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王希俭概况
       王希俭任教高中化学30 年,形成了情境、问题、互动、思维、激情的教学风格;;

   本科学历,中学正(教授级)高级教师,江苏省高中化学特级教师。现任高新区实验中学中学化学学科教师、学术委员会副主任。
    王希俭任教高中化学30 年,形成了情境、问题、互动、思维、激情的教学风格,构建了“创设认知冲突”及“思维应用迁移”教学思想和理论。其教科研成果2次获得江苏省基础教育成果一等奖和江苏省教学成果二等奖。发表论文二十多篇,有5篇为核心期刊,出版学术专著1部,应邀主编参编教材教参近8部。应邀担任了江苏省化学教育委员会专家理事、中国化学会研究员、《化学教育》杂志编辑、江苏教育出版社编委、苏州大学、苏州科技大学特聘教授、苏州化学学会委员等社会兼职,多次参加和负责高考命题。应邀在全国各地讲座 20 多场,执教公开课 40多节,带徒弟 10 多人,有王希俭名师工作室 1 个,有 10 名专家同行研究其教学思想。先后获得江苏省教学成果一等奖、二等奖,江苏省优秀教育工编辑、江苏省教学名师、江苏省特级教师、江苏省教授级高级教师、江苏省师德模范、江苏省中青年科技带头人、苏州市名教师、苏州市学科带头人、全国新课程实施先进个人等荣誉称号。构建的 “创设认知冲突”及“思维应用迁移”教学思想和理论。教育思想和理论得到广泛推崇,科研成果丰硕,在引领青年教师学科成长方面取得突出成效。


 
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基于“微课”理念和渗透学科核心素养的高中化学教学设计
发布时间:1970-01-01 08:00:00  发布人:
基于“微课”理念和渗透学科核心素养的高中化学教学设计 ——以《盐的水解》为例 王希俭 (江苏省苏州实验中学 江苏苏州 215011) 编辑:江苏省教授级高级教师 江苏省教学名师 江苏省特级教师 13771851856 xyswxj@163.com 摘要 以微课理念引导进行微单元教学设计,努力渗透科学素养和化学观的养成,以“盐的水解”为例,探索了微单元设计在课堂上的科学探究如何进行,有利于促进师生积极互动,提升科学探究的品质。以学科素养、学科观念作为化学教学核心内容,注重化学思维方法,化学“三重”表征的呈现,关注常识建构基点。 关键词 微单元设计;学科核心素养;学科观念;盐的水解;协作探究;课例研究 2016年4月1日。笔者以“盐的水解”为例,探索基于“微课”理念和渗透学科核心素养的化学教学。该课作为江苏省“教学新时空?名师课堂”研讨案例,由江苏省中小学教研室进行网上直播,得到了同行和专家的好评。课后,本人进一步对该课的教学和实践进行反思,提高了有关认识。交流讨论如下。 1 领悟热点“微课”观点,将微课理念应用于化学教学设计 “微课”主要是为了突出课堂教学中学科常识点的教学,其教与学活动反映课堂中某个教学环节、教学主题。针对教材的内容将每课时设计出多个微型单元,这是“微课”的观点。内容短小,集中说明一个问题的小课程,每个微单元有明确的教学目标。基于“微课”理念引导下进行化学教学,这种阶梯式多单元教学法,能提高学生的积极性。有简明、创新、聚焦、技术等优势,有多样化、灵活的教学策略。微单元教学从关注课堂教学流程到关注适合的教学策略和教学效果。 将化学教学课程按照学生学习规律,分解为一系列具有目标、任务、方法、资源、互动和反思等在内的微型单元课程体系。教学微单元,内容直接指向具体问题,主题突出,一单元一事,层层剖析,有深度,能启发思考。 本节课基于“微课”理念将“盐的水解”设计成4个微单元:探寻盐类的水解的规律,探寻盐类的水解的本质,探寻盐类的水解的离子方程式的书写与以及影响水解程度的因素,让学生清晰地认识到要学什么;引导学生去探寻、归纳,让学生学会方法,明白怎么学,以实现“教是为了不教”的思想;以问题驱动,用实验引领基本理论的学习,互动频繁,凸显学生为主体,重视过程教学,关注学科核心素养的培养。 2 提炼实质,以学科核心素养、学科观念作为化学教学核心内容 通过学习与理解化学学科中核心概念和常识,从化学的视角认识事物和解决问题的思想、方法和观点,构建化学的核心素养。