从三个模块对碳酸钠和碳酸氢钠的教学要求看,初中对盐的性质的要求是个别了解,高一对盐的性质要求是纳入类别并对本质有初步了解,高二则对电解质的性质达到微观分析的层次。
(2)分析本节教材具体的知识本体及其主线。
教材内容的主体就是一个科学探究,探究的顺序是碳酸钠和碳酸氢钠溶于水的情况、水溶液的碱性、两者的热稳定性、与酸的反应,其中与酸的反应教材没有要求做实验而是直接书写反应方程式。最后简要介绍其作为食用碱和工业用碱的用途。
教材突出了实验手段在元素化合物学习中的作用,用实验提升兴趣、启发思维。教材对物质性质的探究基本遵循了外观观察→物理性质→化学性质的基本过程。但如何落实概念和理论对碳酸钠和碳酸氢钠学习的指导,教材没有具体的设计,没有安排讨论、思考与交流等活动。用途的介绍需适当补充。
(3)分析相关的原有认知和后续认知。
原有认知:碳酸钠和碳酸氢钠能与盐酸反应,程度好的学生可以写出反应方程式;了解化肥的鉴别的一般思路方法;物质的分类和离子反应及其条件已经学习,基本具备从类别和组成上认识物质性质的思维。
后续认知:铝盐和偏铝酸盐较为特殊,铁盐的学习重点在氧化还原反应;选修模块学习碳酸钠和碳酸氢钠溶液呈碱性的本质原因、溶液中离子浓度的关系。
可见,碳酸钠和碳酸氢钠的学习承载着大多数价态稳定的盐的性质学习方法,也承载着多元酸形成的盐的性质的学习方法,用怎样的方法和思维认识这些盐的性质是本节教学的重点。如果不这样认识,有可能降低本节教学的要求。
元素化合物的学习除了借助实验观察和分析,还要有有效的理论工具为指导,指导本节课内容学习的工具主要是离子反应理论、物质的类别(组成相似性质相似,同类物质性质相似),用以帮助学生理解具体的性质并形成长期有效的思维方式。首先从类别看,如果是熟悉的物质类别,那么它应具备此类物质的一般通性,比如金属、酸、碱等,但对盐的学习是无法借助同类物质通性的,盐的通性在高中阶段应该概括为在溶液中发生复分解反应,再从复分解反应的条件入手探究它们的性质和反应,在遇到具体问题和疑难时应抓住组成和结构决定物质性质的根本思维。
如,对于碳酸钠,一种合理的思维方式:溶于水会有和,猜测能否与某些离子生成沉淀、气体、水;猜测能否与某些离子生成沉淀、气体、水;然后再进行必要的实验探究。初中学过的大理石在组成上与碳酸钠有共性,大理石高温分解的性质碳酸钠有没有?碳酸氢钠可以使用非常类似的思维方式。也可能会有不同的思维方式,比如碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸的组成在学生看来都有一定的相似,能不能抓住这种组成特点突破对碳酸氢钠的认识呢?与碳酸钠相似故也能与酸反应,与碳酸相似故也能与碱反应,还可能受热易分解。最后将碳酸钠和碳酸氢钠的性质用分类工具扩展到其他碳酸盐和碳酸氢盐。
(4)分析承载的化学核心观念、思想和方法。
化学核心观念对“碳酸钠和碳酸氢钠”学习的支持,具体内容如下。
微粒观:碳酸钠和碳酸氢钠的组成的认识、电离特点。
变化观:离子反应是有条件的。
分类方法:电解质在溶液中的反应实质是离子的反应;同类物质性质相似。
实验研究方法:控制实验条件的方法。
化学价值观:碳酸钠、碳酸氢钠用途广泛。
(5)“碳酸钠和碳酸氢钠”教学目标设计参考。
①知识与技能。
②过程与方法。
a.进一步体会研究物质性质的一般过程:外观观察→某些物理性质→化学性质→特殊性质。
b.进一步体会对比实验中实验条件控制的方法。
c.初步学会以物质分类、离子反应等理论工具探究常见的盐的性质。
五、反思与建议
用上述思路和框架对教学内容进行分析和设计教学目标,是将每一个章节、课时的教学放在整个中学化学课程体系和中学化学总体教学目标中进行思考和设计,因此对把握教学的重点、知识的深广度、学生的认知障碍有积极的作用,能使新入职教师或经验不足教师的教学效果有最基本的保证。但此项工作仅为教学设计的第一个环节,还要据此选择和组织内容,设计教学方式和手段,设计评价方式等。
在上述应用实例中,我并没有明确提出情感态度与价值观目标,但并不表明该课例的教学没有情感态度与价值观目标,主要是基于教学目标的导教、导学和导测评功能,将本节教学不能完全达成的长期课程目标隐去,而将情感态度与价值观目标渗透在本节教学能够完成的具体活动和任务中去。我倡导的是教学目标的制定须对教与学有直接的、强有力的指引作用