基于主题教学模式的高中化学教学设计

2020-06-01黄丽丹

教育界·A 2020年4期

黄丽丹

【摘要】基于主题教学模式的高中化学教学能够为跨学科领域的知识建构与学习提供可能，同时充分发挥了学生的主体作用，培养了学生的科学探究与创新意识等素养，有利于学生形成系统的化学核心知识和化学思维。文章以高中化学“化学能与热能的相互转化”为例，探讨了基于主题教学模式的高中化学教学设计策略。

【关键词】主题教学模式；高中化学；教学设计

主题教学是以学生的兴趣为出发点，并围绕某一主题不断设计学习任务，促使学生主动探究、构建知识的一种教学模式。显然，这种教学模式能够满足学生多样化、个性化学习的需求，从而实现践行发展学生核心素养的要求。因此，从教学设计与实施研究的角度入手，在高中化学课堂教学中探究主题教学模式具有重要的意义。

一、高中化学主题教学设计

1.主题教学内涵和基本要素

主题教学，其实质是围绕着主题组织学习内容，在一些真实情境中按照既定的主题设计驱动性的学习任务来驱动学习，强调对活动的设计，使学生围绕主题意义构建知识，在活动中体验知识的形成过程。主题教学一般包括主题、活动、资源、问题情境、评价等基本要素。其中，主题居于中心位置，为了达到牵引整个教学系统的目的，教师应将不同章节或同一章节中的不同知识按照一定的规律设计形成主题。在高中化学教学中，主题教学的设计应以问题探究为主，让学生在任务驱动型学习活动中培养科学探究与创新意识等，形成系统的化学核心知识和化学思维，促进学生学科能力及素养的发展。

2.主题教学设计的基本环节

（1）依据学习内容，选定主题。高中化学主题的选择要以课程标准为依据，可以是化学课程标准中的内容，也可以是教师根据实际教学情况自主确定的内容。

（2）结合课程标准，制定目標。教师应紧紧围绕化学学科中核心素养的发展水平，将核心素养目标渗透在教学中的各个环节，有效达到“教、学、评”一体化的效果。值得说明的是，在具体教学设计中应注意教学目标与评价目标的一致性和整体性。以“化学能与热能的相互转化”为例，其教学目标是理解化学反应中能量变化的主要表现形式，掌握化学反应与能量变化的联系，并通过具体的吸、放热实验探究，具体感知吸热反应和放热反应。评价目标主要是诊断学生对化学反应中能量变化的认识思路、学生的信息素养以及实验探究和方案设计的水平等。

（3）精心预设任务，引导探究。教师应及时预想教学环节，不断指导学生讨论各种观点和问题，在此基础上让学生明确观点，然后分析评价他人观点，并就当前问题协商出论据及有关材料，从而促使学生共同建构所学知识。例如，在“化学能与热能”主题教学中，笔者及时设计了驱动型任务，并引导学生实施吸、放热反应实验，然后从成本、环保、效率等方面组织学生对已有实验设备进行评价和辨析，最后在此基础上帮助学生形成优化方案。

（4）引领总结反思，多元评价。为了便于教师更好地分析教学中存在的问题，教师应在完成教学任务之后及时进行教学反思和评价，不仅分析学生对教学内容的掌握情况，反思课后测评的大致结果，而且要对学生的全程参与、探究学习过程等进行多元评价，以促进学生不断发展。

二、高中化学主题教学实践

1.呈现资源，引入主题

为了有效培养学生的信息素养，让学生了解更多中国古代文明成就，笔者呈现了《山海经·五藏山经》《本草纲目》中关于煤炭的相关史料，阐述能源是能够提供能量的资源，并展示如下图表，要求学生以小组为单位，对教材和各方资料进行梳理，归纳总结出不同时期人均耗能量规律。

同时，为了对能量转化及能源发展问题的研究做好铺垫，促进学科之间的融合，笔者要求学生联系地理学科知识，对能源进行分类，并类比“质量守恒定律”，以是否同意“利用能源就是能量转化的过程，并且还一定伴随着化学变化”这种说法为例，要求学生结合初中所学知识以及生活经验各抒己见，并要求学生举出实例进行解释，有效提高学生的逻辑思维能力，培养“证据推理与模型认知”“变化观念与平衡思想”的素养。

