趙悅 王良

摘 要：《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》明確指出要以學(xué)科大概念為核心，通過(guò)整合知識(shí)之間的練習(xí)，重新構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，使知識(shí)系統(tǒng)化，使課程結(jié)構(gòu)化?！八芤褐械碾x子平衡”主題內(nèi)容知識(shí)點(diǎn)多且復(fù)雜，學(xué)生認(rèn)識(shí)不夠深入，且本單元是高考難點(diǎn)和重點(diǎn)，各省份高考題均有涉及?；诖?，本文圍繞大概念確定單元教學(xué)結(jié)構(gòu)，通過(guò)核心素養(yǎng)落實(shí)單元教學(xué)目標(biāo)，最后實(shí)踐課堂教學(xué)，完成單元教學(xué)。

關(guān)鍵詞：大概念；離子平衡；單元復(fù)習(xí)

當(dāng)今，學(xué)科主題大概念已經(jīng)成為教育界的熱點(diǎn)話題和發(fā)展趨勢(shì)。在2018年教育部頒布的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》（以下簡(jiǎn)稱《新課標(biāo)》）中，明確提出化學(xué)學(xué)科五大核心素養(yǎng)：宏觀辨識(shí)與微觀探析，變化觀念與平衡思想，證據(jù)推理與模型認(rèn)知，科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)，科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任［1］。但更值得注意的是新課標(biāo)修訂的主要內(nèi)容變化還包括：“進(jìn)一步精選了學(xué)科內(nèi)容，重視以學(xué)科大概念為核心，使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化，以主題為引領(lǐng)，使課程內(nèi)容情境化，促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)的落實(shí)?！逼浯涡抡n標(biāo)強(qiáng)調(diào)：“在必修課程階段，突出化學(xué)基本觀念（大概念）的統(tǒng)領(lǐng)作用?！庇纱丝梢?jiàn)，通過(guò)大概念設(shè)計(jì)教學(xué)在高中化學(xué)教學(xué)中是必不可少的。通過(guò)構(gòu)建大概念知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能將碎片的知識(shí)整合起來(lái)，有利于學(xué)生理解和記憶。水溶液中的離子平衡是高考的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，考查范圍內(nèi)容廣，題型多樣靈活，計(jì)算量比較大，分值比重也比較大［2］，因此高三復(fù)習(xí)階段教師可以應(yīng)用此教學(xué)方法。

一、學(xué)科大概念

大概念的英文翻譯是big idea，也叫作大觀念或者核心觀念、核心概念等，不同領(lǐng)域適用范圍不同［3］。對(duì)教育領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，大概念具有很長(zhǎng)的歷史研究時(shí)間。學(xué)科大概念并不單單指學(xué)科中某一具體概念、定理或法則等最基本的內(nèi)容，而是這些具體知識(shí)背后的更為本質(zhì)、更核心、更深層次的概念或思想，所以大概念可以很好地用于單元知識(shí)整合教學(xué)。

二、單元教學(xué)分析

（一）教材分析

“水溶液的離子平衡”是人教版（2019年）選擇性必修1第三章的內(nèi)容。本單元學(xué)習(xí)主題包括“電解質(zhì)在水溶液中的行為”“電離平衡”“水解平衡”“沉淀溶解平衡”“離子反應(yīng)與平衡的應(yīng)用”［1］?？梢詮倪@五個(gè)學(xué)習(xí)主題中提煉出一個(gè)大概念，創(chuàng)設(shè)貫穿整個(gè)單元教學(xué)的大情境，將知識(shí)連貫性、層次性、漸進(jìn)性地組織起來(lái)。

（二）學(xué)情分析

1.學(xué)生年齡特點(diǎn)

學(xué)生積極熱情，但是會(huì)有一部分學(xué)生處于青春叛逆期，因此就要把學(xué)生的興趣轉(zhuǎn)移到學(xué)習(xí)上來(lái)，通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生能動(dòng)性，使學(xué)生主動(dòng)參與到課堂中來(lái)。

2.學(xué)生知識(shí)基礎(chǔ)

