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摘 要 单元教学设计应该以提升素养为终极目标，准确刻画认知的“阶”，掌握学生已有的经验和认知水平，描述学生预期达到的中间水平，在障碍点帮助学生及时修正与强化。通过层级清晰的问题情境来激疑启迪，外显学生认知过程，引导学生进行体验式和研究性学习，注重探究知识本原，实现“扩展认知对象和视角，让认识思路结构化，从经验定性思维走向模型、定量、图像思维，达成提升学生认知水平”的单元教学目标。
关键词 高中化学 认知进阶 沉淀溶解平衡 单元教学设计
学习是一个训练思维、扩展认识对象和视角的过程。学习进阶是用来描述学生对某一领域知识不断复杂化的学习过程的假设模型，学习水平高度存在上下限，根据学生表现划分不同成就水平[1]。在素养教学背景下，单元教学设计应该围绕核心概念，以提升素养为总目标，规划与优化认知的“阶”，了解学生的不同基础和认知能力水平，对中间水平进行深刻描述，在符合学生的认知水平和规律的基础上，在相应时间节点给予学生支持与帮助。单元教学设计就是从一章或者一个单元的角度出发，根据知识点的需要，综合利用各种教学形式和教学策略，对教学目标、内容、方法、步骤等进行整体的综合设计，通过一个阶段的学习，让学习者完成对一个相对完整的知识单元的学习。
一、“沉淀溶解平衡”的认知进阶分析
《化学反应原理》中的“沉淀溶解平衡”是在学习“化学平衡、电离平衡、水解平衡”之后。学生通过前面的学习，已积累了对平衡概念的基本认知，但是对平衡相关知识的掌握程度仍存在差异。“沉淀溶解平衡”在工业除杂等领域有重要应用，许多学生在此之前只会定性理解。作为“离子平衡”的结束篇，它承载了提升学生对离子反应整体认识的任务。针对这些实际情况，笔者認为，通过学案导学及递进式的问题情境激疑深究，引导学生进行体验式及研究式学习，外显学生的认知过程，在障碍点帮助学生及时反馈、反思、修正与强化，不断扩展认知领域，丰富认知角度和结构，构建新认知和新观念，实现认知“从事实到方法，从经验到理论，从定性到定量，从孤立到系统”等[2]的转变，感悟学科的本质与价值，以提升学科素养。
二、案例研究
“沉淀溶解平衡”也是一种化学平衡，但是又不同于其他化学平衡，它是一种异相平衡，难溶电解质固体浓度视为常数;相同点，它们都遵循平衡的建立和移动原理。
（一）从经验走向理论，实现认知理解本原化
“沉淀溶解平衡”需要融入化学平衡这一核心概念，应用平衡移动原理的知识，丰富学生对平衡体系的认知，可以将它与其他化学平衡进行辨析比较（如表1），帮助学生进一步认识沉淀溶解平衡的内涵。
表1 沉淀溶解平衡与弱电解质电离平衡的比较
[平衡类别 电离平衡 沉淀溶解平衡 表达式（举例） H2O [] H OH- AmBn（s） [] mAn （aq） nBm-（aq） 物质类别 弱电解质 难（微）溶，强、弱电解质都可 溶液特征 稀溶液 饱和溶液 平衡特征 逆、等、动、定、变、Qc=Kw 逆、等、动、定、变、Qc=Ksp ]
溶度积常数的表达、意义、应用是本单元教学的重点，同时概念的理解存在“经验、映射、关联、系统、整合”五个发展水平[3-4]。例如，溶解平衡与电离平衡也有关联点，难溶弱电解质的溶解平衡实际上存在两个过程，溶解与电离：Fe（OH）3（s）[]Fe（OH）3（aq）[]Fe3 （aq） 3OH-（aq），但是一般只表示出总的平衡。除了联系电离平衡，还可以引导学生对其他相关概念进行比较、关联、整合（如图1所示）：
通过构建概念网络图，对溶度积与其他平衡常数、溶解度概念的辨析，让学生深刻理解“沉淀溶解平衡”概念的本原，即内涵、本质、规律，认识到沉淀溶解平衡的本质也是化学平衡，有可逆性、条件性、可移动性、宏观静止与微观动态等特点，达到定量思维水平。
（二）从繁杂走向模型，使认知思路结构化
例1 侯氏制碱中为什么要先通氨气后通CO2？这一问题的解决，需要学生知道溶解度的差异（见表2）及应用、离子交换反应的内在条件、碳酸的电离过程及平衡移动原理。
通过分析，要生成碳酸氢钠沉淀，需要在饱和食盐水中先通入氨气的原因：一是增大二氧化碳的溶解量，二是使碳酸更多电离出HCO3-。在这一过程中，学生会突破原来的思维误区——认为H2CO3与[CO2-3]、[HCO-3]之间没有本质区别，能正确理解3种微粒之间的区别，在不同的pH环境中，其存在的主要形式是不同的。
表3中4种解决问题的方式体现了从定性走向定量，也是更科学严谨的思维。不囿于记住一些过度归纳的结论——“酸与盐反应，一定是较强酸制较弱酸”，事实就有反例：Cu2 H2S[]CuS（s） 2H K = [[Ka1]·[Ka2]（H2S）] / Ksp（CuS） ≈ 7.7 × 1016。所以不能以一概全，事物往往受多因素影响，当生成的沉淀极难溶时，弱酸也可以制得强酸。用定量思维、数学模型认识离子反应的方向，可以使学生对反应的理解更深刻，也能想到其可以用于创造新的反应。
