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摘要：從發展學生學科核心素養的角度對“物質的鑒別”進行教學設計，借鑒中醫“望聞問切”的方法對物質鑒別的思路進行建模，通過合作、探究等學習活動，認識化學的學科特點，促進學生“基于證據推理和基于模型認知”的深度學習。
關鍵詞：學科核心素養；實驗探究；物質的鑒別
化學學科核心素養是從本學科中提取的對學生學科核心素養培養非常有價值的內容，落實到教育教學中，可發揮其他學科不可替代的獨特作用。化學專題教學中如何落實“素養為本”的課程理念，是當前化學教學研究的重要課題。“望聞問切”是中醫術語，學生基本了解其大意。物質鑒別的依據是物質因為不同性質而顯示出來的特征及特征反應。鑒別不同物質的時候先要觀察物質的顏色，即“望”；然后聞是否有特殊的氣味，即“聞”；如果靠顏色、氣味仍無法鑒別，就要看物質有什么其他的性質，即“問”；確定了物質不同性質后則通過動手實驗來鑒別，即“切”?？梢姡梃b中醫思路創設化學版的“望聞問切”物質鑒別思路，既形象又好記且實用。本課例以物質的鑒別實驗專題教學為載體，借鑒“望聞問切”的方法促進學生“基于證據推理和基于模型認知”的深度學習[1]，從而將學生的學科核心素養培養落到實處。
一、教學設計思路
“基于證據推理和基于模型認知”的深度學習的教學設計思路見圖1。
二、教學案例分析
1.實驗建模。借鑒中醫看病思路，創設化學版“望聞問切”法鑒別物質。(1)鑒別1講臺上擺放三瓶分別裝有硫酸銅、氯化鐵、氯化鈉的失去標簽的溶液。如何鑒別？鑒別依據是什么？生：看顏色。藍色的是硫酸銅溶液，黃色的是氯化鐵溶液，無色的是氯化鈉溶液。依據是物質的顏色不同，使用了“望”。(2)鑒別2講臺上擺放兩瓶分別裝有白醋和氨水的失去標簽的溶液。如何鑒別？鑒別依據是什么？生：聞氣味。有酸味的是白醋，有氨臭味的是氨水。依據是物質的氣味不同，使用了“聞”。(3)鑒別3講臺上擺放三瓶分別裝有稀鹽酸、氫氧化鈉、氯化鈉的失去標簽的溶液。如何鑒別？僅靠“望”“聞”還能鑒別嗎？(另提供紫甘藍汁的顯色范圍)生1上臺實驗并匯報：根據三種溶液的酸堿性不同，分別取樣后滴加紫色石蕊試液，變紅的是稀鹽酸，變藍的是氫氧化鈉溶液，變紫的是氯化鈉溶液。生2上臺實驗并匯報：紫色石蕊遇堿性溶液顯出的藍色和遇中性溶液顯出的紫色不易區分，因此采用紫甘藍汁鑒別。分別取樣后滴加紫甘藍汁，變紅的是稀鹽酸，變紫的是氯化鈉溶液，變黃的是氫氧化鈉溶液?？偨Y：當物質的顏色、氣味都相同，無法用“望”“聞”鑒別時，就要使用“問”，問物質的其他性質有何不同。在其他性質中，往往優先問酸堿性是否不同，從而找到物質的特征及特征反應。當確定鑒別的方案后，就使用“切”，即動手實驗。設計意圖：通過由淺入深的探究問題鏈的引導，把鑒別物質的思路用化學版“望聞問切”法形象化、具體化，從而建立物質鑒別的認知模型。