如微粒观、变化观、平衡观;化学思维和方法,具体的核心素养为了解掌握物质世界的基本思想和方法,达成分析、判断、综合、推理的化学学科的思维形式;科学实践与应用的核心素养表现为通过探究活动形成应用所学常识方法解决问题的意识和能力。 “盐类的水解”是中学化学的核心概念,是在水溶液中的离子平衡这一大背景下,对前两节所学的水的电离及溶液的酸碱性常识的综合运用,有一定的思维难度。学习者从大量的具体例证中,以比较、辨别、抽象等形式自己概括得出事物关键特征,即“用例证帮助学生形成概念”。学生首先要收集相关例证,获得感性认识。该课采用的方法是从实验(或生活)中获取例证。化学是以实验为基础的科学,学生应该具有实验能力和科学探究能力,这也是化学学科的核心素养之一。学生测定5种不同溶液的pH,从实验(或生活)获得感性认识。巧妙地用“盐是如何形成的”将学生的思维从获取例证转向对例证进行分析、比较、辨别,提取共同的特征信息,舍弃干扰信息,将特征信息进一步抽象和概括,得出盐的酸碱性与盐的类别的关系。至此结束了微单元一(寻找规律——探究盐溶液的酸碱性)的教学。即用实验探究的方法获取信息并对信息的初步加工。 3 注重化学思维方法,呈现化学“三重”表征,关注常识建构基点 化学科学的发展所积淀的不仅仅是丰富的化学常识,更积淀了一强有力的认识和思考世界的方式,即化学思维方式。化学思维和表征物质世界有其特定的方式——化学的三重表征思维方式:从宏观对物质的性质和变化进行观察和描述(微单元一的教学);从微观结构上对其进行说明,以深刻把握物质的变化规律;而化学符号作为宏观物质和微观世界的抽象表达方式。 为此,该课有了第二和第三两个微单元的教学,目的是完成微观表征。从微粒种类及在水溶液中发生变化,从而破坏水的电离平衡,使溶液呈现出不同的酸、碱性。即在概念教学中将特征信息进一步抽象和概括;使正确的观点进一步得到明确,并在练习应用中加深对化学概念的理解,顺利完成了盐类水解的含义、条件、实质和特点的教学任务。同时通过一系列问题串的设置,帮助学生建立起思考的支架使学生顺利突破盐类水解的难点。 例如: 问题1:相关电离方程式? 问题2:盐溶液中有哪些微粒? 问题3:哪些粒子间可能结合(形成弱电解质)? 问题4:对水的电离平衡有什么影响? 第四个微单元的教学目的非常明显:用符号表征盐类水解这一化学变化——书写盐类的水解方程式。 前四个微单元的教学分别完成了从宏观、微观和符号三种认识水平上认识和理解盐类水解,并建立起三者之间的内在联系。这种三重表征思维已成为国际上公认的化学科学不同于其他科学最特征的思维方式。 4 渗透化学学科思想,构建化学基本观念 化学的学科观念也是化学核心素养的一个重要组成部分。化学基本观念它是中学化学学科常识体系的灵魂并没有以现成结论的形式出现在教材中,而是内隐于教材常识体系中并随常识层次的推进而发展深化。观念不能从别人那里直接接受,必须由学生主动建构。化学基本观念是事实、概念、原理等具体化学常识经思维加工后在学生头脑中积淀下来的一种学识素养,这种素养一旦形成就会支配和影响着学生在获取常识、解决问题时的思维方式和方法选择。 “盐类的水解”中蕴含多种化学观念,例如微粒观、变化观、实验观、分类观、化学价值观等。其中主要是运用变化的观点来说明不同酸碱性的盐溶液中微粒的行为,所以该课的教学中主要体现了其中的微粒观和变化观。 (1)微粒观:从微观角度分析溶液中微粒的种类、来源和相互作用。 ①电解质在水溶液中发生电离,在水溶液中以离子、分子的微粒形式存在。 ②电解质溶液中的微粒之间存在相互作用,作用有强、弱之分。 ③盐类水解的实质是强的相互作用代替了弱的相互作用,最终达到平衡状态。 (2)变化观:“盐类水解”实验现象中可观察到物质和能量两类变化。 ①盐类水解反应属于化学反应类型中的离子反应,反应过程中有弱酸或弱碱生成。 ②大多数水解反应不能进行到底,存在平衡状态。 ③水解反应是吸热的(可以通过控制温度让水解平衡向人们需要的方向进行)。 所以在“盐类水解”的教学中,通过引导学生对化学常识的学习和对化学学科思想的理解,引导学生建构起对化学的视角认识事物和解决问题的思想、观点和方法,充分地体现化学学科思想的魅力。 