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【摘要】以人教版九年级下册 “酸和碱的中和反应”为例，对其教学实施流程、设计意图进行分析，将化学学科核心素养落实在科学探究教学中。
【关键词】核心素养;科学探究;中和反应
一、问题的提出
《普通高中化学课程标准 （2017年版）》中明确提出，化学学科的核心素养包括“宏观辨析与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”五方面。化学核心素养在初中课堂中的渗透，有利于初高中的衔接，为学生后续学习化学奠定基础。本节课是人教版初中化学下册第十单元课题2“酸和碱的中和反应”的第1课时。中和反应是链接酸、碱、盐知识体系的重要纽带，起着承上启下的作用。课本的探究实验是用无色酚酞溶液颜色的变化证明氢氧化钠与稀盐酸能发生反应。本节课尝试让学生们不拘泥于课本，在他们已有知识的基础上去大胆设计出多种解决方案并进行论述、实验验证，培养学生科学探究和创新意识。
二、教学理念与设计
1.教学理念
在综合考虑教学内容特点、学生能力特点和素养课堂要素的基础上，本节课采取“合作探究”的教学形式，突出学生的主体地位，教师将打破书本的局限，引导学生将新概念与已有知识进行整合与提升，从多角度设计实验方案，引发学生对知识的深度学习，并构建无明显现象化学反应发生的证据模型，促使学生认知水平逐渐得到提高。
2.教学目标的分析
教学目标的确立是依据学科的核心素养，相较于三维目标，学科核心素养内容更具体、更有可测性、更能体现学科的本质。因此，在确立本节课的教学目标时基于化学学科核心素养对原有的三维目标进行了整合与提升。教学目标设定如下：
（1）通过小组合作设计多个实验方案证明酸与碱发生反应，增强学生的合作意识，提高学生的实验探究与创新能力;（2）通过探究氢氧化钠和盐酸反应，学生寻找无明显现象化学反应发生的方法，发展学生“模型认知”的学科素养;（3）理解中和反应的概念，学生以小品形式从微观角度认识中和反应的实质，进一步强化学生的微粒观，从“宏观辨识到微观探析”的角度进行知识建构;（4）了解中和反應在实际生活、生产中的应用，感受化学来源于生活，应用于生活，培养学生的社会责任感。
3.教学流程（图1）
三、教学过程
环节1：创设情景，引发思考
本节课以“斯达舒治疗胃酸过多”的广告作为情景材料，从中提取氢氧化铝可治疗胃酸过多这一内容展开。
演示实验1：向盛有等量的蒸馏水和稀盐酸的两支试管中分别加入等量的氢氧化铝固体，观察现象。水中的氢氧化铝不溶解，但在稀盐酸中固体消失，证明氢氧化铝能和稀盐酸发生反应。
演示实验2：向盛有氢氧化钠溶液的试管中加入稀盐酸，没有明显实验现象。
提问：如何证明氢氧化钠和稀盐酸发生化学反应呢？
设计意图：教学情境尽可能贴近当地的社会实际和学生的日常生活，本节课以真实的情景作为切入点，让学生了解化学来源于生活。增加难溶性碱与酸反应的实验目的是为了让学生明白有些酸碱反应有明显现象，但有的没有，如何判断没有明显实验现象的是否发生化学反应呢？以此引发学生的思考。
环节2：寻找方法，建构模型
教师带着学生回忆第六单元探究二氧化碳与水反应的实验过程，借助酸碱指示剂我们知道二氧化碳溶于水时发生了化学反应，引导学生思考：判断化学反应发生的依据是什么？根据溶液酸碱性的变化，如何设计实验证明氢氧化钠与稀盐酸发生了反应？师生讨论得出，为了判断氢氧化钠与稀盐酸发生化学反应，可借助某些手段来体现反应物的消耗或者生成物的生成，以此证明反应的发生，进而建构变“无明显现象实验”到“有明显现象实验”的认知模型。
设计意图：本环节让学生通过已有知识和新知识的关联，引导学生提炼出解决方法，搭起思维框架，构建认知模型，为下一环节学生开展实验探究提供方法指引，学生跃跃欲试，增强学生学习和探究的欲望。
环节3：应用模型，实验探究
根据已建立的方法模型，教师指引学生分小组设计证明氢氧化钠和稀盐酸发生化学的实验方案。
小组之间展开讨论，并完善自己小组的实验方案，各小组实验方案汇总（见下表）。学生分组完成实验并分享实验结果。
设计意图：将认知模型应用到具体问题的分析，从不同角度设计出多种实验方案，并进行分组实验验证和分享，培养了学生的科学探究意识、证据推理能力和创新精神。学生在相互交流、质疑、认可中，锻炼了表达能力、合作能力。本环节需要学生综合运用有关酸、碱的知识，让学生知道知识的延续性和关联性，使学习变得更系统、高效。
环节4：微观探析，揭示实质
