福建省晋江市教师进修学校 施凤鹤
福建省晋江市新侨中学 洪永健
化学是一门以实验为基础的科学，化学实验是化学学科形成与发展的重要基础，是验证化学知识的主要标准，是学生获取经验知识的重要手段，是提高学生科学素养和自主建构化学观念的重要途径。随着新课程的实施，中学化学教学正由“重知识传授”逐渐向“重观念建构”转变，即课堂教学不但要传授事实性基础知识，更要注重引导学生学会解决问题和发展观念的能力。实验探究最大的优势：促进学生创造性思维品质的形成和发展，自主构建完整知识体系。在实验复习中，要善于根据学生的现有知识储备，巧设实验情境，以实验为载体引出驱动性问题，激发学生的探究欲望，进而引导学生自主合作、自主分析、自主归纳、自主解决问题，通过实验探究让学生体验和感受到知识的发生和发展变化过程，自主建构化学基本观念。本文以“ＮａＯＨ变质再探究”为例，具体阐述在初中化学实验复习中如何设计观念建构教学。
一、教学设计思路
宋心琦教授认为：教育最终让学生受益的不是专业知识，而是影响他们世界观、人生观和价值观的学科思想观念。学生能否牢固、准确、定性地建立起基本的化学观念，应当是中学化学教学的第一目标。化学观念引领下的实验复习教学，不仅可以促进学生化学基础知识和实验基本技能的掌握，还可以提高学生的科学素养，有效促进学生的全面发展，使复习课焕发新的活力。在初中化学实验总复习时，为更好地整合实验探究和酸、碱、盐的知识网络，笔者设计了“ＮａＯＨ变质再探究”教学内容，通过实验探究和观念建构两条主线进行设计和教学，以探究ＮａＯＨ变质的相关问题为明线，以建构变化观、分类观、实验观、微粒观、价值观、定量观等化学观念为暗线，双管齐下统领整节课堂。
在实验探究设计中，紧紧围绕ＮａＯＨ溶液变质引导学生提出相关问题：①如何检验ＮａＯＨ溶液是否变质？②如何检验ＮａＯＨ溶液的变质程度？③部分变质ＮａＯＨ溶液中的杂质如何除去？④如何测定ＮａＯＨ的变质程度？通过解决实际问题，引导学生进行大量思考、讨论，自行设计实验方案，自主进行合作探究、自我评价、自我完善。学生在一系列问题的驱动下主动探究，在经历一次次科学探究体验的同时，应用所学知识解决实际问题的能力也得到进一步提高。
观念的有效建构需要学生在真实、有深度、有挑战性的情境中，以积极主动的心态，通过参与具有驱动性的问题和活动，主动与同学合作去探究和发现知识之间的联系和隐藏在知识背后的重要思想和观念。基于观念建构的教学设计就要注意情境设计、问题设计和小组活动设计的融合。要根据学生的现有学力，不断打磨、搭建问题支架，提出的问题要层层深入、层次鲜明，充分调动学生的探究欲望，促进学生主动深入思考，帮助学生理解和建构观念。
二、教学设计方案
１．复习引入。
【情境创设】在化学实验会考做“酸与碱的性质”实验时，有少数学生发现往预先滴了无色酚酞的ＮａＯＨ溶液中逐滴加入盐酸时，除了看到红色溶液逐渐褪去外，还看到试管中出现少量气泡，为什么会出现这种“异常现象”呢？
【实物展示】一瓶久置的ＮａＯＨ试剂瓶，让学生观察瓶口的白色固体。
【趣味实验】ＣＯ２与ＮａＯＨ溶液反应使气球胀大。
【引导小结】ＮａＯＨ溶液会吸收空气中的ＣＯ２而变质生成Ｎａ２ＣＯ３。
设计意图：通过实事实物、趣味实验引入，激发学生的求知欲，更好地唤起其对学过知识的回忆，促进对“物质变化观”的建构。
２．探究活动１：如何检验ＮａＯＨ溶液是否变质？
【教师提问】我们知道，ＮａＯＨ溶液容易吸收ＣＯ２而变质，那如何检验ＮａＯＨ溶液是否变质？问题的关键是要检验什么物质（或什么离子）的存在？
