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【摘要】发展学生化学学科核心素养是我们的学科追求，挖掘学科内容的育人价值，将其融入每一节化学课堂是化学教师的责任。以“探究氢氧化钠和二氧化碳的反应”为例，分享在笔者在教学中，立足于教材，整合教学资源，深度教学，实现学科育人价值。
【关键词】深度教学;学科育人价值;创新实验
1.问题的提出
《义务教育化学课程标准（2011年版）》指出，义务教育阶段的化学课程以提高学生的科学素养为主旨，激发学生学习兴趣，发展科学探究能力;引导学生认识化学在促进社会发展和提高人类生活质量方面的重要作用，培养学生的合作精神和社会责任感。《普通高中化学课程标准（2017年版）指出，高中化学课程应当以培养学生的化学学科核心素养为主旨，重视开展素养为本的教学，充分发挥化学学科的育人功能。2021年广州新中考改革也深受高中新课标与高考改革的影响，考查学生必备知识，关键能力，学科素养和核心价值。为此，在化学教学中如何培养学生的学科素养、实现化学育人价值是值得每一位化学教育者思考的问题。
深度教学是“教师借助一定的活动情境激发学生的求知欲，引导学生深度理解，使学生超越对表层知识符号的学习，进入知识内在的逻辑形式和意义领域”“通过深度教学挖掘学科知识背后所潜藏的育人价值”符合课标要求，也是人才培养的有效途径。
氢氧化钠和二氧化碳反应是教材第十单元课题1常见的碱的化学性质之一;该反应没有明显现象，教材中也没有编排实验，学生掌握起来比较抽象困难，由该具体反应再推广到碱和部分非金属反应的一般规律，属于教学的重难点;笔者立足于教材，重新整合教学资源，以城市报道中的环境污染问题引发学生思考，以探究实验为教学手段，引导学生基于情境，发现问题，解决问题，让学生在获得必备知识的同时，“突出培养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，突出强调个人修养、社会关爱、家国情怀”。
九年级虽然只是化学启蒙教育阶段，不需要培养化学家，但笔者希望能在课堂中让学生深层次的感受到化学的学科魅力，培养学生的学科兴趣、热情和学科素养，同时培养学生善于带着化学的眼睛发现问题，带着化学的头脑思考问题，用化学知识服务生产、生活、服务于社会，将化学的育人价值落于实处。
2.教学设计
2.1设计思路
发展学生化学学科核心素养是我们的学科追求，挖掘学科内容的育人价值，将其融入每一节化学课堂也是我们化学教师的责任。本节课以实验探究为主要学习方法，从「城市报道」硫酸厂超标排放，提出问题：硫酸厂可以怎么除SO2？引导学生运用类比思想，
二氧化硫類比二氧化碳，氢氧化钙类比氢氧化钠，除去二氧化硫，从具体的反应氢氧化钠和二氧化碳学起，将生活中的问题与课堂知识有效衔接。
课堂上以“如何证明氢氧化钠与二氧化碳发生反应”为主线，设置三个实验环节——“设计实验”“优化实验”“创新实验”，环环相扣，层层递进，带领学生完成了实验装置的变形记，用宏观现象验证了反应的发生;借助酸度计动态测定溶液中的pH值，从微观角度学习反应的本质，并书写相关化学方程式。观察化学方程式的相似之处，归纳出碱与部分非金属氧化物的反应规律。从而解决课堂最初的问题：硫酸厂可以怎么除去SO2 ？学生通过本节课不仅学习了相关的学科知识，培养了科学探究能力以及实验素养，通过环境污染问题提升学生环保意识，体会到化学源于生活又应用于生活，感受到化学在生产、生活中的正面价值。
2.2 教学过程
2.2.1创设情境——「城市报道」
由硫酸厂排放SO2超标，学生呼吸不畅，提问问题：如何除去硫酸厂中的SO2？同学们可以从今天的学习中找到答案。
2.2.2设计实验
探究反应发生的一般思路是①测定反应物的减少，将其可视化;②检验新物质生成;以氢氧化钠与二氧化碳反应为例，根据这一思路结合前面所学“测定空气中氧气含量”及“二氧化碳溶于水”的矿泉水瓶实验，布置学生完成预习任务——设计实验证明氢氧化钠与二氧化碳能反应。