（三）从孤立走向系统，丰富认识视角
沉淀反应是离子交换中的一种反应，不仅要对它分类分析（如表4），也要将它放在无机反应整体中进行比较分析。
方法：①加沉淀剂;②生成难溶的氢氧化物、弱酸盐可调控pH 条件：Qc
关键词 高中化学 认知进阶 沉淀溶解平衡 单元教学设计
学习是一个训练思维、扩展认识对象和视角的过程。学习进阶是用来描述学生对某一领域知识不断复杂化的学习过程的假设模型，学习水平高度存在上下限，根据学生表现划分不同成就水平[1]。在素养教学背景下，单元教学设计应该围绕核心概念，以提升素养为总目标，规划与优化认知的“阶”，了解学生的不同基础和认知能力水平，对中间水平进行深刻描述，在符合学生的认知水平和规律的基础上，在相应时间节点给予学生支持与帮助。单元教学设计就是从一章或者一个单元的角度出发，根据知识点的需要，综合利用各种教学形式和教学策略，对教学目标、内容、方法、步骤等进行整体的综合设计，通过一个阶段的学习，让学习者完成对一个相对完整的知识单元的学习。
一、“沉淀溶解平衡”的认知进阶分析
《化学反应原理》中的“沉淀溶解平衡”是在学习“化学平衡、电离平衡、水解平衡”之后。学生通过前面的学习，已积累了对平衡概念的基本认知，但是对平衡相关知识的掌握程度仍存在差异。“沉淀溶解平衡”在工业除杂等领域有重要应用，许多学生在此之前只会定性理解。作为“离子平衡”的结束篇，它承载了提升学生对离子反应整体认识的任务。针对这些实际情况，笔者認为，通过学案导学及递进式的问题情境激疑深究，引导学生进行体验式及研究式学习，外显学生的认知过程，在障碍点帮助学生及时反馈、反思、修正与强化，不断扩展认知领域，丰富认知角度和结构，构建新认知和新观念，实现认知“从事实到方法，从经验到理论，从定性到定量，从孤立到系统”等[2]的转变，感悟学科的本质与价值，以提升学科素养。
二、案例研究
“沉淀溶解平衡”也是一种化学平衡，但是又不同于其他化学平衡，它是一种异相平衡，难溶电解质固体浓度视为常数;相同点，它们都遵循平衡的建立和移动原理。
（一）从经验走向理论，实现认知理解本原化
“沉淀溶解平衡”需要融入化学平衡这一核心概念，应用平衡移动原理的知识，丰富学生对平衡体系的认知，可以将它与其他化学平衡进行辨析比较（如表1），帮助学生进一步认识沉淀溶解平衡的内涵。
表1 沉淀溶解平衡与弱电解质电离平衡的比较
[平衡类别 电离平衡 沉淀溶解平衡 表达式（举例） H2O [] H OH- AmBn（s） [] mAn （aq） nBm-（aq） 物质类别 弱电解质 难（微）溶，强、弱电解质都可 溶液特征 稀溶液 饱和溶液 平衡特征 逆、等、动、定、变、Qc=Kw 逆、等、动、定、变、Qc=Ksp ]
溶度积常数的表达、意义、应用是本单元教学的重点，同时概念的理解存在“经验、映射、关联、系统、整合”五个发展水平[3-4]。例如，溶解平衡与电离平衡也有关联点，难溶弱电解质的溶解平衡实际上存在两个过程，溶解与电离：Fe（OH）3（s）[]Fe（OH）3（aq）[]Fe3 （aq） 3OH-（aq），但是一般只表示出总的平衡。除了联系电离平衡，还可以引导学生对其他相关概念进行比较、关联、整合（如图1所示）：
通过构建概念网络图，对溶度积与其他平衡常数、溶解度概念的辨析，让学生深刻理解“沉淀溶解平衡”概念的本原，即内涵、本质、规律，认识到沉淀溶解平衡的本质也是化学平衡，有可逆性、条件性、可移动性、宏观静止与微观动态等特点，达到定量思维水平。
（二）从繁杂走向模型，使认知思路结构化
例1 侯氏制碱中为什么要先通氨气后通CO2？这一问题的解决，需要学生知道溶解度的差异（见表2）及应用、离子交换反应的内在条件、碳酸的电离过程及平衡移动原理。
通过分析，要生成碳酸氢钠沉淀，需要在饱和食盐水中先通入氨气的原因：一是增大二氧化碳的溶解量，二是使碳酸更多电离出HCO3-。在这一过程中，学生会突破原来的思维误区——认为H2CO3与[CO2-3]、[HCO-3]之间没有本质区别，能正确理解3种微粒之间的区别，在不同的pH环境中，其存在的主要形式是不同的。
表3中4种解决问题的方式体现了从定性走向定量，也是更科学严谨的思维。不囿于记住一些过度归纳的结论——“酸与盐反应，一定是较强酸制较弱酸”，事实就有反例：Cu2 H2S[]CuS（s） 2H K = [[Ka1]·[Ka2]（H2S）] / Ksp（CuS） ≈ 7.7 × 1016。所以不能以一概全，事物往往受多因素影响，当生成的沉淀极难溶时，弱酸也可以制得强酸。用定量思维、数学模型认识离子反应的方向，可以使学生对反应的理解更深刻，也能想到其可以用于创造新的反应。
（三）从孤立走向系统，丰富认识视角
沉淀反应是离子交换中的一种反应，不仅要对它分类分析（如表4），也要将它放在无机反应整体中进行比较分析。
方法：①加沉淀剂;②生成难溶的氢氧化物、弱酸盐可调控pH 条件：Qc