汪彩綾　游潤(rùn)紅　曾美　蔡琴　候林麗

摘要：本文以“金屬鈉”的教學(xué)為例，構(gòu)建了PCK理論教學(xué)設(shè)計(jì)模型。教學(xué)案例中創(chuàng)設(shè)了融合“知識(shí)、素養(yǎng)、策略、評(píng)價(jià)、興趣”五條線索為一體的“素養(yǎng)為本”課程設(shè)計(jì)體系和方法。利用“知識(shí)線”深度挖掘教學(xué)內(nèi)容，“素養(yǎng)線”發(fā)展核心素養(yǎng)，“策略線”和“興趣線”突破難點(diǎn)、激發(fā)興趣，“評(píng)價(jià)線”診斷目標(biāo)達(dá)成情況，讓化學(xué)課堂更有效地指向?qū)W生個(gè)體成長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)全方位培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的目的。

關(guān)鍵詞：PCK；教學(xué)設(shè)計(jì)；化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)；鈉

文章編號(hào)：1008-0546（2023）08-0035-08?? 中圖分類(lèi)號(hào)：G632.41?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2023.08.008

一、問(wèn)題的引出

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2020年修訂）》進(jìn)一步強(qiáng)化教師的育人主體地位，要求教師積極開(kāi)展“以素養(yǎng)為本”的課堂教學(xué)實(shí)踐，主動(dòng)探索構(gòu)建“以素養(yǎng)為本”高效課堂教學(xué)模式與策略，以落實(shí)和培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，這對(duì)新時(shí)期教師專(zhuān)業(yè)成長(zhǎng)提出了更高要求。[1]美國(guó)舒爾曼最早在1986年提出，將教育學(xué)知識(shí)與特定學(xué)科內(nèi)容相結(jié)合成學(xué)科教學(xué)知識(shí)，即 PCK （Pedagogical Content Knowledge）。 PCK 是對(duì)教學(xué)內(nèi)容重新表征與組織，可以滿(mǎn)足不同學(xué)習(xí)者的興趣與需求。[2-3] PCK 與教師專(zhuān)業(yè)發(fā)展密切相關(guān)，正面指引教師的教學(xué)行為和教學(xué)觀念的發(fā)展，有效促進(jìn)教師實(shí)踐智慧的形成和學(xué)科觀念的提升，為促進(jìn)教師快速成長(zhǎng)提供了有效實(shí)施途徑。將PCK理論融入教學(xué)設(shè)計(jì)，打破傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)分強(qiáng)調(diào)課程內(nèi)容本身而忽略學(xué)生主體，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)思考、積極探究，創(chuàng)造更多思維訓(xùn)練的機(jī)會(huì)，使教學(xué)更有效地指向?qū)W生個(gè)體發(fā)展，有利于培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，為實(shí)施“素養(yǎng)為本”課堂教學(xué)奠定有效基礎(chǔ)。目前，不少研究者將PCK理論與具體實(shí)踐主題相結(jié)合，如鄧峰以“氧化還原反應(yīng)”為例，對(duì)新手-熟手高中化學(xué)教師PCK個(gè)案比較研究，據(jù)此對(duì)當(dāng)前化學(xué)教師教育及其研究提出相關(guān)建議；[4]唐勁軍同樣以“氧化還原反應(yīng)”教學(xué)為例，運(yùn)用 PCK 理論探索發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)，以促進(jìn)化學(xué)教師專(zhuān)業(yè)成長(zhǎng)；[5]楊水金以“乙醇”為學(xué)科主題，創(chuàng)設(shè)PCK教學(xué)設(shè)計(jì)框架，以評(píng)價(jià)診斷學(xué)生的不同發(fā)展水平，最終達(dá)到育人目的。[6]文獻(xiàn)調(diào)研顯示，將 PCK理論運(yùn)用于課堂，開(kāi)展教學(xué)實(shí)踐，對(duì)推進(jìn)新課程改革，提升教師專(zhuān)業(yè)素養(yǎng)和學(xué)生核心素養(yǎng)有著極大幫助。[7-9]本文嘗試以“金屬鈉”為學(xué)科主題，通過(guò)創(chuàng)設(shè)融合“知識(shí)、素養(yǎng)、策略、評(píng)價(jià)、興趣”五條線索為一體的PCK教學(xué)視角，搭建支架式教學(xué)方式，充分挖掘課程內(nèi)容的內(nèi)涵和外延，在問(wèn)題的提出與解決過(guò)程中突破知識(shí)瓶頸，促進(jìn)學(xué)生“宏、微、符”三重表征模型認(rèn)知的建立與發(fā)展，構(gòu)建教學(xué)設(shè)計(jì)的一般流程與方法，將核心素養(yǎng)體現(xiàn)在課堂教學(xué)之中，以期為“素養(yǎng)為本”高效課堂教學(xué)實(shí)施提供可操作的設(shè)計(jì)思路模型及有益借鑒和參考。

二、基于 PCK視角的教學(xué)設(shè)計(jì)