课堂上展示学生预习拍摄的实验小视频 （实验装置图见图1），从视频中可以看到气球胀大了，集气瓶倒转后玻璃片不掉落;烧杯中的水倒流进集气瓶，瓶子变瘪了，且倒入氢氧化钠溶液的瓶子变瘪程度更大;烧杯中的氢氧化钠进入烧瓶形成了喷泉......实验成功了。那以上实验能成功证明“氢氧化钠和二氧化碳发生反应吗？”
学生们通过观察，思考，不难得到上述的实验能成功都主要是利用了二氧化碳的减少引起的气压差，将气压差可视化得到了验证。同时经过比较，学生不难发现塑料瓶的实验设计了对比，更加的严谨，排除了水的干扰，只有这一组实验能成功证明实验的发生。其他的实验需要进一步改进——将NaOH溶液换成等量的水，重复实验进行对比。
我充分肯定了他们的想法，同时也进一步发问：“可以将重复的实验合二为一吗？你们的实验装置还可以怎么改进呢？”由此，同学们开始进入到实验变形记的第二阶段——优化实验。
2.2.3优化实验
我继续引导学生思考讨论，自己小组实验装置存在的问题，梳理归纳为：①需要重复实验进行对比，操作不够简便;
②需要打开塞子才能加液，气体可能会泄露，造成误差;
③需要课前制备大量CO2;④需要药品用量比较大;
并讨论给出对应的解决方案：①将对照实验一体化;②密闭装置直接加液;③改用小容量仪器，④现制现用CO2。简而言之，优化实验，使其更严谨，更简单，更环保。
学生以小组为单位，根据提供的仪器对小组的实验进行改进。我在小组间来回穿梭，适时提出引导和建议，同时也见证他们的成功。展示两组学生优化实验的设计。
优化后实验获得其他同学们的一致肯定。他们都实现了将装置一体化，排除干扰，对比明显;改用注射器和塑料瓶，节约环保，将装置微量化。但还是需要实验前收集好CO2。这是，提醒同学们：前面的学习中我们可以解决快速制取CO2 的问题——使用碳酸钠粉末和稀盐酸。 紧接着，告诉学生“老师也有一套简易装置，可以将CO2的制取和反应的证明有效结合。学生们都非常好奇，由此进入到实验变形记的第三阶段——创新实验。
2.2.4创新实验
简易装置主要由若干个三通连接若干注射器而成，装置如图所示：
装置中A.B.C.部分主要利用CO2减少，引起压强差，将其可视化来证明NaOH和CO2的反应;而AD装置则可通过检验生成物Na2CO3的存在证明NaOH和CO2发生了反应。开始实验。
这个创新实验将两种证明反应发生的方法有效结合，实现了装置的一体化，简化了操作;同时用注射器，取少量的药品，可以直接测定反应物和生成物的体积，将实验微型化，定量化，节约又严谨。这套装置还可以更换其中的药品进行其他物质性质的探究，用途广泛。
2.2.5微观探析
经过上述实验装置的层层变形，学生们都知道了NaOH和CO2能反应。那反应的本质是什么呢？向学生介绍酸度计，用它来测定反应前后的pH，由此打开NaOH和CO2反应的微观世界：氢氧根离子和CO2反应生成碳酸根离子和水。接着，我请同学书写化学方程式，归纳碱和CO2的反应规律。SO2与CO2都是非金属氧化物，同類物质具有相似的化学性质，SO2也可以发生和CO2相似的化学反应：与碱反应生成盐和水。回到课堂刚开始的问题：硫酸厂可以如何除去SO2？学生不难得出，可以与碱溶液，比如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氨水等反应，结束了本节课的教学。
3.教学反思与总结
3.1 实现化学学科育人价值，教师要资源整合
纵观整个教学过程，通过一系列探究实验的展开，引导学生学习氢氧化钠和二氧化碳反应的化学性质和微观本质，继而了解碱和二氧化碳反应的性质，归纳出碱与非金属氧化物反应的一般规律。从宏观现象，到微观本质，再到符号表征，培养学生多维度学习物质的性质，促进学生有效学习，形成良好认知结构;合理应用教材、实验、多媒体、精密仪器等多种教学资源，丰富课堂，锻炼实验能力;培养探究精神，使提升学生核心素养真正落到实处，实现育人价值。
3.2 实现化学学科育人价值，课堂活动要创新