2.模型應用。(1)鑒別4學生桌上也擺放三瓶分別裝有稀鹽酸、氫氧化鈉、氯化鈉的失去標簽的溶液，但沒有紫色石蕊試液和紫甘藍汁，只有酚酞試液作為指示劑，如何鑒別？生1：不能鑒別。因為酚酞試液遇堿性溶液顯紅色，遇中性和酸性溶液都不變色。滴加酚酞試液只能鑒別出氫氧化鈉溶液，不能鑒別出稀鹽酸和氯化鈉溶液。生2：能鑒別?？梢杂描b別出來的氫氧化鈉溶液再鑒別剩余兩種溶液。生3：氫氧化鈉溶液與稀鹽酸能反應，但沒有現象，所以單獨用氫氧化鈉溶液不能鑒別剩余兩種溶液，但可以用滴了酚酞試液的氫氧化鈉溶液分別與其他兩種溶液混合，混合后紅色消失的是稀鹽酸；顏色不變的是氯化鈉溶液。學生動手實驗進行鑒別。師追問：使用紫甘藍汁和酚酞試液鑒別這三種溶液，哪個操作更簡單？生：紫甘藍汁。用紫甘藍汁是一次鑒別，用酚酞試液是兩次鑒別，一次鑒別更簡單。(2)鑒別5學生桌上擺放四瓶分別裝有稀鹽酸、氫氧化鈉、硫酸鈉、硫酸銅的失去標簽的溶液，任意編號為A，B，C，D(如圖2所示)。能否在不添加其他試劑的情況下鑒別它們？生1：先看顏色。藍色的是硫酸銅溶液，用橡皮塞的是氫氧化鈉溶液。剩余兩種溶液，稀鹽酸呈酸性，硫酸鈉溶液呈中性。稀鹽酸能與氫氧化鈉反應，但沒有明顯現象。因此考慮用硫酸銅與氫氧化鈉反應生成的氫氧化銅藍色沉淀來鑒別。將藍色沉淀分為兩份，分別滴加兩種未確定的溶液。若藍色沉淀消失，則加入的是稀鹽酸；若藍色沉淀不消失，則加入的是硫酸鈉。生2：通過觀察區分出A是硫酸銅溶液、C是氫氧化鈉溶液后，取A，C混合于試管內生成氫氧化銅藍色沉淀，然后只做一個實驗就能鑒別出剩余兩種溶液：把B倒入試管內，如藍色沉淀消失，說明B是稀鹽酸，則D就是硫酸鈉溶液。反之則反。生3：但是，取樣時要注意量一定要少，如果取多了，生成的氫氧化銅過多，分別倒入B和D，藍色沉淀都不會消失。設計意圖：化學版“望聞問切”法，其實是提醒學生鑒別時要先觀察，所以仔細觀察四瓶溶液，根據顏色及瓶塞能判斷硫酸銅溶液和氫氧化鈉溶液。再問另兩種溶液的性質，根據不同性質鑒別。但鑒別時并非根據能否反應，而是根據反應的不同現象鑒別。因此，理論上清晰的鑒別思路，與實際操作還有一定距離。只有動手做了，才能進一步發現問題，從而在實驗中提升觀察能力、反思能力和不斷改進實驗方案的能力，以更好地鞏固對模型的認知。
三、結語
化學學科核心素養中的依據“證據推理”[2]和構建“模型認知”同時也是實驗教學重要的內容。在教學中，精心設計的情境之間既緊密聯系，又層層遞進。化學版“望聞問切”法，能使學生鑒別物質的過程有序推進，并對物質鑒別的思路及方法建立模型認知。而用建立后的模型認知進一步設計方案、解決問題并動手實驗的過程，有助于學生基于“證據推理”和“模型認知”的化學學科核心素養及真實化學理念的確立[3]。
參考文獻
[1]陸軍.化學教學中引領學生模型認知的思考與探索[J].化學教學,2017(9):19-23.
[2]中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準(2011年版)[S].北京:人民教育出版社,2011.
[3]沈銀行.初中化學有效復習應突出“四化”:“酸堿鹽”復習課評析[J].化學教學,2017(2):56-58.
作者:周梅華 李德前 單位:江蘇省常熟市外國語初級中學