學(xué)生已經(jīng)對(duì)本章內(nèi)容掌握一部分，對(duì)化學(xué)平衡的建立和移動(dòng)有了認(rèn)識(shí)基礎(chǔ)，但部分同學(xué)對(duì)溶液的認(rèn)識(shí)還不夠深刻，僅僅停留在表面，對(duì)電解質(zhì)、電離等概念掌握得還不夠清楚，在做習(xí)題的過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)掌握不牢固，較難知識(shí)不能綜合分析出答案等問(wèn)題。

3.學(xué)生學(xué)習(xí)能力

學(xué)生之間存在差異，學(xué)習(xí)能力各有不同，因此要關(guān)注所有學(xué)生，讓每個(gè)學(xué)生都能聽(tīng)得懂，學(xué)得會(huì)。

（三）教學(xué)目標(biāo)

（1）通過(guò)分析電離平衡、水解平衡的存在和平衡移動(dòng)形成原因，引導(dǎo)學(xué)生初步形成解決水溶液中離子反應(yīng)與平衡問(wèn)題的基本思路。

（2）通過(guò)宏觀現(xiàn)象和微觀動(dòng)畫(huà)等具體實(shí)例，掃清學(xué)生對(duì)水溶液體系認(rèn)識(shí)的障礙點(diǎn)，并進(jìn)一步提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。

（3）通過(guò)真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)，組織學(xué)生分析解釋，小組討論等活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)水溶液中離子反應(yīng)與平衡對(duì)生產(chǎn)生活的作用，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的認(rèn)同感和用化學(xué)改變社會(huì)的責(zé)任心。

三、單元教學(xué)設(shè)計(jì)思路

（一）確立大概念

由于“水溶液中的離子平衡”涵蓋了多種平衡及平衡的移動(dòng)，所以以大概念“化合物在溶液中的行為”作為核心觀念，分析不同化合物的電離。既通過(guò)微觀視角將知識(shí)從電離平衡到水解平衡再到溶解平衡一步步深入和重新構(gòu)建溶液離子平衡的結(jié)構(gòu)網(wǎng)，還可以通過(guò)定量分析平衡的移動(dòng)方向幫助學(xué)生建立符號(hào)表征的思維方式，提高學(xué)生對(duì)平衡觀念的深刻理解并加深記憶［4］。

（二）創(chuàng)設(shè)大情境

一個(gè)良好的情境可以貫穿整個(gè)單元教學(xué)，使學(xué)生在大環(huán)境中積極探索教學(xué)任務(wù)和活動(dòng)，成為大概念形成的一個(gè)基礎(chǔ)，開(kāi)拓學(xué)生對(duì)學(xué)科的認(rèn)識(shí)視角和認(rèn)知思路。因此教學(xué)情境的設(shè)計(jì)，不僅關(guān)系著大概念的構(gòu)成方式，還關(guān)系著學(xué)生能否更好地理解單元的核心觀念。因此大情境的創(chuàng)設(shè)應(yīng)綜合考量化學(xué)核心素養(yǎng)和單元教學(xué)內(nèi)容。單元教學(xué)在大概念的統(tǒng)領(lǐng)下，以大情境為線索才能更順利地展開(kāi)。

（三）選擇評(píng)估方法

在教學(xué)中，給學(xué)生時(shí)間進(jìn)行小組合作探究實(shí)驗(yàn)，這樣在無(wú)形中檢驗(yàn)了學(xué)生是否將知識(shí)運(yùn)用于具體的實(shí)踐中。在教學(xué)后，給學(xué)生留適量的作業(yè)進(jìn)行鞏固，自我檢驗(yàn)。還可以讓學(xué)生進(jìn)行自我反思。

四、教學(xué)過(guò)程

（一）第一課時(shí) 溶劑的行為——水的電離

【情境導(dǎo)入】視頻：雨天樹(shù)下行走容易發(fā)生安全隱患，比如被閃電擊中。為什么容易出現(xiàn)危險(xiǎn)呢？是因?yàn)樗軐?dǎo)電嗎？水能否電離？

