韩冬

【摘要】以鲁科版必修一《氨和铵态氮肥》的教学为例，通过对微粒观的建构教学，对教材知识内容重新进行组合，通过问题设置，实验探究教学手段完成对学生微粒观的再建构，提升学生的化学核心素养。

【关键词】化学观念 微粒观建构 核心素养 实验探究

【基金项目】福建省教育科学“十二五”规划课题《渗透化学观念的高中化学校本作业研究》（立项批准号：FJJK15-440）的阶段成果。

【中图分类号】G633.8 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）32-0159-02

中学化学教学必须超越对具体知识本身的追求，从传授事实、掌握知识转变为使用事实、发展观念，即要从“知识为本”的教学转向“观念建构”的教学[1]。通过观念建构教学可以更好的培养学生的核心素养。本文以鲁科版必修一《氨和铵态氮肥》为例，分析如何在以微粒观建构为主的教学中，完成核心素养中的五个维度达成。即：宏观辨识与微观探析、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、科学精神与社会责任。

1.《氨和铵态氮肥》中的微粒观

1.1微粒观的内涵

现阶段对微粒观比较统一的认识包括：（1）物质是由微粒构成的；（2）构成物质的粒子是极其微小的；（3）微粒总是在不断地运动；（4）微粒间有一定的间隔；（5）微粒间存在着相互作用。

1.2微粒观在本节课中的呈现

氨气是一种有刺激性气味气体，呈现微粒观：微粒是微粒构成的并不断运动。氨气极易溶于水，呈现微粒观：微粒间存在相互作用并存在间隔。氨气与酸的反应生成铵盐，呈现微粒观：微粒间存在着相互作用并不断运动。铵盐受热易分解，呈现微粒观：微粒间存在相互作用。铵盐和碱的反应，呈现微粒观：微粒间存在相互作用。氨气的实验室制法，微粒观内容：微粒间存在相互作用并不断运动。

2.微粒观建构在本节课中的达成

2.1学生微粒观认知情况分析

学生在通过初中的学习，初步建立了物质是由很极其微小微粒组成的，微粒间是有间隔的概念，知道了分子、原子、离子、电子等微粒，也只是停留在知道的层次，更多是感性认识，懂得解释一些花香四溢，酒水混合1+1<2等基本的生活现象。通过高中阶段对物质的量和离子反应的学习，加深了学生在量化的基础上对微粒的极其微小和溶液中的微粒间相互作用本质的理性认识。但是对用微粒观是视角下，研究物质方法和程序的能力还缺乏实际经验。

2.2学生微粒观建构发展目标

通过本节课对微粒观建构，学生要应用以微粒观视角分析具体的实验现象的能力，完成宏观辨识与微观探析，并在辨识探析过程中会运用已知的理论，来解决实际问题。在实验探究中利用符号表征不断加深微粒观理解深度并用化学语言描述，通过实验探究过程遇到的问题的解决培养学生的创新意识。利用提出问题和实验验证，加强对学生科学精神和社会责任的培养。也为后期化学反应原理及物质结构学习奠定一个良好基础。

3.核心素养下的微粒观建构教学过程

3.1以微粒观为主的教学设计思路

从微粒观角度分析观察到氨气物性，探究氨气溶于水的实验，得出NH3的物性、化性，并完成三重表征，通过展示酸碱质子理论引导学生得出NH3和H+反应得到铵盐，利用实验探究分析铵盐性质，由NH4+和OH-得出氨气的实验室制法和NH4+检验，最后总结铵态氮肥的使用。

教学策略上，通过问题链和实验探究的方式，穿起整节课的教学环节。在过程中完成对微粒观建构。本节课教材中出现的NH3的氧化，其中涉及到N元素的转换也就是元素观核心内容。由于时间有限，把这个部分知识，放到下一节《氮的循环》学习。

3.2核心素养下的在微粒观建构教学过程

问题1：通过观察老师事先收集好的氨气，利用我们以前学过的研究物质的程序和方法，我们可以得到氨气的哪些性质？

设计意图：通过展示氨气的实物，让学生利用通过前面学习内容进行科学探究，得出氨气的物理性质，总结归纳氨气是一种无色无味有刺激性气味的性质，完成对微粒观中微粒是微粒构成并不断运动的核心概念建构。

核心素养的体现：宏观辨识与微观探析。

问题2：通过喷泉实验引入，氨气溶于水后微粒有哪些？使酚酞变红的微粒是什么？原理又是什么呢？

设计意图：从观察和体验中归纳出氨气的极易溶于水的性质，再过设计问题“氨为何可产生喷泉？其产物组成是什么？”完成对宏观-微观-符号三重表征的实现。引导学生探究氨溶于水后的碱性溶液的原因，完成溶液为碱性的原因是微粒OH-，概括出氨水显碱性的微观本质NH3+H2O？葑NH3·H2O？葑NH4++OH-，在氨气溶于水之后的体系中分子NH3，H2O，NH3·H2O，离子NH4+，OH-，H+共存体系，存在一水合氨的电离平衡。完成对微粒观中微粒间存在相互作用并存在间隔，核心概念建构。

