黃凌燕

(福建省漳州市第二中學 363000)

“物質(zhì)的量”在高中化學計量體系中處于核心地位，無論從知識體系的構(gòu)建還是學生的學習心態(tài)變化來看，其學習過程和效果都將對高一學生產(chǎn)生深遠影響.本文從初高中銜接的角度進行教學設計，尋求學生的“最近發(fā)展區(qū)”，以發(fā)展學生核心素養(yǎng)為主旨，注重教學目標與評價目標、學習任務與評價任務的一致性設計.

1 教學背景分析

1.1 教材分析

“物質(zhì)的量”選自蘇教版化學《必修(第一冊)》(以下簡稱“新教材”)專題1第二單元第一課時.“物質(zhì)的量”是聯(lián)系宏觀物質(zhì)和微觀粒子的橋梁，是學生在高中化學遇到的第一個抽象概念，也是后續(xù)一系列概念的學習基礎(chǔ)，以其為中心的化學計算貫穿整個高中，重要性不言而喻.概念構(gòu)建過程還隱含著符號表征、思想方法和意義價值的意蘊，是引導新高一學生轉(zhuǎn)變學習方法和思維方式的有力載體.相比蘇教版化學1(以下簡稱“舊教材”)，新教材對“物質(zhì)的量”相關(guān)內(nèi)容進行了調(diào)整：將“物質(zhì)的量”和氣體摩爾體積整合為專題1的第二單元，把舊教材的專題1拆分為兩個專題，避免頭重腳輕，新增“目標預覽”、“溫故知新”、“學科提煉”欄目，強化學生學科核心素養(yǎng)的培育，凸顯“教、學、評一致性”.

1.2 初高中課程標準對定量研究的要求對比

分析初、高中化學課程標準對定量研究的要求可知，高中是以“物質(zhì)的量”為中心構(gòu)建定量分析系統(tǒng)，而初中則以“質(zhì)量”為核心建立定量分析系統(tǒng)；初中只要求學生能夠認識質(zhì)量守恒定律并根據(jù)方程式進行簡單計算，高中要求學生能夠基于物質(zhì)的量認識物質(zhì)的組成和變化，掌握n與M、Vm、c之間的關(guān)系并能進行計算；同時要求學生能從原子、分子水平分析反應，運用化學符號和定量計算等手段說明物質(zhì)的變化，能運用化學計量單位定量分析化學變化，運用理論模型解釋物質(zhì)的變化，對學生的宏觀辨識與微觀探析、變化觀念、模型認知等核心素養(yǎng)提出更高的要求.

1.3 學情分析

從知識儲備來看，“物質(zhì)的量”對剛步入高一的學生來說是全新又極其抽象的概念，對此他們并沒有太多的知識儲備，但學生通過初中的學習，掌握了質(zhì)量守恒定律，知道微粒的質(zhì)量和體積很小，計量起來不方便，為物質(zhì)的量的引入做了很好的鋪墊.從學習方法上看，學生的學習方法以記憶、簡單模仿為主，尚未形成利用認知模型解釋物質(zhì)的組成和變化的認知習慣.從思維發(fā)展方面看，這個年齡段的學生抽象邏輯思維能力正逐漸發(fā)展，但總體來說具體形象思維仍居主導地位，因此營造真實問題情境，消減新概念帶來的陌生感，符合此階段學生的認知規(guī)律.

2 教學目標

依據(jù)發(fā)展性評價觀的教學目標制定流程，在解讀教材、對比初高中課程標準要求及分析學情后，制定本節(jié)課核心素養(yǎng)教學目標如下：

(1)通過類比認識物質(zhì)的量是一個物理量，知道摩爾是物質(zhì)的量的單位.了解引入n的必要性和重要性.

(2)通過問題解決和概念認知模型建構(gòu)過程，理解NA和M的含義，通過推導得N和m的計算公式，體驗宏微轉(zhuǎn)化觀念、“拆解”和“集合”思想，體會定量研究對化學學科的價值.

(3)通過閱讀“物質(zhì)的量”相關(guān)概念的起源和發(fā)展史，體會到知識創(chuàng)生過程就是人類不斷克服困難求真趨美求善的過程，體驗嚴謹求實的科學態(tài)度.

3 教學流程

3.1 創(chuàng)設情境，引入新課——體會學習之必要性

【學習任務1】閱讀材料：以氫氧燃料電池為例簡要介紹燃料電池的基本工作原理(氫-氧燃料電池反應原理是電解水的逆過程)及其優(yōu)勢，寫出氫氧燃料電池的總反應式，從宏觀物質(zhì)、質(zhì)量關(guān)系、微觀粒子三個角度描述所寫化學方程式的含義.

【師】要使氫氣和氧氣恰好完全反應，須探索物質(zhì)間的定量關(guān)系.質(zhì)量可稱量，分子個數(shù)如何確定？

【生】分組討論提出思路：(1)通過儀器逐個數(shù)；(2)測出單個氫分子、氧分子的質(zhì)量，m總/m微

【評價任務1】采用教師提問和點評、生生互評的方式進行評價，診斷學生對物質(zhì)變化的理解程度及對化學符號的掌握程度，發(fā)展學生宏觀辨識與微觀探析的核心素養(yǎng).

【學習任務2】列舉長度、質(zhì)量、體積等物理量及其單位并將新物理量填入表格中.

【評價任務2】通過歸納總結(jié)的過程，診斷學生對常見物理量的認知水平，通過新物理量的補充過程，診斷并發(fā)展學生類比遷移的能力水平.