通过开展实验装置变形记，变传统教学为探究实验，以学生为主体，让学生主动设计实验，改进优化实验，将教材抽象的难点知识实验化、具体化，更有效的帮助学生掌握“氢氧化钠和二氧化碳反应”的学科知识，同时也提升了化学实验能力和素养，培养学生严谨求是的科学精神。
此外，利用简单的配件（4个注射器及3个三通）组装实验装置，有效将两种探究反应发生的思路方法结合在一起;装置将实验一体化、微型化、定量化，使实验更加严谨、简单、环保。同时还可以更换其中药品用于其他物质性质的探究，用途广泛。让学生有更宽广的学科思维。
3.3开展素养为本的教学，充分发挥化学学科的育人功能
化学学科知识的学习过程与育人价值的体现密不可分，教学中除了培养学生学科知识与技能外，提升学生的人文素养、环保意识、社会责任感科学精神等也是化学教师的责任。本节课以「城市报道」创设情境，引发学生思考硫酸厂如何除去污染物二氧化硫？以学生更为熟悉的CO2 为探究主体，通过系列实验探究，物质性质三重表征学习，掌握氢氧化钠和二氧化碳反应的本质，知识迁移到碱和某些非金属氧化物发生反应的规律，最后提出有效解决方法。将化学知识应用到工业生产中，应用到日常生活里，让学生体会化学在生产、生活中正面价值。在不断优化改进实验的过程中，让学生体会化学实验追求“更严谨、更节约、更环保”，为学生的终身教育奠基。
【参考文献】
[1]中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准（2011年版）[M].北京：北京师范大学出版，2012：6
[2]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，2018：7，12
[3]姚林群，郭元祥.新课程三维目标与深度教学——兼谈学生情感态度与价值观的培养〔J〕.课程·教材·教法，2011，（5）：12- 17.
[4]教育部.关于全面深化课程改革、落实立德树人根本任务的意见〔EB/OL〕.http：//old.moe.gov.cn/publicfiles/business/html-files/moe/s7054/201404/xxgk_167226.html，2014- 04- 08.
[5]哈斯朝勒，郝志军.学科育人价值的特性及其实现[J].教育理论与实践，2020，40（07）：14-17.
【关键词】深度教学;学科育人价值;创新实验
1.问题的提出
《义务教育化学课程标准（2011年版）》指出，义务教育阶段的化学课程以提高学生的科学素养为主旨，激发学生学习兴趣，发展科学探究能力;引导学生认识化学在促进社会发展和提高人类生活质量方面的重要作用，培养学生的合作精神和社会责任感。《普通高中化学课程标准（2017年版）指出，高中化学课程应当以培养学生的化学学科核心素养为主旨，重视开展素养为本的教学，充分发挥化学学科的育人功能。2021年广州新中考改革也深受高中新课标与高考改革的影响，考查学生必备知识，关键能力，学科素养和核心价值。为此，在化学教学中如何培养学生的学科素养、实现化学育人价值是值得每一位化学教育者思考的问题。
深度教学是“教师借助一定的活动情境激发学生的求知欲，引导学生深度理解，使学生超越对表层知识符号的学习，进入知识内在的逻辑形式和意义领域”“通过深度教学挖掘学科知识背后所潜藏的育人价值”符合课标要求，也是人才培养的有效途径。
氢氧化钠和二氧化碳反应是教材第十单元课题1常见的碱的化学性质之一;该反应没有明显现象，教材中也没有编排实验，学生掌握起来比较抽象困难，由该具体反应再推广到碱和部分非金属反应的一般规律，属于教学的重难点;笔者立足于教材，重新整合教学资源，以城市报道中的环境污染问题引发学生思考，以探究实验为教学手段，引导学生基于情境，发现问题，解决问题，让学生在获得必备知识的同时，“突出培养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，突出强调个人修养、社会关爱、家国情怀”。
九年级虽然只是化学启蒙教育阶段，不需要培养化学家，但笔者希望能在课堂中让学生深层次的感受到化学的学科魅力，培养学生的学科兴趣、热情和学科素养，同时培养学生善于带着化学的眼睛发现问题，带着化学的头脑思考问题，用化学知识服务生产、生活、服务于社会，将化学的育人价值落于实处。
