基于深度學習培育學生化學學科核心素養
——以離子反應為例

伍錦宇 王 丹 黎學賢

(廣東省新興縣第一中學 527400)

王丹(1993.9-)，女，陜西省咸陽人，碩士，從事化學教學研究.

黎學賢(1983.6-)，男，廣東省羅定人，碩士，中學一級教師，從事化學教學研究.

核心素養的形成離不開學生深度學習，那什么樣的課堂教學可以促使學生進行深度學習，什么樣的教學活動更有利于培育學生的學科核心素養，之后又如何對其發展水平進行評價呢？本文以“離子反應”為例進行分析.

1 化學學科核心素養

化學學科核心素養包含3個核心要素.第一，重要觀念.觀念是人對事物某些方面的綜合性、概括性認識，化學是在微觀(原子、分子)水平上研究物質的組成、結構、性質及其應用的學科，中學生通過化學課程的學習會形成多種化學基本觀念，比如微粒觀、平衡觀、守恒觀、實驗觀等等；第二，關鍵能力.關鍵能力是獲取與應用知識的能力，對化學學科而言，有分析解釋、系統探究、遷移創新能力等；第三，必備品格.必備品格是指與化學相應的科學態度和社會責任心，比如敢于質疑、創新、不怕挫折的精神，積極認真、實事求是的態度，強烈的社會責任感、家國情懷等.

化學學科核心素養的形成需要學生在實際的教學活動中積極參與、主動思考，在理解基本概念、基本原理、掌握基本技能的基礎上，通過課下不斷地練習、實踐、反思、歸納總結，形成化學學科方法，比如分類比較、假設推理等；在應用化學學科方法解決生產實際問題的過程中，會逐漸習慣用化學特有的思維方式來認識物質世界，比如宏微結合、結構決定性質、動態平衡等化學學科思想；思想通過后續不斷地碰撞、摩擦，演變為觀念，多種觀念在腦海中相互影響，使學生對化學變化的認識超越具體的化學事實，轉化為到最本質、最普遍的規律，最終潛移默化為化學學科核心素養.具體過程如圖1所示.

圖1

2 化學深度學習

深度學習是指在課堂教學過程中，學生跟隨教師的引領，以全身心投入的姿態，主動獲取知識的過程.而開展化學深度學習的課堂教學活動，具體如圖2所示.

圖2

筆者從學生興趣和生活經驗的角度出發，選擇“粗鹽的提純”作為引領性學習主題，這一主題對學生來講既熟悉又陌生，一方面他們已經知道粗鹽中含有難溶性雜質與可溶性雜質，前者可通過溶解、過濾來去除，但后者怎么去除他們并不清楚.可溶性雜質有哪些？如何選擇除雜試劑？面對多種雜質共存又該如何選擇最優的除雜方案等等這一系列問題對他們而言具有一定的挑戰性，大大激發了學生探究的欲望.

在后續開展實驗探究活動的過程中，首先學生有內在的、積極的學習動機，是主動參與的；其次，學生基于自身所儲存的基礎知識，從宏微結合的視角，運用分析假設、證據推理的思維方式來解決實際問題，使之前習得的知識結構化、系統化，既發展了科學思維，又提升了科學探究的能力，實現化學深度學習.

另外，通過“粗鹽的提純”可以讓學生體會其精煉過程的艱辛以及背后的意義，在科學態度與社會責任方面也有一定的發展空間.

3 “離子反應”深度學習的教學實踐

3.1 學情分析

初三時學生已經接觸過一些常見的酸、堿、鹽，知道酸、可溶性的堿和可溶性的鹽在水溶液中可以電離出自由移動的離子，且三者之間如果滿足復分解反應發生的條件就可以兩兩發生反應.但對電解質、非電解質、電離這些核心概念并沒有清楚的認知，因此對哪類物質能或者不能產生離子、前者又是通過什么方式產生離子、多種物質產生的離子之間能否共存等問題并不明確，不能從微觀角度分析酸堿鹽之間的反應，也不能準確運用化學用語進行描述、表征.另外，關于溶液中微粒的種類與數量關系，還不能習慣從定性定量相結合的角度來思考，分析問題的意識和能力比較薄弱.

3.2 利用“粗鹽的提純”深度學習“離子反應”

3.2.1 核心知識1——電離

【創設情境，提出問題，引入新課】現在有些不法分子采用電網捕魚，造成魚類資源被嚴重破壞，海水為什么能導電呢？

【實驗探究】檢測NaCl固體、水、NaCl溶液、熔融NaCl這4種物質的導電性，探究NaCl固體溶于水后為什么突然可以導電了呢？熔融NaCl又是怎樣導電的？如圖3、圖4所示.

圖3

圖4

【觀念建構】從微觀角度對上述現象進行解釋，引入電離的概念，認識電解質、非電解質.初步建立“微粒觀”、“電離模型”；學會用電離方程式表征這些離子運動的微觀過程，注意電離方程式要遵守元素守恒、電荷守恒，建立“守恒觀”.

【遷移應用】①利用電離模型，從電離的角度認識酸、堿、鹽的本質(模型認知)，從而解決海水為什么導電的問題；②從電離的角度看粗鹽中的可溶性雜質，分析溶液中有哪些可溶性雜質離子(微觀探析、證據推理).

3.2.2 核心知識2——離子反應

【創設情境，提出問題，引入新課】菠菜的主要成分是草酸(鹽)，豆腐的主要成分是鈣鹽，人們常說二者不能一起烹飪，吃了容易得結石，這有什么科學依據嗎？

【實驗探究】觀察Na2SO4稀溶液與BaCl2稀溶液實驗現象，從宏微結合的視角分析混合前、混合后溶液中離子種類的增減、離子數量的變化，得出離子反應的實質(溶液中的離子總是向著離子種類和數量減少的方向進行)，進而重新認識復分解反應發生的條件(氣體、沉淀、水)，體會離子反應的本質.

【遷移應用】①解釋菠菜和豆腐不能一起食用的原因；②從除雜效果、成本和安全性等方面選擇除雜試劑，從微觀角度分析加入除雜試劑后，粗鹽溶液中發生了什么變化.

3.2.3 核心知識3——離子方程式的書寫

【概念深化】準確應用電離方程式、離子方程式表征Na2SO4稀溶液與BaCl2稀溶液混合前、混合后溶液中微粒的種類與數量變化的過程，深化核心知識、大概念.

【科學態度】同學之間分享、交流、評價，設計優化粗鹽提純的除雜方案.

【社會責任】能理解并分析歷史和工業上“粗鹽提純”的方案；體會食鹽對人體健康、社會發展的重要性，認識制鹽技術在歷史上的重要地位，以及我國在制鹽方面的重大成就.

3.3 評價目標

新課改倡導“教、學、評”一體化，化學學科核心素養最大的優點是具有可操作、可測量性，對我們展開階段性的教學評價非常便利.筆者根據王磊教授提出化學學科核心素養的能力表現，將其劃分為3個水平(學習理解、應用實踐、遷移創新)、9個指標進行評價，具體見表1.

表1

4 教學反思

本文以“粗鹽的提純”作為引領性學習主題，對“離子反應”展開深度學習，在設計和開展課堂教學活動時，注重引導學生全身心投入，主動參與實驗探究活動，經歷建構知識、應用知識、解決實際問題、創造社會價值的過程，深刻體會化學學科的思想方法，內化化學學科核心素養.