2.交流探讨，认识新知

在学生深入理解能量转化在生物体内普遍存在的基础上，要求学生以小组为单位，进一步探讨生物体内的能量转化是怎样实现的，相比体外燃烧反应，生物体内的氧化还原反应有什么异同，并结合生物、物理课堂所学知识，总结出能量转化在自然界中的形式，促使学生对能量转化形成新的认识。

同时，对于能量转化过程中不一定发生化学变化的规律，笔者通过播放自动加热食品的视频，要求学生思考为什么打开包装加水后食物自动加热，并要求回顾生石灰与水发生的反应，初步得到放热反应的概念。

3.实验探究，深化理解

为了进一步强化放热和吸热反应，促使学生通过实验感受放热和吸热反应过程，首先，笔者通过PPT的形式展示了镁条与盐酸反应的具体实验步骤，随机邀请2位学生按照先前PPT的形式上台演示，并让其他学生触摸反应前后的试管。然后邀请学生完成Ba（OH）2与NH4Cl的实验，理解除了放热反应外，还有吸热反应。

在此基础上，要求学生总结出Ba（OH）2与NH4Cl实验中存在的不足，即做完实验后教室中氨气气味较大。针对这个缺点，要求学生以小组为单位，通过上网查阅资料，设计“冰山雪莲”实验方案，即用两个一次性塑料杯分别代替玻璃片和烧杯，其中一个塑料杯中盛少量清水，另一个加入Ba（OH）2与NH4Cl固体混合物，然后将盛Ba（OH）2与NH4Cl固体混合物的塑料杯套在盛有少量清水的塑料杯，使两者之间存在少量清水。最后，将贴有湿润酚酞试纸的塑料杯盖放置在塑料杯上方，并迅速用玻璃棒将Ba（OH）2与NH4Cl固体搅拌均匀，其实验装置如图2所示。

4.变式训练，总结提升

为了进一步促使学生深化理解，笔者通过PPT的形式呈现了如下题目，要求学生判断哪些是吸热反应，哪些是放热反应：（1）天然气取暖；（2）生石灰与水的反应；（3）铝条与盐酸的反应；（4）酸碱中和反应。

根据所学知识，学生能够准确地回答出前3个反应的类型，但对于酸碱中和反应是吸热反应还是放热反应出现了不同意见。因此，笔者要求学生完成HCl与NaOH、HNO3与NaOH、HCl和KOH实验，测量出实验反应前后的温度。并引导学生通过交流讨论得出：虽然上述反应的反应物种类不同，但只要用量相同，则温度变化值相同。进而通过分析离子方程式（H++OH-=H2O），推测出反应中H+和OH-的量相等，则反应中放出的热量也相等。

为了培养“变化观念与平衡思想”“科学探究和创新意识”等素养，帮助学生从微观角度量化分析问题，探究出物质变化和伴随发生的能量转化与物质微观结构之间的关系，笔者要求學生通过实验的方式探究出酸碱中和反应中生成1molH2O所释放的热量，并思考如何才能使得所测的实验结果更加精准。最后要求学生结合中和热实验测量的视频进行小组讨论，并实际进行测量，测量中和热实验装置如图3所示。

5.课后设疑，巩固提高

为了设疑引思，增强实验创新意识，培养学生的“证据推理与模型认知”“科学态度与社会责任”等素养，笔者设置了如下问题，要求学生拿出证据分析问题：

（1）不需要加热才能发生的反应一定是放热反应吗？吸热反应一定需要加热吗？

（2）稀释浓硫酸的过程属于放热反应吗？如何区别吸热过程和吸热反应、放热过程和放热反应？

同时，对于有兴趣的学生要求利用NH4Cl、Ba（OH）2· 8H2O化学原料，尝试设计简易冰敷袋的设计方案，并实地从商场、超市等处了解简易自动加热食品。

综上所述，基于主题教学模式的高中化学教学能够为跨学科领域的知识建构与学习提供可能，同时充分发挥了学生的主体作用，培养了学生的科学探究与创新意识等，有利于学生形成系统的化学核心知识和化学思维。我们相信，随着主题教学模式在高中化学教学中的不断探索与实践，一定能够提高高中化学教学的质量与水平。