【學(xué)生活動(dòng)】小組討論，提出猜想

【設(shè)計(jì)意圖】引發(fā)認(rèn)知沖突，猜測(cè)水能發(fā)生微弱電離

【實(shí)驗(yàn)探究】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證水能否電離

【學(xué)生活動(dòng)】將靈敏電流計(jì)與小燈泡連接起來(lái)，測(cè)試水的導(dǎo)電性［6］

【設(shè)計(jì)意圖】培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和動(dòng)手操作能力

【類比學(xué)習(xí)】類比化學(xué)平衡，影響水電離的因素有哪些？分組合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證

【學(xué)生活動(dòng)】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：加入少量酸或堿，觀察靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)方向和小燈泡的亮度

【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)類比，建立認(rèn)識(shí)水溶液中水會(huì)發(fā)生電離的概念

【學(xué)以致用】家中水壺上的水垢如何清洗？是否應(yīng)該與水的電離有關(guān)

【學(xué)生活動(dòng)】自主思考，分享成果

【設(shè)計(jì)意圖】將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到生活中

（二）第二課時(shí) 溶質(zhì)的行為——弱電解質(zhì)的電離

【情境導(dǎo)入】鹽酸常常用來(lái)作為除去水壺水垢的試劑，為什么不用更安全的醋酸代替

【學(xué)生活動(dòng)】小組討論，提出猜想

【設(shè)計(jì)意圖】與生活實(shí)際聯(lián)系，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

【實(shí)驗(yàn)探究】測(cè)定0.1mol/L的鹽酸和醋酸溶液的pH，并用圖像表示出來(lái)

【學(xué)生活動(dòng)】分組實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)，并畫(huà)出二者電離情況的圖像

【設(shè)計(jì)意圖】從宏觀和微觀視角理解知識(shí)，體會(huì)強(qiáng)弱電解質(zhì)的電離

【類比學(xué)習(xí)】建立化學(xué)平衡，討論：（1）醋酸的電離平衡是如何建立的？能否用圖像表示出來(lái)？（2）影響醋酸電離的因素有哪些？如何影響的？

【學(xué)生活動(dòng)】到黑板上畫(huà)出圖像并分析圖像是如何得來(lái)的

【設(shè)計(jì)意圖】建立水溶液中弱電解質(zhì)電離平衡的概念，全部電離形成強(qiáng)電解質(zhì)，部分電離形成弱電解質(zhì)

【學(xué)以致用】能否通過(guò)加入熱水和鹽酸快速除去水垢？如果沒(méi)有鹽酸，可否用家中的食醋代替

【學(xué)生活動(dòng)】利用廚房常見(jiàn)事物，動(dòng)手操作除水垢

【設(shè)計(jì)意圖】體會(huì)化學(xué)知識(shí)在生活中的應(yīng)用，培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感和熱愛(ài)化學(xué)的積極態(tài)度

（三）第三課時(shí) 可溶電解質(zhì)的行為——鹽類的水解平衡

【情境導(dǎo)入】從物質(zhì)分類角度，碳酸鈉屬于鹽類，但我們?yōu)槭裁捶Q它為“純堿”呢？為什么不同的鹽類會(huì)顯示不同的酸堿性呢？

【學(xué)生活動(dòng)】小組討論，提出猜想

【設(shè)計(jì)意圖】設(shè)置認(rèn)知沖突，從弱電解質(zhì)過(guò)渡到鹽類的水解

【實(shí)驗(yàn)探究】測(cè)定醋酸鈉、硝酸鈉和碳酸氫鈉的pH，記錄數(shù)據(jù)，畫(huà)出圖像。

【學(xué)生活動(dòng)】分組實(shí)驗(yàn)，結(jié)合得到的數(shù)據(jù)結(jié)果分析原因

【設(shè)計(jì)意圖】培養(yǎng)學(xué)生分析和總結(jié)歸納問(wèn)題能力

【類比學(xué)習(xí)】類比醋酸的電離：電解質(zhì)會(huì)在水中電離出H+，醋酸鈉是如何電離的？用方程式表示出來(lái)

