基于学科核心素养的化学教学设计* ——以“酸碱中和反应”为例

一、指导思想

基于学科核心素养的初中化学教学设计，必须从新的高度、新的视角分析、把握教学内容，从学科素养培养的视角来拟定教学目标，赋予原有三维目标新的内涵，在教学实践中变革学习方式和教学模式，发挥学科核心素养的核心作用，突出育人价值。高中化学核心素养包含宏观辨识与微观探析、变化观念与平衡思想、证据推理与模型认识、实验探究与创新意识、科学精神与社会责任等五个要素［1-2］。初高中化学课程的学科特征一致，化学核心素养是共通而能衔接的。基于义务教育阶段的化学课程的启蒙性、基础性地位及核心素养的相应的层次要求，初中化学教学中注重培养学生从化学视角审视、分析和解决问题的能力，本节课的关注点对五个要素都有不同程度的涉及，其着眼点都是落实学生发展核心素养的总目标：学生应具备的适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力。

二、教学背景分析

1.教材分析

“酸碱中和反应”是现行人教版九年级化学下册第十单元酸和碱课题2的内容，本课题是在介绍了几种常见酸和碱的性质及用途的基础上，初步学会从微观视角分析溶液中的微粒，明白酸和碱各具有相似的化学性质的原因的前提下，再来探究酸和碱之间发生中和反应时酸和碱溶液中的微粒是如何组合及变化的，就容易得知中和反应的微观实质，在此基础上明白中和反应及其在实际中的应用原理、溶液的酸碱度等，为下一单元学习盐类的性质、用途及高中中和滴定作铺垫。因此酸和碱的中和反应在中学化学学习过程中起着承前启后的重要作用。

本课题设计是第一课时，内容是酸碱发生的中和反应及应用。酸碱反应通常是没有明显现象的反应，为了让学生得知反应发生的事实及酸碱两类物质反应的实质，要通过设计实验探究，从无明显现象到现象明显，从宏观感知到微观探析，培育学生的学科核心素养，彰显本课题的学科价值。

微信用户与微信公众平台的连接，采用了轻量级、松耦合架构，通讯机制如图2 所示，用户提出访问公众号的请求，通过HTTP 传输协议把请求发送到微信后台服务器，微信后台服务器接收消息后到公众号服务器响应消息，再回复消息至客户端。

2.学情分析

3 Livin与STAT-5在鼻咽癌组织中表达呈正相关（χ2=41.302，r=0.552）。（见表 3）

学生已经有了常见酸碱的性质、构成、用途、酸碱指示剂的变色规律的知识储备，会用对比的方法设计实验，具备初步的问题探究能力。学生已会利用化学变化伴随明显的实验现象来判断反应的发生，但盐酸和氢氧化钠溶液的反应没有明显现象发生，以使学生得知酸和碱反应发生的事实。因此需引导学生从酸碱指示剂的变色规律来分析与思考，并通过传感器（pH计）的数据变化、模型动画等方式得出酸碱中和反应发生的结论，并在此过程中培养学生的实验探究能力、数据分析能力，并学会归纳的学习方法，建立微粒观的基本观念。

三、教学目标

1.知识与技能

（1）知道酸和碱之间能发生中和反应，建立物质的变化观。

（2）从微观粒子角度分析中和反应发生的原理，培养宏观辨识与微观探析核心素养。

（3）了解中和反应在实际生产生活中的应用。

将待评价地下水样本和水质标准共同进行评价，待评价的地下水样本的密切值大小反映了该水质实测值与“最优点”、“最劣点”的距离远近。密切值Di越小，说明该样本的水质越好，反之亦然。如果Di值处于地下水Ⅰ级标准的前面，则认为该样品的质量等级为Ⅰ级；如果Di值处于Ⅰ和Ⅱ级之间，则认为该样品的质量等级为Ⅱ级，依此类推，即可确定各待评价样本的水质质量等级。

2.过程与方法

（1）培养学生通过科学实验验证猜想的探究意识。

（2）培养学生设计、评价实验方案的能力，学会运用对比实验、控制变量的科学方法。

（3）培养学生体验从感性到理性、从现象到本质、从宏观到微观、从个别到一般的思维方法。

3.情感态度与价值观

（1）从实验探究活动中培养勇于提出问题、大胆创新与实践的科学精神。

（2）认识化学与人类生活、生产、健康的密切关系，体会化学的社会价值。

通过总结近几年的学术中关于跨文化交际能力的研究，发现跨文化交际能力包括四个方面：思维向度、行为向度、情感向度和个性向度。跨文化能力与跨文化交际能力相比是一种更为综合的能力，后者更侧重于知识和技能，尤其是技能的向度或称为行为能力（人们之间交往沟通的能力）。跨文化能力的涉及面要广于跨文化交际能力。本文的研究基于对学生跨文化能力而不仅仅是跨文化交际能力的培养。