教师展示氢氧化钠溶液和稀盐酸反应的微观示意图，四个学生以小品的形式演绎氢氧化钠和稀盐酸反应的微观过程，并思考氢氧化钠和稀盐酸反应的实质是什么？学生写出该反应的化学方程式。仿照此反应，学生还书写了上课前氢氧化铝和稀盐酸反应的化学方程式，并引申到书写氢氧化钠和稀硫酸反应的化学方程式。在三个化学方程式的基础上，教师引导学生归纳中和反应的定义。
设计意图：本环节运用学生活动的形式，把平面的微观示意图形象化、生动化，帮助学生从宏观现象向微观解释转化，促进学生思维模式的转变，突破难点，培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。学生通过对该反应微观过程的理解和化学方程式的书写，进而从“宏观-微观-符号”三重表征更深入地认识中和反应。在教师的指导下学生归纳总结中和反应的定义，培养学生观察和分析推理能力。
环节5：学以致用，巩固提升
教师以问题为导向指引学生阅读课本61页相关内容。
问题：1.农业上，在改良酸性土壤时是否可以用氢氧化钠替代熟石灰？
2.处理硫酸厂的废水时为什么常用熟石灰处理？
学生讨论并进行分享。
设计意图：学生将所学知识用于分析中和反应在实际应用中的问题和现象，培养学生的迁移应用能力、总结归纳能力，同时让学生意识到在处理实际问题时，除了要考虑化学原理外，还要考虑其他因素，如对环境的影响、对人体的伤害，成本和价格等，提升学生“科学态度和社会责任”的核心素养。
四、教学反思
在学习化学过程中，科学探究是一种重要的学习方式，开展科学探究活动对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。本节课按照科学探究的一般步骤逐步完成，学生体验了科学探究的过程，享受了科学探究的乐趣。通过实验现象捕捉和证据推理，建构无明显现象化学反应发生的方法模型，培养学生科学探究的思维和方法。通过实验方案的设计、质疑、完善、操作、观察、思考、讨论，学生自主参与，逐步构建自己的知识体系，促进学生化学学科核心素养的养成。引导学生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。在新课改理念下，通过科学探究活动的开展，学生的化学核心素养会得到很好的培养和发展。
参考文献：
[1]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，2018.
[2]李燃.基于核心素养的初中化学学生变化观念的教学研究：如何证明反应的发生[J].中国现代教育装备，2019（11）.
[3]岑林期.立足科学探究学习 落实科学核心素养[J] .教书育人，2018（25）.
【关键词】核心素养;科学探究;中和反应
一、问题的提出
《普通高中化学课程标准 （2017年版）》中明确提出，化学学科的核心素养包括“宏观辨析与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”五方面。化学核心素养在初中课堂中的渗透，有利于初高中的衔接，为学生后续学习化学奠定基础。本节课是人教版初中化学下册第十单元课题2“酸和碱的中和反应”的第1课时。中和反应是链接酸、碱、盐知识体系的重要纽带，起着承上启下的作用。课本的探究实验是用无色酚酞溶液颜色的变化证明氢氧化钠与稀盐酸能发生反应。本节课尝试让学生们不拘泥于课本，在他们已有知识的基础上去大胆设计出多种解决方案并进行论述、实验验证，培养学生科学探究和创新意识。
二、教学理念与设计
1.教学理念
在综合考虑教学内容特点、学生能力特点和素养课堂要素的基础上，本节课采取“合作探究”的教学形式，突出学生的主体地位，教师将打破书本的局限，引导学生将新概念与已有知识进行整合与提升，从多角度设计实验方案，引发学生对知识的深度学习，并构建无明显现象化学反应发生的证据模型，促使学生认知水平逐渐得到提高。
2.教学目标的分析
教学目标的确立是依据学科的核心素养，相较于三维目标，学科核心素养内容更具体、更有可测性、更能体现学科的本质。因此，在确立本节课的教学目标时基于化学学科核心素养对原有的三维目标进行了整合与提升。教学目标设定如下：
（1）通过小组合作设计多个实验方案证明酸与碱发生反应，增强学生的合作意识，提高学生的实验探究与创新能力;（2）通过探究氢氧化钠和盐酸反应，学生寻找无明显现象化学反应发生的方法，发展学生“模型认知”的学科素养;（3）理解中和反应的概念，学生以小品形式从微观角度认识中和反应的实质，进一步强化学生的微粒观，从“宏观辨识到微观探析”的角度进行知识建构;（4）了解中和反應在实际生活、生产中的应用，感受化学来源于生活，应用于生活，培养学生的社会责任感。
3.教学流程（图1）
三、教学过程
环节1：创设情景，引发思考