【学生活动】交流讨论，设计实验方案：①加盐酸，观察是否产生气泡；②加Ｃａ（ＯＨ）２溶液，观察是否出现沉淀；③加ＣａＣｌ２溶液，观察是否出现沉淀。
设计意图：引导学生抓住探究实验的关键：检验是否有Ｎａ２ＣＯ３的存在，这样学生就会很快利用碳酸盐的性质来解决问题。通过交流讨论和设计方案可帮助学生建构变化观、分类观、微粒观和实验观。
３．探究活动２：如何检验ＮａＯＨ溶液的变质程度？
【教师追问】如果有变质，那是完全变质，还是部分变质？完全变质与部分变质的物质成分有什么不同？这个实验的关键地方是检验什么物质（或什么离子）的存在？
【学生活动】交流讨论，提出方案，修改、完善方案，最后确定：先加入足量中性的ＣａＣｌ２溶液，以除去影响检验ＮａＯＨ存在的Ｎａ２ＣＯ３，过滤后，取滤液再滴入无色酚酞试液，观察是否有变红色（或ＣｕＳＯ４、ＦｅＣｌ３溶液，观察是否有沉淀生成）。
设计意图：环环相扣，层层深入，引发学生的认知冲突，使其思维处于兴奋状态。引导学生分析：不同的问题，关键处不同。在利用物质性质证明物质存在时，要全面考虑，不可片面下结论。让学生体会到很多探究实验不是一步到位的，而是要多步进行的，学生的微粒观、实验观就在体验中形成。
４．探究活动３：部分变质的ＮａＯＨ溶液中杂质如何除去？
【教师设疑】生活中很多东西变质后就失去了使用价值，溶液部分变质后就都没有用了吗？怎样才能把变质生成的Ｎａ２ＣＯ３除去？
【教师启示】除杂时应遵循“不增、不减、可行、易分”原则。
【布置任务】从盐酸、ＣａＣｌ２、Ｃａ（ＯＨ）２中选取可行物质进行除杂，说出实验操作方法。
【学生活动】在教师的引导下说出盐酸、ＣａＣｌ２不可用的原因，完整、规范说出除杂操作过程。
设计意图：“部分变质的溶液是否像生活中许多变质的东西一样失去使用价值呢？”这种引起学生认知冲突的追问，可激起学生的求知欲望，接下来学习除杂的一般原则和方法就会兴趣高涨，效果好，同时学会充分利用资源，节约资源，培养学生正确的化学价值观。
５．探究活动４：如何测定ＮａＯＨ的变质程度？
【布置任务】工业烧碱（ＮａＯＨ）具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得，但工业烧碱若保存不当容易变质而混有碳酸钠。某化学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题，展开了讨论与探究。
（１）利用Ｎａ２ＣＯ３与稀Ｈ２ＳＯ４反应产生ＣＯ２，通过ＣＯ２ 质量的测定，确定样品中碳酸钠的质量，从而计算出样品纯度。实验设计如下图所示（固定装置省略）。
第一，反应前，应先关闭弹簧夹ｃ，打开弹簧夹ａ、ｂ，通入过量的空气，以排尽装置Ａ、Ｂ、Ｃ中含有的______；反应结束后，为让产生的二氧化碳完全被装置Ｄ吸收，应关闭弹簧夹______，打开弹簧夹______（选填“ａ”、“ ｂ”或“ ｃ”），继续通入足量的空气。
第二，装置Ｃ中浓硫酸的作用是______，若没有安装装置Ｃ，则测得工业烧碱的纯度将______（选填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。
第三，写出装置Ｂ中发生反应的化学方程式__________________ （任写一个）。
（２）利用Ｎａ２ＣＯ３与ＣａＣｌ２反应生成ＣａＣＯ３沉淀，通过测定沉淀质量，确定样品中碳酸钠的质量，从而计算出样品纯度。该实验中ＣａＣｌ２溶液要过量的原因是 。充分反应后，要经过_______（填操作名称）、洗涤、烘干、称量，得到ＣａＣＯ３沉淀的质量。利用沉淀法来测量样品纯度还可选择以下 _______试剂（填序号）。