四、教学重点和难点

教学重点：设计实验方案探究中和反应，理解中和反应的发生原理及应用。

教学难点：从微观粒子的角度了解中和反应发生的原理。

五、教学过程及评析

教学环节1 新奇导入，激发学习兴趣

徐进步一拍脑袋:“啊,想起来了,‘世上本无路’那一句,难怪听着有印象。可就他,八成没读过鲁迅的什么书吧?”

在上课开始时新颖巧妙而有趣的导入能紧紧抓住学生的注意力，唤起学生的浓厚兴趣。

由表8的现场消毒试验结果表明,复合溶葡萄球菌酶溶液喷1.0、0.6 mL剂量试验组对比格犬毛发喷洒消毒10 min后,对比格犬毛发表面自然菌的杀灭率分别为99.99%、99.93%,消毒效果与对照消毒剂效果相当; 在105～106 CFU/mL特定菌消毒试验中,喷1.0、0.6 mL剂量试验组对宠物源耐甲氧西林伪中间型葡萄球菌的杀菌率分别为99.99%、99.92%,消毒效果与对照消毒剂效果相当; 喷0.3 mL剂量组对自然菌和特定病原菌的杀菌率均<90%,消毒效果较差。表明按推荐方法使用,0.6～1.0 mL,具有较好的杀菌效果。

导入阶段结合本节教学内容设计了一个魔术。

【师】化学知识是美妙而神奇的，物质是变化的，酸和碱能发生什么变化呢？在讲新课之前请一位同学上台与老师合作完成一个化学魔术。哪位同学愿意上来跟老师一起完成魔术？

【生】全体学生积极踊跃，快步上来一位同学。

【师】我的魔术道具是两瓶无色的溶液（装在透明的塑料瓶里，A装加有1mL酚酞的500mL 0.1mol/L稀盐酸、B装500mL 0.1mol/L氢氧化钠溶液），分别将每瓶溶液倒出一半到另一个空塑料瓶里，让学生从A组溶液中任选一瓶，再从B组溶液中任选一瓶，由老师递到学生手上（A溶液递到左手，B溶液递到右手），老师拿起剩下的两瓶（左手拿B溶液，右手拿A溶液）。

【师生】下面见证奇迹的时刻到了！让学生模仿老师的操作将右手的溶液缓慢倒入左手的溶液里：用同样的试剂同样的操作，老师左手瓶里的溶液出现鲜亮的红色，学生左手瓶里没有变化。

【现场】现场一片欢呼，同台学生一脸茫然！听课的专家评委称赞的同时还心存疑惑，下课之后还向我咨询怎么做到的。

【师】同学们，奇迹已经发生，老师就是老师，学生还是学生，这个魔术神奇不神奇，有没有趣，想不想学？学生肯定回答之后，想学好这个魔术，想知道其中的奥秘和原理，全在我们今天的新课“酸和碱的中和反应”，学好今天的新课将揭开这项魔术神秘的面纱，那么酸和碱是如何发生反应的，让我们一一探究。

图1 教师变魔术

【设计意图】用化学魔术引入新课，激发学生的学习兴趣和好奇心，让学生带着强烈的求知欲望进入对新知识的探索。让学生建立物质的变化观，激发学生科学探究的热情。

教学环节2 实践探究，建构核心知识

【师】问题情景：将盐酸溶液滴入盛有氢氧化钠溶液的小烧杯中，请仔细观察，酸和碱是否发生反应？

【生1】没有现象产生，反应不发生。

【生2】反应可能发生，但没有明显现象。

【师】同学们的观点都合理，酸和碱是否发生反应，我们可以通过如下的实验探究寻找答案。

【实践探究】在小烧杯里加入10mL的氢氧化钠溶液并滴2～3滴酚酞溶液，观察溶液颜色的变化，再用滴管往烧杯中缓慢滴加稀盐酸，同时不断摇晃烧杯，滴至溶液颜色恰好变为无色为止。

