的來源是什么？

[生]氯氣。

[師]為什么自來水中會有氯氣呢？讓我們共同走進今天的課堂，了解其中的奧秘。

設計意圖：使用本土化的生活素材，貼近學生實際生活，增強學生求知欲，啟迪學生思維，為深度學習做好情境鋪墊。遵循學生的認知規律，符合新課程的理念，學生不但從中感受到化學來源于生活，同時又服務于生活，還能從中體驗到化學的真實性。

環節二：察言觀“色”，引發猜想

演示氯氣溶于水的實驗：教師展示一盛有氯氣的礦泉水瓶，向瓶中倒入100mL左右的蒸餾水，然后迅速擰緊瓶蓋，充分振蕩。根據實驗現象，得出結論。

[生]現象：①液體由無色變為淺黃綠色;②瓶子的上部空間氣體顏色變淺;③礦泉水瓶變癟。結論：氯氣有一部分溶解于水中，且溶解的量不大。

[師]氯氣溶于水形成的淺黃綠色溶液叫氯水。研究表明，在25℃時，1體積的水可溶解約2體積的氯氣。

[深度學習1]氯氣溶于水形成氯水屬于物理變化還是化學變化？氯水中會存在哪些微粒？請同學們分小組思考、討論：若屬于物理變化，氯水中可能存在什么微粒？若屬于化學變化，根據質量守恒定律考慮氯氣與水反應可能生成什么物質？

[生]猜想1：為物理變化。氯水中存在Cl2和H2O;猜想2：為化學變化。氯水中可能存在Cl2、H2O、HC1。

設計意圖：一是“物”盡其用。教師充分利用生活資料（例如礦泉水瓶），把理論數據以更貼地氣的方式呈現，讓學生直觀感受氯氣溶于水的過程。二是因“地”制宜。高一新生欠缺完善的方法、知識與技能，實驗探究能力較弱。根據學情，教師應進行知識鋪墊和思維引導幫助學生提高探究能力。

環節三：刮摩淬勵，實驗探究

實驗是驗證以上猜想正確與否的重要方法。氯氣與水的反應作為本課時的重難點，筆者設計了開放性和探究性的實驗方案，以便學生進行深度學習與研究。

[師]若要檢驗氯水中有Cl2、H2O、HC1，分別需要何種試劑進行檢驗？請各小組思考交流，再選派代表回答。

[生]回答見表2。

[深度學習2]以上的檢驗方法是否全面？檢驗HCl的試劑實際上只檢驗了H+，如何驗證Cl-存在？

[生]頓悟。Cl-可用稀HNO3酸化的AgNO3溶液來檢驗。

[師]請各小組根據討論補充方案，選擇試劑進行實驗。

[生]進行實驗，見表3。

設計意圖：設計實驗方案時遵循學生認知和心理發展規律，給予學生充足、自由的探究空間，在實驗操作中提高學生的實驗技能與素養。通過實驗創設問題情境，利用認知缺陷，激發學生的探究欲望，同時讓學生通過實驗驗證自己的理論假設，從中獲取新知識，體驗科學的思維方法，養成良好的科學探究習慣。

環節4：峰回路轉，豁然開朗

次氯酸（HC1O）是新制氯水的主要成分，也是氯水體現強氧化性的重要成分。對于現階段的學生而言，次氯酸是一個陌生物質，無法通過抽象思維建構形成。因此，如何自然地引出次氯酸成了本節課的難點，也將成為本課的亮點。

[師]檢驗酸性物質，我們還可使用pH試紙。請各小組用pH試紙測定氯水的pH并觀察現象。

[生]實驗：用玻璃棒蘸取新制氯水樣品，涂在置于點滴板的pH試紙上，并在半分鐘內與標準比色卡進行顏色對照，讀數。