5 附录:课堂教学过程实录 6.1 微课程1. 寻找规律——探究盐溶液的酸碱性 [设疑]碳酸钠为什么叫纯碱?明矾为什么能够净水?教学楼里的泡沫灭火器里放的是什么物质?原理是什么?要了解这些常识,需要大家来学习新的平衡。 [设计意图]以生活实例设疑,激发学生兴趣。 [探究1]酸溶液是呈酸性,碱溶液是呈碱性。那么盐溶液呢?大家通过实验,探究盐溶液的酸碱性如何? [学生]分组动手实验:检测下列溶液的酸碱性 , 填写下表 表1 盐的分类和盐溶液的pH值 被测物 pH值 酸碱性 组成分类 NaCl溶液 Na2CO3溶液 NH4Cl溶液 CH3COONa溶液 AlC l3溶液 NaHCO3溶液 [学生活动]学生们对盐类溶液的酸碱性进行猜测。小组探究实验,用PH计、PH试纸测定不同盐溶液的酸碱性。并派代表对实验结果进行汇报。 [设计意图]通过探究实验,激发学生兴趣、提高动手操作能力。通过让学生亲自动手测定不同盐溶液的酸碱性,为寻找盐类的水解的规律、探寻盐类的水解的本质设悬念。 [教师]PPT总结汇报结果 [学生]记录、思考、比较,发现实验结果与想象的盐溶液的酸碱性不同,小组诧异、讨论。 [意图]当学生发现实验结果与其想象的盐溶液的酸碱性不同时,就引起了认知冲突,为接下来的学习内容做铺垫。 [教师]“大家发现:这六种不同的盐溶液呈现不同的酸碱性,为了探索这不同的原因,首先大家回想一下都有哪些分类标准对盐类进行分类?” [学生]思考、作答。 [设计意图]让学生回忆、复习旧常识。在旧常识的基础上,为新的分类方法的提出做铺垫。 [教师]“现在老师提出一种新的分类标准——根据生成盐所对应的酸和碱的强弱,同学们可以重新对盐类进行分类吗?讨论一下”,“按新的分类标准进行分类,实验中的盐都属于哪种盐?” [学生]思考、讨论、作答。 [意图]让学生体会到另一种盐的分类的标准、方法。盐的分类这个环节的设置,起到承上启下的作用,承接上面的实验,也是学习后续盐类水解的本质的前提。 [教师]“同学们大家依据实验结果和新的分类标准发现,强酸弱碱盐NH4Cl、AlCl 3呈酸性,强碱弱酸盐Na2CO3、 CH3COONa呈碱性,而强碱强酸盐NaCl呈中性。原因是是什么? [学生]思考、交流、讨论。 [意图]激发学生兴趣,培养学生的逻辑思维能力 6.2 微课程2. 探究原因——为什么盐溶液呈现不同酸碱性? [探究2]盐的类型与酸碱性之间存在着规律,为了寻找不同盐溶液呈现不同酸碱性的原因 ,咱们共同讨论一下,从溶液中的粒子间的相互作用角度进行比较分析。 [探讨与交流] 以NH4Cl溶液为例。 (1) NH4Cl溶液中存在着几种离子?写出电离方程式。 (2)哪些离子可能相互结合生成弱电解质?对水的电离平衡有何影响? (3)为什么NH4Cl溶液显碱性? (4)相关的化学方程式是什么? [设计意图]从微观角度对盐溶液呈现不同酸碱性进行分析以期得出原因。 [学生]学生结合学过的电离常识,微观地分析溶液中的粒子及其相互作用 [结论]大家发现溶液中除了盐本身电离出来的离子,还有水电离出的H+或OH-,大家已经学习了水的电离,大家知道纯水电离出的C(H+)=C(OH-),而通过实验知道有些盐溶液,显酸性或碱性,讲到这里,大家想到了什么?“盐的电离出来的离子影响了水的电离平衡”。 “下面大家以一种具体的盐为例来分析一下。NH4Cl大家都熟悉。 NH4Cl====NH4+ + Cl- + H2O OH-+ H+ NH3?H2O 强酸弱碱盐NH4Cl溶液中,NH4Cl全部电离成NH4+ 和 Cl-,H2O微弱电离出OH-和 H+,其中NH4+和OH-又可以相互作用生成弱电解质NH3?H2O,使H2O的电离平衡向电离的方向移动,溶液中的C(H+)随之增大,当达到新的平衡时,C(H+)>C(OH-),溶液显酸性。上述作用的总反应可以表示为:NH4++H2O NH3?H2O+H+ [思考]NH4Cl是强酸弱碱盐,那到底是不是所有的强酸弱碱盐溶液都呈碱性在?同学们自己分析探讨硫酸铝溶液为什么显酸性? [意图]通过探究,使学生对盐的水解的实质有一个初步的认识,引导学生对弱电解质电离的本质的进一步思考,通过类比联系让学生对盐类的水解能更熟练的分析其本质,锻炼学生的类比思维。 [问题]请同学们用类比的方法自己分析醋酸钠溶液为什么显碱性? [结论]由于醋酸钠溶液中同时存在CH3COO-和H+,CH3COO-必定会结合H+,从而使溶液中H+的浓度降低,破坏了水的电离或者说促进了水的电离,使溶液中OH-的浓度大于H+的浓度,因此溶液呈碱性。(学生分析,学生相互评价) [师生]归纳结论——同学们能否归纳出盐类的水解的定义、水解的特征?水解的本质?水解的条件?水解规律分别是什么?” [思考、讨论、作答] [师生归纳] (1)定义 在水溶液中,盐电离产生的离子与水电离产生的H+或OH-结合生成弱电解质的反应。 (2)特征 盐类的水解反应是中和反应的逆反应,反应程度小,是吸热反应。 (3)实质:水解反应促进水的电离,使c(H+)和c(OH-)发生变化。 (4)条件:盐易溶,有弱离子。 (5)规律:有弱就水解;越弱越水解;谁强显谁性;同强显中性。 [设计意图]锻炼学生的归纳思维能力。 6.3 微课程3. 表示方法——如何书写盐的水解方程式? [探究3]如何表示盐的水解?大家通常用水解的化学方程式和离子方程式来表示。书写时有哪些注意事项? [师生讨论]以NaHCO3溶液为例。 (1)先判断盐的类型找“弱”离子。NaHCO3是强碱弱酸盐,HCO-3为弱酸根离子。 (2)盐类水解的离子方程式是弱酸根离子与水的反应。一般应用“ 瘛绷接,由于水解程度较小,水解生成的弱电解质的量较少,即一般不生成气体或沉淀,一般不标“↑”、“↓”等符号。HCO-3+H2O H2CO3+OH- (3)多元弱酸根离子水解的离子方程式应分步书写,水解是以第一步水解为主,如CO2-3水解的离子方程式为: CO2-3+H2O HCO-3+OH-(主要) HCO-3+H2O H2CO3+OH-(次要) (4)多元弱碱的阳离子水解反应也是分步进行的,中学阶段只要求一步写到底即可。 如 Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ [学生]动手练习、交流、熟练掌握,写出下列盐的水解离子方程式: (1)CH3COONa、NaClO (2) Na2SO3、 Na3PO4 (3) NH4Cl、CuSO4、AlCl3 [师生]交流、熟练掌握水解的化学方程式和离子方程式的书写 6.4 微课程4. 影响盐的水解因素是什么? [探究4]已知:HClO 、CH3COOH、 HNO2都是弱酸.其电离常数Ka分别为3.0×10-8 、1.8×10-5 、4.6×10-4,试推测0.1mol/L NaClO 、CH3COONa、 NaNO2的溶液的pH大小顺序. [师生]交流、讨论。 [结论] NaClO 、CH3COONa、 NaNO2的溶液的pH依次减小。酸越弱,对应的盐越易水解。 大家发现:不同的盐水解后,溶液的酸碱性有差别,通过实验判断碳酸钠和碳酸氢钠、醋酸钠与碳酸钠水溶液碱性强弱大小?也就是说盐类水解的程度不一样,这与物质本身有关,具体地说,是与反应中形成的弱酸或弱碱电离程度有关,电离程度越大,水解程度越?(小),反之,电离程度越小,水解程度越?(大)。像NNaCl这种盐,他们对应的酸和碱都是强电解,所以不水解。 [讨论]水解是中和反应的逆反应,温度如何影响水解?溶液的浓度、酸碱性如何影响水解程度? [结论]内因:与本质结构有关;外因:① 温度高水解程度大;② 浓度小水解程度大③ 酸碱性根据水解情况,水解显酸性酸抑制碱促进,水解显碱性碱抑制酸促进。 [课后思考] (1)你知道盐的水解在生产、生活中有哪些应用? (2)盐的溶液中弱离子水解多?还是不水解多? (3)怎样比较盐溶液如碳酸钠、氯化铵溶液中各离子浓度大小? 参 考 文 献: [1] 黎加厚.微课的含义与发展[J].中小学信息技术教育,2013(4):10-12. [2] 毕华林。化学的魅力与化学教育的挑战 [J].化学教学,2015(5):2-5 [3] 梁乐明,曹俏俏,张宝辉.微课程设计模式研究——基于国内外微课程的对比分析[J].开放教育研究,2013(1):65-72. [4] 倪娟,科学教育中的学科立场与实践取向 [J].化学教学,2016(4):19-22.

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