【师】在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加稀盐酸，观察到什么现象？

【生】红色逐渐变淡，最后变成无色。

【师】其红色逐渐变淡的原因，说明什么事实？

【生】氢氧化钠溶液逐渐变少，逐渐被消耗，说明反应的确发生。

【追问】很好！同学们已得知反应发生的事实。滴加稀盐酸至溶液颜色刚变为无色时说明反应发生到什么程度？

【生】酸和碱刚好反应完全。

“我发现很多人为了减肥，也是蛮拼的。比如，无糖饮料的味道并不好，但他们为了不增胖，往往选择无糖饮料。”

【师】从实验探究的结论，氢氧化钠溶液与盐酸发生反应的事实，从滴加酚酞与不滴酚酞溶液的情形比较，你得到什么信息？

【生】通过滴加酚酞溶液颜色的变化可以判断反应的发生和反应的终点。

【师】很好！酚酞在实验中起指示作用，用来判断NaOH和HCl反应是否发生和反应的终点。

勇立硝基肥潮头30年的天脊人，勤劳奋斗的精气神令人佩服，诚信务实的好作风代代相传，汇聚和积淀成天脊人爱岗敬业、攻坚克难、敢闯敢试、埋头苦干、忠诚天脊的历史之河、时代潮流、文化底蕴、家园情怀。30年潜心打造硝酸磷型复合肥，几代天脊人匠心专注硝酸磷型复合肥事业。这正是天脊“再领风骚30年”的宝贵财富。

【探究结论】从反应的现象表述发生反应的化学方程式：

【拓展活动】换上其它的酸碱同样能发生相似的化学反应（学生仿写）：

随着视频业务的快速发展，视频库资源的更加丰富，运营商的接入网络迫切需要平滑升级，以迎接千兆接入时代的到来。运营商们需密切关注市场业务发展趋势，时时监控客户流量，按需进行PON网络设备的更新换代，打造更高带宽、更低时延和更低丢包率的承载网络。

【总结提炼】从酸和碱反应生成物种类分析，其共同点均有H2O和有金属阳离子与酸根离子构成的化合物，我们把这类化合物叫做盐。酸与碱作用生成盐和水的反应，叫做中和反应。

【设计意图】从化学视角培养学生物质的变化观，通过实验探究、实践体验注重实验现象捕捉和证据推理，培养学生的科学探究的思维和方法，从无现象到有现象、不可见到可见，接受与建构酸碱反应发生的事实，从一种物质到一类物质，一个反应上升到一类反应，形成本节课中和反应的核心概念知识。

教学环节3 微观探析，揭示反应实质

【师】为什么酸与碱作用都生成盐和水呢，这一宏观现象的背后一定有微观粒子相互作用的共同规律，请同学们认真观看反应的微观过程。

【多媒体展示】NaOH溶液和HCl溶液反应微观动画。

【学生思考】盐酸和氢氧化钠溶液反应的过程中究竟有哪些离子真正参加了反应?

【讨论交流】我们会发现在这个反应变化过程中Na+和Cl-始终没有变化，发生改变的是盐酸中的H+和氢氧化钠中的OH-进行了结合生成了H2O。

施工精度要求比较高首先在对于构件的尺寸上的要求高，同时其对于固定件连接要求可靠里进行体现。除了这些之外，施工精度要求高还比较集中的体现在施工人员需要比较严格的参照设计图纸去进一步对设计进行深化，同时还应该对施工的规范进行预制。除了这些之外，对于施工的精度也有着比较高的要求，其主要体现在相关的施工人员需要去对相应的临边安全防护到位，并使其自身的可靠性能够得到充分的保证，并且还应该使其不会对施工自身的精度和质量造成任何的影响。此外，施工精度上的要求比较高并且严格的要求施工人员应该持证上岗，同时还应该经过相应的现场去完成交底的工作。

【设计意图】使学生从微观粒子的角度直观而形象地理解中和反应的实质，在动态演示的过程中培养学生的物质观、微粒观、转化观，促进学生化学学科核心素养的养成。

教学环节4 化学视角，学以致用

【情景呈现】展示工业、农业、生活、医疗等的与中和反应实际应用有关的系列图片并分析：

（1）工业：如展示往硫酸厂产生的废水里加入熟石灰进行废水治理的图片，要求书写其治理时发生的化学反应的方程式。

（2）农业：如图酸性土壤的治理方法，以喷洒熟石灰来中和酸性土壤。

（3）生活：常用食醋来减少面食和皮蛋的涩味。

（4）医疗：展示治疗胃酸过多成分含氢氧化铝（如胃舒平）的药盒，其治疗的机理能用化学方程式表示吗？

【学生练习】3HCl＋Al（OH）3=AlCl3＋3H2O

节点的感知模型是研究无线传感器网络覆盖性问题的基础,通常分为确定型和概率型两类,最常见的布尔模型(Boolean sensing model)属于确定型感知模型,概率型感知模型则包含了考虑障碍物等地理面貌的Shadow-fading模型,以及考虑目标探测点和节点传感器间距离长度影响的Elfes sensing模型[16]。