2.教学设计
2.1设计思路
发展学生化学学科核心素养是我们的学科追求，挖掘学科内容的育人价值，将其融入每一节化学课堂也是我们化学教师的责任。本节课以实验探究为主要学习方法，从「城市报道」硫酸厂超标排放，提出问题：硫酸厂可以怎么除SO2？引导学生运用类比思想，
二氧化硫類比二氧化碳，氢氧化钙类比氢氧化钠，除去二氧化硫，从具体的反应氢氧化钠和二氧化碳学起，将生活中的问题与课堂知识有效衔接。
课堂上以“如何证明氢氧化钠与二氧化碳发生反应”为主线，设置三个实验环节——“设计实验”“优化实验”“创新实验”，环环相扣，层层递进，带领学生完成了实验装置的变形记，用宏观现象验证了反应的发生;借助酸度计动态测定溶液中的pH值，从微观角度学习反应的本质，并书写相关化学方程式。观察化学方程式的相似之处，归纳出碱与部分非金属氧化物的反应规律。从而解决课堂最初的问题：硫酸厂可以怎么除去SO2 ？学生通过本节课不仅学习了相关的学科知识，培养了科学探究能力以及实验素养，通过环境污染问题提升学生环保意识，体会到化学源于生活又应用于生活，感受到化学在生产、生活中的正面价值。
2.2 教学过程
2.2.1创设情境——「城市报道」
由硫酸厂排放SO2超标，学生呼吸不畅，提问问题：如何除去硫酸厂中的SO2？同学们可以从今天的学习中找到答案。
2.2.2设计实验
探究反应发生的一般思路是①测定反应物的减少，将其可视化;②检验新物质生成;以氢氧化钠与二氧化碳反应为例，根据这一思路结合前面所学“测定空气中氧气含量”及“二氧化碳溶于水”的矿泉水瓶实验，布置学生完成预习任务——设计实验证明氢氧化钠与二氧化碳能反应。
课堂上展示学生预习拍摄的实验小视频 （实验装置图见图1），从视频中可以看到气球胀大了，集气瓶倒转后玻璃片不掉落;烧杯中的水倒流进集气瓶，瓶子变瘪了，且倒入氢氧化钠溶液的瓶子变瘪程度更大;烧杯中的氢氧化钠进入烧瓶形成了喷泉......实验成功了。那以上实验能成功证明“氢氧化钠和二氧化碳发生反应吗？”
学生们通过观察，思考，不难得到上述的实验能成功都主要是利用了二氧化碳的减少引起的气压差，将气压差可视化得到了验证。同时经过比较，学生不难发现塑料瓶的实验设计了对比，更加的严谨，排除了水的干扰，只有这一组实验能成功证明实验的发生。其他的实验需要进一步改进——将NaOH溶液换成等量的水，重复实验进行对比。
我充分肯定了他们的想法，同时也进一步发问：“可以将重复的实验合二为一吗？你们的实验装置还可以怎么改进呢？”由此，同学们开始进入到实验变形记的第二阶段——优化实验。
2.2.3优化实验
我继续引导学生思考讨论，自己小组实验装置存在的问题，梳理归纳为：①需要重复实验进行对比，操作不够简便;
②需要打开塞子才能加液，气体可能会泄露，造成误差;
③需要课前制备大量CO2;④需要药品用量比较大;
并讨论给出对应的解决方案：①将对照实验一体化;②密闭装置直接加液;③改用小容量仪器，④现制现用CO2。简而言之，优化实验，使其更严谨，更简单，更环保。
学生以小组为单位，根据提供的仪器对小组的实验进行改进。我在小组间来回穿梭，适时提出引导和建议，同时也见证他们的成功。展示两组学生优化实验的设计。
优化后实验获得其他同学们的一致肯定。他们都实现了将装置一体化，排除干扰，对比明显;改用注射器和塑料瓶，节约环保，将装置微量化。但还是需要实验前收集好CO2。这是，提醒同学们：前面的学习中我们可以解决快速制取CO2 的问题——使用碳酸钠粉末和稀盐酸。 紧接着，告诉学生“老师也有一套简易装置，可以将CO2的制取和反应的证明有效结合。学生们都非常好奇，由此进入到实验变形记的第三阶段——创新实验。
2.2.4创新实验
简易装置主要由若干个三通连接若干注射器而成，装置如图所示：
装置中A.B.C.部分主要利用CO2减少，引起压强差，将其可视化来证明NaOH和CO2的反应;而AD装置则可通过检验生成物Na2CO3的存在证明NaOH和CO2发生了反应。开始实验。