核心素养的体现：宏观辨识与微观探析，证据推理与模型认知，变化观念与平衡思想。

问题3：通过引入酸碱质子理论，我们可以知道NH3是一种碱性气体，应该可以和酸反应生成盐，大家通过观察老师的浓氨水和浓盐酸的改进实验，得出了什么样的结论？改进后的实验优点在哪里呢？实验改进：用一只Φ12×75小试管装浓氨水放入到Φ20×200的大试管中，沿着大试管内壁滴加浓盐酸，马上用橡胶塞塞进试管口，稍震荡。优点：有效防止生成氯化铵逸散到空气中，污染环境。

设计意图：通过对酸碱质子理论推出氨气是一种碱性气体推理得出：氨气和浓盐酸反应。用实验手段进行验证-观察生成白烟的现象-探究原因-总结出氨气可以和酸反应生成铵盐，完成对NH3和H+形成铵盐从微粒观角度进行分析，完成對微粒观中微粒间存在着相互作用并不断运动的建构。

核心素养的体现：科学探究与创新意识、科学精神与社会责任。

问题4：对上述实验装置改进采用加热方式，我们可以观察到什么现象？你的结论是？

设计意图：通过对实验的观察发现白烟在温度高的地方浓度变小，推理得出铵盐易分解的性质。微粒观角度进行分析，完成对微粒观中微粒间存在相互作用的建构。

核心素养体现：宏观辨识与微观探析，证据推理与模型认知，科学探究与创新意识。

问题5：其他的铵盐是否也具有这样的性质？追问：那硫酸铵硝酸铵又如何呢？

设计意图：通过实验观察总结规律，利用类比思想解决问题，同时也要举例说明共性中的特性，例如：硫酸铵硝酸铵。完成对物质是由微粒组成的之间存在着相互作用的，核心观念建构。

核心素养体现：证据推理与模型认知、科学探究与创新意识。 问题6：通过上面的实验，我们知道铵盐中的NH4+在一定条件下可以转化为氨气。大家通过这个思路，可以制备出氨气吗？那又怎么来验证收集到的气体为氨气呢？

设计意图：利用已经学过内容加深对NH4+与OH-反应在一定条件下生成NH3的运用，进而得处铵盐（提供NH4+）和碱（提供OH-）的反应制备氨气，总结利用氯化铵和氢氧化钙加热制备氨气，也可以采用浓氨水和氢氧化钠固体制备少量氨气。体现了微粒观中微粒间存在相互作用。

核心素养的体现：证据推理与模型认知、科学探究与创新意识。

问题7：如何来检验一种盐是铵盐呢？

设计意图：根据铵盐中NH4+离子的性质，推理出铵盐的检验的两种方式，完善学生运用已知的证据科学推理的能力。在这个过程中，要培养学生规范的表达方式：取少量的样品溶解于试管中，加热，用镊子夹一张湿润的红色石蕊试纸在试管口处，观察是否变蓝，如变蓝则此样品含有NH4+。完成对微粒观中微粒间存在相互作用并不断运动内容的建构。

核心素养的体现：证据推理与模型认知、科学探究与创新意识。

问题8：如果农民使用铵态氮肥时，大家能不能从今天学习的内容，提供一些建议？

设计意图：利用铵盐易分解性质，得出保存环境在阴凉干燥处，并不能与碱性肥料一起使用。用真实的情景模拟，来增强理论联系实际的能力。让学生感受到化学就在身边，同时感受到化学对我们生活的正面影响。

核心素養的体现：证据推理与模型认知，科学精神与社会责任。

4.观念建构教学的与传统教学的对比

传统教学在元素化合物教学中，以知识为主体，关注知识的系统性，通常采用结构-性质-制法-用途讲授方式。但这种方式忽略了学生由观察事物现象分析本质的第一认知视角。以观念建构为主的教学，通过对学生已有的基本观念进行切入，并围绕着切入点，进行相关的知识内容的再建构，内容上环环相扣，思维上层层递进，注重认知发展的连贯性，符合学生的学习规律。

5.结语

为了更好的落实时代赋予教育的“以德树人”的根本任务，提升学生化学科学素养，立足于课堂教学，在以“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”体现了具有化学学科特质的思想和方法的引领下，从“科学探究与创新意识”实践层面激发创新，在“科学精神和社会责任”进一步完成化学学习更高层面的价值追求。将化学知识与技能的学习、化学核心观念的建构、科学探究与解决问题能力的发展、创新意识和社会责任感的形成等方面的进行有机的结合，使学生形成较为完整的化学学科核心素养体系是我们今后应该研究的方向并为之努力。

参考文献：

[1]王宝斌.“明”“暗”相间：学科观念下的化学专题复习[J].教育研究与评论，2014（5）：87-88.