本节课以“斯达舒治疗胃酸过多”的广告作为情景材料，从中提取氢氧化铝可治疗胃酸过多这一内容展开。
演示实验1：向盛有等量的蒸馏水和稀盐酸的两支试管中分别加入等量的氢氧化铝固体，观察现象。水中的氢氧化铝不溶解，但在稀盐酸中固体消失，证明氢氧化铝能和稀盐酸发生反应。
演示实验2：向盛有氢氧化钠溶液的试管中加入稀盐酸，没有明显实验现象。
提问：如何证明氢氧化钠和稀盐酸发生化学反应呢？
设计意图：教学情境尽可能贴近当地的社会实际和学生的日常生活，本节课以真实的情景作为切入点，让学生了解化学来源于生活。增加难溶性碱与酸反应的实验目的是为了让学生明白有些酸碱反应有明显现象，但有的没有，如何判断没有明显实验现象的是否发生化学反应呢？以此引发学生的思考。
环节2：寻找方法，建构模型
教师带着学生回忆第六单元探究二氧化碳与水反应的实验过程，借助酸碱指示剂我们知道二氧化碳溶于水时发生了化学反应，引导学生思考：判断化学反应发生的依据是什么？根据溶液酸碱性的变化，如何设计实验证明氢氧化钠与稀盐酸发生了反应？师生讨论得出，为了判断氢氧化钠与稀盐酸发生化学反应，可借助某些手段来体现反应物的消耗或者生成物的生成，以此证明反应的发生，进而建构变“无明显现象实验”到“有明显现象实验”的认知模型。
设计意图：本环节让学生通过已有知识和新知识的关联，引导学生提炼出解决方法，搭起思维框架，构建认知模型，为下一环节学生开展实验探究提供方法指引，学生跃跃欲试，增强学生学习和探究的欲望。
环节3：应用模型，实验探究
根据已建立的方法模型，教师指引学生分小组设计证明氢氧化钠和稀盐酸发生化学的实验方案。
小组之间展开讨论，并完善自己小组的实验方案，各小组实验方案汇总（见下表）。学生分组完成实验并分享实验结果。
设计意图：将认知模型应用到具体问题的分析，从不同角度设计出多种实验方案，并进行分组实验验证和分享，培养了学生的科学探究意识、证据推理能力和创新精神。学生在相互交流、质疑、认可中，锻炼了表达能力、合作能力。本环节需要学生综合运用有关酸、碱的知识，让学生知道知识的延续性和关联性，使学习变得更系统、高效。
环节4：微观探析，揭示实质
教师展示氢氧化钠溶液和稀盐酸反应的微观示意图，四个学生以小品的形式演绎氢氧化钠和稀盐酸反应的微观过程，并思考氢氧化钠和稀盐酸反应的实质是什么？学生写出该反应的化学方程式。仿照此反应，学生还书写了上课前氢氧化铝和稀盐酸反应的化学方程式，并引申到书写氢氧化钠和稀硫酸反应的化学方程式。在三个化学方程式的基础上，教师引导学生归纳中和反应的定义。
设计意图：本环节运用学生活动的形式，把平面的微观示意图形象化、生动化，帮助学生从宏观现象向微观解释转化，促进学生思维模式的转变，突破难点，培养学生“宏观辨识与微观探析”的学科素养。学生通过对该反应微观过程的理解和化学方程式的书写，进而从“宏观-微观-符号”三重表征更深入地认识中和反应。在教师的指导下学生归纳总结中和反应的定义，培养学生观察和分析推理能力。
环节5：学以致用，巩固提升
教师以问题为导向指引学生阅读课本61页相关内容。
问题：1.农业上，在改良酸性土壤时是否可以用氢氧化钠替代熟石灰？
2.处理硫酸厂的废水时为什么常用熟石灰处理？
学生讨论并进行分享。
设计意图：学生将所学知识用于分析中和反应在实际应用中的问题和现象，培养学生的迁移应用能力、总结归纳能力，同时让学生意识到在处理实际问题时，除了要考虑化学原理外，还要考虑其他因素，如对环境的影响、对人体的伤害，成本和价格等，提升学生“科学态度和社会责任”的核心素养。
四、教学反思
在学习化学过程中，科学探究是一种重要的学习方式，开展科学探究活动对发展学生的科学素养具有不可替代的作用。本节课按照科学探究的一般步骤逐步完成，学生体验了科学探究的过程，享受了科学探究的乐趣。通过实验现象捕捉和证据推理，建构无明显现象化学反应发生的方法模型，培养学生科学探究的思维和方法。通过实验方案的设计、质疑、完善、操作、观察、思考、讨论，学生自主参与，逐步构建自己的知识体系，促进学生化学学科核心素养的养成。引导学生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。在新课改理念下，通过科学探究活动的开展，学生的化学核心素养会得到很好的培养和发展。
参考文献：
[1]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，2018.
[2]李燃.基于核心素养的初中化学学生变化观念的教学研究：如何证明反应的发生[J].中国现代教育装备，2019（11）.
[3]岑林期.立足科学探究学习 落实科学核心素养[J] .教书育人，2018（25）.