这个创新实验将两种证明反应发生的方法有效结合，实现了装置的一体化，简化了操作;同时用注射器，取少量的药品，可以直接测定反应物和生成物的体积，将实验微型化，定量化，节约又严谨。这套装置还可以更换其中的药品进行其他物质性质的探究，用途广泛。
2.2.5微观探析
经过上述实验装置的层层变形，学生们都知道了NaOH和CO2能反应。那反应的本质是什么呢？向学生介绍酸度计，用它来测定反应前后的pH，由此打开NaOH和CO2反应的微观世界：氢氧根离子和CO2反应生成碳酸根离子和水。接着，我请同学书写化学方程式，归纳碱和CO2的反应规律。SO2与CO2都是非金属氧化物，同類物质具有相似的化学性质，SO2也可以发生和CO2相似的化学反应：与碱反应生成盐和水。回到课堂刚开始的问题：硫酸厂可以如何除去SO2？学生不难得出，可以与碱溶液，比如氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氨水等反应，结束了本节课的教学。
3.教学反思与总结
3.1 实现化学学科育人价值，教师要资源整合
纵观整个教学过程，通过一系列探究实验的展开，引导学生学习氢氧化钠和二氧化碳反应的化学性质和微观本质，继而了解碱和二氧化碳反应的性质，归纳出碱与非金属氧化物反应的一般规律。从宏观现象，到微观本质，再到符号表征，培养学生多维度学习物质的性质，促进学生有效学习，形成良好认知结构;合理应用教材、实验、多媒体、精密仪器等多种教学资源，丰富课堂，锻炼实验能力;培养探究精神，使提升学生核心素养真正落到实处，实现育人价值。
3.2 实现化学学科育人价值，课堂活动要创新
通过开展实验装置变形记，变传统教学为探究实验，以学生为主体，让学生主动设计实验，改进优化实验，将教材抽象的难点知识实验化、具体化，更有效的帮助学生掌握“氢氧化钠和二氧化碳反应”的学科知识，同时也提升了化学实验能力和素养，培养学生严谨求是的科学精神。
此外，利用简单的配件（4个注射器及3个三通）组装实验装置，有效将两种探究反应发生的思路方法结合在一起;装置将实验一体化、微型化、定量化，使实验更加严谨、简单、环保。同时还可以更换其中药品用于其他物质性质的探究，用途广泛。让学生有更宽广的学科思维。
3.3开展素养为本的教学，充分发挥化学学科的育人功能
化学学科知识的学习过程与育人价值的体现密不可分，教学中除了培养学生学科知识与技能外，提升学生的人文素养、环保意识、社会责任感科学精神等也是化学教师的责任。本节课以「城市报道」创设情境，引发学生思考硫酸厂如何除去污染物二氧化硫？以学生更为熟悉的CO2 为探究主体，通过系列实验探究，物质性质三重表征学习，掌握氢氧化钠和二氧化碳反应的本质，知识迁移到碱和某些非金属氧化物发生反应的规律，最后提出有效解决方法。将化学知识应用到工业生产中，应用到日常生活里，让学生体会化学在生产、生活中正面价值。在不断优化改进实验的过程中，让学生体会化学实验追求“更严谨、更节约、更环保”，为学生的终身教育奠基。
【参考文献】
[1]中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准（2011年版）[M].北京：北京师范大学出版，2012：6
[2]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，2018：7，12
[3]姚林群，郭元祥.新课程三维目标与深度教学——兼谈学生情感态度与价值观的培养〔J〕.课程·教材·教法，2011，（5）：12- 17.
[4]教育部.关于全面深化课程改革、落实立德树人根本任务的意见〔EB/OL〕.http：//old.moe.gov.cn/publicfiles/business/html-files/moe/s7054/201404/xxgk_167226.html，2014- 04- 08.
[5]哈斯朝勒，郝志军.学科育人价值的特性及其实现[J].教育理论与实践，2020，40（07）：14-17.