【學(xué)生活動(dòng)】書(shū)寫(xiě)醋酸鈉的電離方程式、水的電離方程式，進(jìn)一步推導(dǎo)出醋酸鈉的水解方程式

【設(shè)計(jì)意圖】訓(xùn)練學(xué)生通過(guò)符號(hào)表征微觀反應(yīng)的能力，形成鹽類水解的概念，豐富大概念體系

【學(xué)以致用】類比化學(xué)平衡，什么因素會(huì)影響鹽類的水解？用什么表征鹽類水解平衡

【學(xué)生活動(dòng)】思考鹽類水解平衡的影響因素，得出可以用水解平衡常數(shù)表征鹽類水解，并說(shuō)明其意義和應(yīng)用價(jià)值

【設(shè)計(jì)意圖】發(fā)展高階思維，完善思維模式

（四）第四課時(shí) 難溶電解質(zhì)的行為——沉淀的溶解平衡

【情境導(dǎo)入】視頻：美麗的溶洞是怎么形成的？是否存在絕對(duì)不溶的沉淀

【學(xué)生活動(dòng)】培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)、勤于思考的習(xí)慣

【實(shí)驗(yàn)探究】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證AgCl溶液中存在沉淀溶解平衡

【學(xué)生活動(dòng)】分成兩個(gè)小組，分別向AgCl溶液中加入KI溶液和Na2S溶液，觀察現(xiàn)象

【設(shè)計(jì)意圖】培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力，知道沉淀也存在溶解平衡

【類比學(xué)習(xí)】類比化學(xué)平衡，AgCl溶液是如何溶解的？

【學(xué)生活動(dòng)】結(jié)合實(shí)驗(yàn)過(guò)程，分析沉淀平衡的影響因素

【設(shè)計(jì)意圖】發(fā)展學(xué)生的證據(jù)推理能力

【學(xué)以致用】已知水垢的主要成分是CaSO4，如何通過(guò)所學(xué)知識(shí)完善除去水垢的過(guò)程

【學(xué)生活動(dòng)】加入Na2CO3溶解浸泡一段時(shí)間，再利用鹽酸或者醋酸除去

【設(shè)計(jì)意圖】培養(yǎng)科學(xué)的態(tài)度和社會(huì)責(zé)任感

五、總結(jié)與反思

（一）教學(xué)總結(jié)

1.單元教學(xué)應(yīng)準(zhǔn)確確定大概念

教師應(yīng)站在更高一點(diǎn)的角度，精確理解“水溶液中的離子平衡”這一單元的知識(shí)，凝練單元大概念，才能為學(xué)生提供多樣化的學(xué)習(xí)方式并更好地幫助學(xué)生串聯(lián)知識(shí)。以本單元為例，本單元涉及不同類型化合物的電離，將其整合成在水溶液中的行為這一大概念，幫助確定單元核心思想，再進(jìn)一步學(xué)習(xí)知識(shí)就比較容易。

2.單元教學(xué)應(yīng)巧妙融合大情境

真實(shí)情境下的問(wèn)題驅(qū)動(dòng)可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，更好地將知識(shí)應(yīng)用起來(lái)。以本單元為例，從生活中除水垢問(wèn)題入手，作為知識(shí)學(xué)習(xí)的線索，因?yàn)樗傅闹饕煞质请y溶性沉淀，而通過(guò)鹽溶液的浸泡，沉淀平衡發(fā)生移動(dòng)，最后通過(guò)醋酸這一弱電解質(zhì)與其發(fā)生的反應(yīng)將其除掉，此過(guò)程包含了這一單元核心知識(shí)的應(yīng)用。

3.單元教學(xué)應(yīng)完善學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)