設計意圖：利用真實的問題情境，從學生初中已掌握的知識出發(fā)，讓他們認識到出于定量研究的需要，必須建立起質(zhì)量等宏觀量和與微觀粒子數(shù)目之間的聯(lián)系，體會引入新物理量的重要性和必要性，激發(fā)并維持學生的學習動機；從學生熟悉的物理量入手，通過類比和遷移，讓學生自行歸納出物質(zhì)的量的符號和單位，促使認知物理量的思路外顯.

3.2 問題引導，構(gòu)建模型——領(lǐng)悟思想方法

【學習任務3】觀看曹沖稱象動畫，質(zhì)量小、數(shù)目大的微粒，如何快速算出數(shù)目？

【生】分組討論，分析故事所隱含的計量思想：稱量質(zhì)量大的物質(zhì)時轉(zhuǎn)化成相同質(zhì)量的石塊，即“化整為零”的拆分思想.對于質(zhì)量很小，數(shù)量很大的微粒可以反其道行之，化零為整，取大量的微粒來進行度量，即建立集合.

根據(jù)計量思想建立思維模型：

水分子數(shù)= 一堆水的數(shù)目×堆數(shù)=(水的質(zhì)量÷一堆水分子的質(zhì)量)×一堆水分子的數(shù)目

【評價任務3】采用自評、同伴互評的方式，通過學生建模過程的表現(xiàn)，診斷并發(fā)展學生對概念隱含的“集合”、“拆分”思想的領(lǐng)悟水平，分析問題、解決問題的思路是否清晰及認識思路結(jié)構(gòu)化的水平.

【學習任務4】“溫故知新”欄目

【投影展示】NA的定義及表示.

【師】為何用0.012kg12C作為衡量標準？

【生】計算1mol H2O的質(zhì)量為18g

根據(jù)推理過程得出結(jié)論：阿伏加德羅常數(shù)的定義選用12C作為基準，與相對原子質(zhì)量的基準一致，1mol微粒的質(zhì)量在數(shù)值上與相對原子質(zhì)量或相對分子質(zhì)量相等.

【評價任務4】采用學生互相糾錯、教師點評的方式，診斷并發(fā)展學生對n的認知和理解水平(孤立水平、系統(tǒng)水平)及模型認知的核心素養(yǎng)水平.

設計意圖：以曹沖稱象的故事輔助學生理解抽象概念，圍繞計算一定質(zhì)量的物質(zhì)中所含微粒的真實問題展開討論，引導學生采用拆分、集合的思想建立認知模型；啟發(fā)學生思考“一堆”分子的具體數(shù)目并通過計算得出近似值，此時引入阿伏加德羅常數(shù)水到渠成；鼓勵學生深入思考以0.012kg12C作為基準的原因，聯(lián)系學生已有的知識(相對原子質(zhì)量的定義)，拓展學生的思維深度，借助這一問題的探討幫助學生理解摩爾質(zhì)量的概念.

3.3 完善模型，符號表征——建立計算模型

【學習任務5】完善認知模型，推導計算公式.

【生】完善模型并建立n、NA、M與N、m的關(guān)系式.

【學習任務6】借助模型解決問題：P10和P11“學以致用”

【評價任務5】采用學生展示、同伴互評、教師點評的方式，通過學生對認知模型的豐富和完善，并以公式進行表征的過程，診斷并發(fā)展學生建立認知模型并利用模型與化學計算進行匹配和關(guān)聯(lián)的能力水平；診斷并發(fā)展學生運用化學符號、定量計算說明宏觀物質(zhì)質(zhì)量與微觀粒子數(shù)目的聯(lián)系的能力.

設計意圖：引導學生完善認知模型，以符號形式進行表征，建立起宏觀質(zhì)量與微觀粒子數(shù)的關(guān)系，解決實際問題；通過練習增進學生對物質(zhì)的量、阿伏加德羅常數(shù)、摩爾質(zhì)量等概念的理解并診斷學生對質(zhì)量、微粒數(shù)與物質(zhì)的量之間轉(zhuǎn)化關(guān)系的認識水平及模型遷移運用的能力水平.

3.4 追根溯源，感受價值——探尋發(fā)展之路

【學習任務7】閱讀相關(guān)概念的發(fā)展史，對比國際單位制中摩爾定義的變化.

【學習任務8】完善化學方程式所表示的含義.

宏觀物質(zhì)：氫氣與氧氣在點燃條件下可反應生成水

質(zhì)量關(guān)系：每4g氫氣與32g氧氣完全反應生成36g水

微粒個數(shù)： 2 1 2

2×6.02×10231×6.02×1023

2×6.02×1023

物質(zhì)的量：2mol 1mol 2mol

【評價任務6】采用學生自評和互評相結(jié)合的方式，通過學生在完成任務過程中的表現(xiàn)，診斷和發(fā)展學生對“物質(zhì)的量”給化學定量研究系統(tǒng)帶來巨大變化的學科價值的認識水平、根據(jù)文獻信息和所學知識進行推理、歸納總結(jié)的能力水平及宏-微-符三者相互轉(zhuǎn)化的能力.

設計意圖：提供物質(zhì)的量及其相關(guān)概念的發(fā)展變化過程，引導學生理清概念創(chuàng)生的過程并體會到人類認識發(fā)展的曲折過程其實就是人類為解決問題迎難而上，不斷求真求實的艱苦奮斗過程；通過化學方程式中質(zhì)量、微粒數(shù)、物質(zhì)的量的轉(zhuǎn)化關(guān)系，體驗到“物質(zhì)的量”所帶來的便捷及化學符號表征的簡潔美.最后的設問為下一節(jié)“氣體摩爾體積”的引入埋下伏筆.