高中化學思維型課堂教學初探

摘要：思維型課堂教學強調教學過程中學生的思維活動，本文以思維型課堂教學為理論指導，以培養化學學科核心素養為目的，選取“弱電解質的電離”一節為課例，進一步探索思維型課堂在高中化學教學中的實施步驟。

關鍵詞：高中化學" "思維型課堂教學" 弱電解質" 電離

一、思維型課堂教學的基本內容

（一）以思維型課堂教學理論為指導的課堂教學模式

思維型課堂教學理論是由林崇德、胡衛平教授提出的，它的基本原理為：學生在教學情境引發認知沖突、在探究問題過程中自主建構知識、在反思中形成系統的知識和方法，在解決實際問題中完成知識的遷移。[1]根據我校現有的學情，在胡衛平教授的指導下，確定了適合本校的思維型課堂教學模式，即：創設情境→提出問題→自主探究→合作交流→總結反思→應用遷移。

（二）基于學情的化學思維型課堂六環節的實施步驟

1.創設情境：化學當中的情境素材可以是以下幾個方面的：化學史、實驗探究、熱點新聞事件、前言科學資料、球棍模型、3D打印模型或者自制模型、與生活、生產、科技、醫藥等相關的化學內容。

2.提出問題：基于情境產生的認知沖突，圍繞課程重點提出問題。

3.自主探究：圍繞重點內容組織學生進行自主的探究活動。主要形式：（1）對各類資料信息進行有效的提取、解讀、分析、總結；（2）設計實驗方案或進行實驗探究、分析實驗現象和實驗數據得出結論；（3）設計模型或者認識模型，加深對抽象物質的理解。

4.合作交流： 教師在課前應當將難點問題分解成多個小問題，學生通過完成一個個小問題來突破重難點。

5.總結反思：從知識和方法兩方面進行總結，形成系統的知識體系和科學的思維方法。

6.應用遷移：將所學內容應用到實際問題。

化學課堂依托六個教學環節，多角度激發學生進行積極思考，在自主探究和合作交流中培養學生思維和能力，從而更好地落實化學學科的核心素養。[2]

二、以“弱電解質的電離平衡”為例的思維型課堂教學實踐

（一）教學內容：人教版選修四第三章“水溶液中的離子平衡”第一節第二課時“弱電解質的電離平衡”。

（二）教學目標

1.通過對比分析實驗數據，認識弱電解質的電離是一個可逆過程。

2.與化學平衡進行類比，深入認識電離平衡，并且能用勒夏特列原理來解釋外界條件對于電離平衡的影響。

3.通過對生活中的實際問題的分析和解決，體驗化學學科的價值所在。

（三）教學過程

【環節一】創設情境

呈現圖片： 圖1餃子醋， 圖2潔廁靈。從以下四個方面進行思考：

1.餃子醋和潔廁靈的有效成分是什么？兩種有效成分屬于什么電解質？醋酸是否可以用相同濃度的鹽酸來代替？

2. 相同濃度的鹽酸和醋酸有什么差別？ 寫出鹽酸和醋酸的電離方程式。

3. 對比0.1mol/L鹽酸和0.1mol/L醋酸溶液中的存在微粒以及c（H+）的大小。

設計意圖：1.從生活中走進化學；2.認識強弱電解質的不同；3.從微觀角度對強弱電解質進行探析。

【環節二】提出問題

1.如果改變條件，相同濃度的鹽酸和醋酸溶液c（H+）會發生怎么的變化呢？

2.在弱電解質溶液中是否存在動態平衡呢？

【環節三】自主探究

探究一：認識弱電解質溶液中存在電離平衡

實驗1：25℃，將1mol/L的鹽酸和醋酸溶液分別稀釋10倍，測得的氫離子濃度為：1mol/L鹽酸 c（H+）=1mol/L；0.1mol/L鹽酸c（H+）=0.1mol/L

1 mol/L醋酸c（H+）=4.21×10-3mol/L；0.1mol/L醋酸1.34×10-3mol/L

結論1：CH3COOH的電離程度隨著外界條件的改變而改變，CH3COOH的電離過程是動態的。說明在弱電解質溶液中存在分子電離為離子的過程，那么是否存在離子結合成分子的過程呢？

實驗2：25℃，向鹽酸和醋酸溶液分別加入0.5g的固體后，測得的氫離子濃度為：0.1mol/L鹽酸c（H+）=0.1mol/L，加0.5gNaCl后c（H+）=0.1mol/L

0.1mol/醋酸c（H+）=1.34×10-3mol/L加0.5gCH3COONH4后c（H+）=3.98×10-5mol/L

結論2：醋酸根離子濃度的增大，導致pH明顯變大，即氫離子濃度減少，說明存在醋酸根與氫離子結合為醋酸分子的過程。

設計意圖：將化學實驗事實量化表征，以證據的形式呈現給學生，學生通過推理理解電離的過程是可逆的。

探究二：建立弱電解質電離平衡的概念

任務1：完成課本P42頁思考與交流的第一個表格，分析在醋酸中加入水，溶液中離子濃度的變化。任務2：結合任務1的結論，畫出弱電解質電離平衡建立速率時間圖像：任務3：類比化學平衡完成電離平衡的相關概念。

設計意圖：以化學平衡為認知模型，建立對電離平衡的基本認識，提高類比遷移能力。

【環節四】合作交流

過渡：外界條件對弱電解質的電離平衡有哪些影響呢？

以 CH3COOH[] CH3COO-+ H+為例，討論外界條件對弱電解質的電離平衡的影響。改變條件：加醋酸鈉（s）， 通HCl（g） ，加少量冰醋酸，加水稀釋，升高溫度，加入鎂粉，加NaOH；討論內容：外界條件概念后，平衡如何移動、n（H＋）、 c（H+）、c（CH3COO-）、c（CH3COOH）、導電能力、電離程度如何變化？

設計意圖：通過合作交流，激發學生的自主思考，完成對弱電解質電離平衡的分析。

【環節五】總結反思

外界條件對弱電解質的電離平衡的影響：1.溫度：越熱越電離；2.濃度：加水稀釋，越稀越電離。

【環節六】應用遷移

請同學們應用所學知識來解決生活中的實際問題：

1.生活中的潔廁靈和醋失去了標簽，如何鑒別？設計實驗方案并分析方案的可行性和操作性。2.為什么往濃氨水中加NaOH固體可以快速制取氨氣？

設計意圖：從宏觀角度辨識強弱電解質性質的不同。

三、總結與思考

思維型課堂強調引發認知沖突，通過有效的探究活動，學生在積極思維的過程中形成知識的自主建構，改變了傳統課堂學生被動地接受知識、原理、規律，不僅增加了課堂的深度和廣度，還保證了課堂的深沉性。[3]在合作交流環節中，教師將難點問題拆解，保證基礎一般的學生的課堂參與度，發揮基礎好的同學的學科優勢，先完成組內互講，再嘗試課堂展示，從而最大限度的縮小個體差異，并且保證課堂的容量。

參考文獻：

[1]林崇德，胡衛平.思維型課堂教學的理論與實踐［J］.北京師范大學學報（社會科學版），2010（1）：29-36．

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

[3]任椏楠，董瑞主.面向核心素養的初中地理思維型課堂教學初探—以“澳大利亞”一節為例[J].中學地理教學參考（下半月），2019（6）：7－50．