選擇本單元作為復(fù)習(xí)課的重點(diǎn)單元，是因?yàn)楸締卧R(shí)知識(shí)結(jié)構(gòu)分散，知識(shí)點(diǎn)復(fù)雜難以理解。這就需要教師大膽創(chuàng)新，通過(guò)對(duì)教材的深度加工，設(shè)計(jì)出更系統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容，使學(xué)生重新構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，幫助學(xué)生建立新舊知識(shí)間的聯(lián)系。以本單元為例，學(xué)生初中時(shí)學(xué)過(guò)“復(fù)分解反應(yīng)”，“酸堿鹽”必修一學(xué)過(guò)“離子反應(yīng)”再到本單元的“水溶液中的離子平衡”，學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)在不斷豐富和完善，對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)也是層層遞進(jìn)，化學(xué)核心素養(yǎng)也潛移默化地在不斷提升。

4.單元教學(xué)應(yīng)提升學(xué)生的元認(rèn)知能力

在學(xué)生學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)的過(guò)程中，元認(rèn)知能力起到一定的調(diào)節(jié)和監(jiān)控作用。提升學(xué)生的元認(rèn)知能力可以在學(xué)習(xí)過(guò)程中不斷改進(jìn)學(xué)習(xí)方法，調(diào)整學(xué)習(xí)模式，并對(duì)知識(shí)批判性吸收，對(duì)于化學(xué)學(xué)科，一味地灌輸式教學(xué)是不會(huì)達(dá)到好的學(xué)習(xí)效果，所以單元教學(xué)應(yīng)著眼于提升學(xué)生的元認(rèn)知能力［5］。

以本單元為例，每課時(shí)均安排了實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)，通過(guò)學(xué)生的動(dòng)手操作，借助現(xiàn)有證據(jù)，不斷修整，完善原有認(rèn)知，在無(wú)形中提升了元認(rèn)知能力。

（二）教學(xué)反思

（1）注重學(xué)生能力差異，因材施教。在具體教學(xué)前，應(yīng)分析不同學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，根據(jù)具體情況控制教學(xué)難度，根據(jù)不同層次學(xué)生劃分知識(shí)層次，整體把握教學(xué)難度。課后將習(xí)題分成難、中、易留給不同層次的學(xué)生。通過(guò)測(cè)試和評(píng)價(jià)，了解到不同學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度，對(duì)于學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生，可以進(jìn)行針對(duì)性輔導(dǎo)，確保每個(gè)層次的學(xué)生都能取得進(jìn)步。

（2）注重課標(biāo)要求，循序漸進(jìn)。本單元知識(shí)有以下重點(diǎn)：理論知識(shí)內(nèi)容：包括電離程度、水解程度、沉淀溶解平衡及符號(hào)的掌握。對(duì)學(xué)生的要求是：能正確書(shū)寫(xiě)相關(guān)方程式，理解概念性知識(shí)，掌握強(qiáng)弱電解質(zhì)的概念；熟悉鹽類水解平衡基本規(guī)律，沉淀溶解及轉(zhuǎn)化；知道水的離子積常數(shù)，水解平衡常數(shù)，溶解平衡常數(shù)的意義，并會(huì)用符號(hào)表征［6］。以上內(nèi)容需要根據(jù)學(xué)情循序漸進(jìn)，首先引導(dǎo)學(xué)生將各種概念性的知識(shí)和化學(xué)觀念在頭腦中構(gòu)建思維模型，隨后將離子平衡規(guī)律和考點(diǎn)融入模型之中，并在做習(xí)題過(guò)程中實(shí)踐應(yīng)用。

（3）注重學(xué)生主體地位，教學(xué)相長(zhǎng)。學(xué)生是課堂的主人，把學(xué)生放在課堂中心。在教學(xué)中，可以提出探究性問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生積極參與到課堂，比如：為什么碳酸鈉是鹽類，卻呈堿性？如何證明水的電離？劃分實(shí)驗(yàn)小組使學(xué)生自主找到證據(jù)加以理論解釋現(xiàn)象，通過(guò)真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)，調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂參與積極性，提高課堂效率。

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作者簡(jiǎn)介：趙悅（1999— ），女，吉林長(zhǎng)春人，在讀碩士，研究方向：化學(xué)學(xué)科教學(xué)；王良（1974— ），女，吉林四平人，博士，教授，研究方向：化學(xué)學(xué)科教學(xué)。