Ａ．ＮａＣｌ Ｂ．Ｃａ（ＯＨ）２ Ｃ．Ｂａ（ＯＨ）２ Ｄ．ＣｕＳＯ４
【学生活动】读题、审题，交流讨论探究目的、探究方法、探究流程。
【教师点评】要测定变质ＮａＯＨ中各成分的含量，通常选用能与Ｎａ２ＣＯ３反应生成气体或沉淀的物质来实验，通过测定气体或沉淀的质量来计算Ｎａ２ＣＯ３的含量，从而得出ＮａＯＨ的含量。
设计意图：别出心裁的引导过程，螺旋上升、定性到定量的驱动问题设计，让学生的思维始终处于兴奋状态，积极、主动参与教学过程，成为学习的主人。引入定量观，为初高中衔接打下一定的基础。
三、教学设计反思
１．有关酸、碱、盐知识网络的建构是教学难点，也是重点，多数学生在理解、应用、建构知识体系时出现困难。本节课巧设实验探究情境，充分整合了实验探究和酸、碱、盐知识，在探究有关ＮａＯＨ变质问题时，酸、碱、盐的化学性质有效整合、应用进去了，学生在实验探究过程中自然、高效地对知识进行理解和应用，自主建构化学基本观念。
２．充分尊重学生的主体地位，无论是知识的建构，还是学生小组合作探究，交流讨论，都是以学生为主体，教师在课堂中只是及时点拨、引导与鼓励，这样，学生的自信心和主动性大大增强，气氛活跃，效果良好，充分体现了教师的主导作用与学生的主体地位相统一。
３．不足之处：本节实验复习课牵涉的知识点多，实验探究能力要求高，少数学生基础知识掌握不牢，合作探究无法开展；受课堂时间影响，定量测定ＮａＯＨ变质程度的探究、分析无法深入，让学生很好地建构定量观的意图不能较好实现。
４．观念是在大量的事实、概念、知识的基础上进行加工、提炼出来的一种总观性的认识。观念建构不是一个简单被告知、强加的过程，而是学生在解决问题过程中以及在反思、评价活动中感悟自省而逐步达成，即观念需要在教师的价值引导与学生的自主建构中形成。随意创设没内涵、没层次、没价值的问题、情境和活动是很难让学生深入理解、概括提炼知识，很难让学生建构出有价值、有深远影响的化学观念。帮助学生建构化学基本观念需要教师精心创设驱动性或开放性问题、生动有趣的教学情境、富有吸引力的探究活动来充分调动学生主动思索、深入理解，在化学知识不断丰富和反复提炼概括中逐步建构化学基本观念。要从事实性知识提炼成化学观念，绝非是在大脑中堆积大量事实性知识就可以形成的，也绝非是一朝一夕就可以完成的，它是一个长期、复杂的过程，需要在实际教学中把教学活动设计与观念的建构紧密联系起来，需要学生思维和情感的积极参与。教师在基于观念建构的教学中采取的教学策略及据此所展开的教学活动应直接影响到学生的认知水平和思维能力的提高。
５．李嘉诚曾说过，“鸡蛋从外打破是食物，从内打破是生命。”在化学复习教学中，我们应该积极创设良好的教学情境，激发学生的学习内动力，引导学生思考、探索，以学科观念来丰富认知结构，让化学课堂教学“返璞归真”。
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参考文献：
[1]宋心琦,胡美玲.对中学化学的主要任务和教材改革的看法[J].化学教育,2001,(9).
[2]李小静.将学科观念的培养贯穿于教学设计之中[J].中学化学教学参考,2014,(12).
[3]毕华林,卢巍.化学基本观念的内涵及其教学价值[J].中学化学教学参考,2011,(6).
[4]卢巍.对化学基本观念及“观念建构”教学的认识[J].当代教育科学,2010,(9).
（编辑：朱泽玲）