还有如被蚊虫叮咬后因其分泌的蚁酸而感到瘙痒疼痛，可用弱碱性物质（如稀氨水）涂抹以缓解疼痛。

需要注意的是，历史街区的改造不是通过破坏原有空间的手段来改善原有空间层次，从而提高空间品质，而是通过对街区整合度及智能度的改善，充分调动各层次的空间，以满足街区空间各层次的经济文化需求，提高空间品质.

【设计意图】让学生以化学的视角分析与工农业生产以及日常生活相联系的一些问题，体会化学与社会的密切联系，引导学生进一步关注化学反应原理，运用化学知识解决实际问题，达到学以致用的目的，巩固和加深对化学概念的理解，增强学生的社会责任感和对化学学科价值的认识。

教学环节5 知识梳理、练习总结。

图2 总结

六、教学反思

本节课的一个突出特点是基于学科核心素养的初中化学教学设计，从新的高度新的视角分析、把握教学内容，从学科素养培养的视角来拟定教学目标，赋予原有三维目标新的内涵，在教学实践中变革学习方式和教学模式，发挥学科核心素养的核心作用，突出育人价值。

1.用化学魔术引入新课，激发学生的学习兴趣和好奇心，让学生带着强烈的求知欲望进入对新知识的探索。让学生建立物质的变化观，激发学生科学探究的热情。

2.教学活动中从化学视角培养学生物质的变化观。通过实验探究、实践体验注重实验现象捕捉和证据推理，培养学生的科学探究的思维和方法，从无现象到有现象、从不可见到可见接受与建构酸碱反应发生的事实。

3.教学活动中聚焦核心知识的传授和关键能力的培养。本课题中和反应的微观实质是难点，要突破该难点，通过引导学生分析实验现象和动画展示，让学生得知氢氧化钠与盐酸反应的事实，产物是氯化钠和水，然后进一步引导学生分析化学反应发生的特点是相互交换成分，写出反应的化学方程式，并分析化学方程式中反应物和生成物的共性，得知中和反应的实质，从一种物质到一类物质，一个反应到一类反应，形成本节课中和反应的核心概念。教学活动中以情景呈现、问题引导、小组合作探究、实践体验，充分体现教师为主导，学生为主体的教学方式，聚焦关键能力的培养。

现如今大学生通过四年在大学中钢琴的学习对于钢琴教学会出现各种各样的问题，甚至会胆怯。对于大学生而言经验不足是不可避免的，但要从自身所学知识中去提取钢琴教学中所需要的知识并将以转化，还要通过比赛、演出、公开课等多种形式积累经验，使自己肚子中的“墨水”能够有施展的空间。经验之所以为经验，是在每一次钢琴教学中积累而得来，自身在大学四年所学到的知识与大学钢琴教师教学中也可以吸取到经验，同时要对自己充满自信，为呈现出更好的钢琴课堂做准备。

4.学生自主参与整堂课的知识建构，促进学生化学学科核心观念的养成。从原有知识的温习到新知识的学习，从参与到能提出问题和解决问题，通过实验方案的设计、对比、操作、观察、思考、讨论，学生逐步构建自己的知识体系，在这一活动过程中渗透物质观、微粒观、转化观，促进学生化学学科核心素养的养成。

5.联系实际、学以致用、彰显学科价值。注重化学知识与日常生活的联系，培养学生学以致用的思想。在酸碱中和反应的运用中，如调节土壤酸碱度、工业废水处理、医药中和胃酸过多等，让学生分析其原因，写出有关反应的化学方程式，让学生以化学的视角分析与工农业生产以及日常生活相联系的一些问题，体会化学与社会的密切联系，引导学生进一步关注化学反应原理，运用化学知识解决实际问题，达到学以致用的目的，巩固和加深化学概念的理解，增强学生的社会责任感和化学学科价值的认识。

参考文献

［1］ 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版）［M］.北京：人民教育出版社，2017

［2］ 吴星.对高中化学核心素养的认识［J］.化学教学，2017（5）：5-6

［3］ 周业虹.基于发展化学学科核心素养的教学设计案例分析［J］.化学教学，2016（8）：37-38

［4］ 刘凯等.化学核心素养培养的课堂效度评析［J］.化学教育，2017（5）：21