1. PCK視角教學(xué)指導(dǎo)思想

教師將學(xué)科知識(shí)與教育學(xué)知識(shí)深度有機(jī)融合，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力，推動(dòng)學(xué)生深層次學(xué)習(xí)，是PCK 的核心。本文結(jié)合建構(gòu)主義理論“學(xué)生為主體”的思想，在“五線合一”的PCK教學(xué)視角下，運(yùn)用啟發(fā)講授、概括歸納等教法，合作探究、預(yù)測(cè)分析等學(xué)法，開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，建立“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”學(xué)科認(rèn)知，夯實(shí)“位-構(gòu)-性”思維模型。

教學(xué)總體設(shè)計(jì)思路為：以促進(jìn)學(xué)生發(fā)展為立足點(diǎn)，首先明確“金屬鈉”學(xué)科主題知識(shí)線，包括有機(jī)整合課程知識(shí)和學(xué)生知識(shí)，使課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化、條理清晰、層次分明，在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步緊扣教學(xué)目標(biāo)；其次，創(chuàng)設(shè)“沈陽(yáng)工廠不合理庫(kù)存金屬鈉遇雨爆燃”的真實(shí)問(wèn)題情境，組織分組實(shí)驗(yàn)探究等方式來(lái)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)學(xué)生參與，激勵(lì)學(xué)生進(jìn)步，這樣構(gòu)成興趣線；接著，通過(guò)探究鈉與水的反應(yīng)產(chǎn)物，促進(jìn)對(duì)知識(shí)的認(rèn)識(shí)、理解、運(yùn)用，提升觀察、分析、解決問(wèn)題的能力，構(gòu)思發(fā)展素養(yǎng)線；課堂教學(xué)中聯(lián)合運(yùn)用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)策略、科學(xué)探究策略等多種策略，以此形成策略線；最后，評(píng)價(jià)和教與學(xué)貫穿始終、深度融合，實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、評(píng)”一體化。圍繞“金屬鈉”學(xué)科主題，五條線索相互影響與聯(lián)結(jié)，形成動(dòng)態(tài)的PCK教學(xué)模式，最終提高課堂效率，促進(jìn)學(xué)生積極主動(dòng)學(xué)習(xí)，提升其核心素養(yǎng)（圖1）。

2. PCK視角教材分析

“金屬鈉”這一節(jié)課選用的教材為人民教育出版社2019版化學(xué)必修第一冊(cè)，所選章節(jié)為教材第二章第一節(jié)“鈉及其化合物”。“鈉”是學(xué)生第一次系統(tǒng)接觸以典型核心元素為代表的無(wú)機(jī)元素化合物知識(shí)的學(xué)習(xí)。既為前面所學(xué)的物質(zhì)分類(lèi)、氧化還原反應(yīng)補(bǔ)充豐富的感性認(rèn)識(shí)材料，又為后續(xù)學(xué)習(xí)其他元素（氯、鐵、硫、氮）化合物知識(shí)、元素周期律和選修模塊化學(xué)反應(yīng)與能量等理論知識(shí)作鋪墊，使學(xué)生了解、認(rèn)識(shí)化學(xué)與科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)的密切聯(lián)系，并逐步掌握研究物質(zhì)性質(zhì)的一般原理和方法。

3. PCK視角學(xué)情分析

學(xué)生在初中已初步了解一些常見(jiàn)金屬的物理、化學(xué)知識(shí)，知道金屬能與酸或鹽溶液反應(yīng)的規(guī)律，這為學(xué)習(xí)鈉的相關(guān)性質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。第一章所學(xué)的氧化還原反應(yīng)，為預(yù)測(cè)分析金屬鈉的性質(zhì)提供了思路與視角，支持學(xué)生從氧化還原角度認(rèn)識(shí)反應(yīng)產(chǎn)物。在前期的學(xué)習(xí)中，學(xué)生雖然具備物質(zhì)分類(lèi)、氧化還原反應(yīng)等理論基礎(chǔ)，初步掌握開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)的一般流程與方法，但是對(duì)知識(shí)價(jià)值的深層次挖掘和主動(dòng)建構(gòu)的能力還有所欠缺；他們習(xí)慣基于自身的經(jīng)驗(yàn)來(lái)思考探索問(wèn)題本質(zhì)，對(duì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)挖掘物質(zhì)本質(zhì)特性的科學(xué)思維方式還沒(méi)有建構(gòu)。因此，可通過(guò)創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境、設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)、組織學(xué)生活動(dòng)、開(kāi)展探究實(shí)驗(yàn)等多種途徑，拓寬學(xué)生思維視角，系統(tǒng)認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)規(guī)律，建立辯證看待問(wèn)題的方式，增強(qiáng)其對(duì)化學(xué)學(xué)科知識(shí)和社會(huì)價(jià)值的認(rèn)識(shí)。

4. PCK視角教學(xué)重難點(diǎn)分析

教學(xué)重點(diǎn)：鈉與水的反應(yīng)，鈉單質(zhì)的研究理念和方法的建構(gòu)。

教學(xué)難點(diǎn)：鈉與水反應(yīng)產(chǎn)物的分析。

5. PCK視角教學(xué)設(shè)計(jì)框架

本文以“金屬鈉”為教學(xué)案例，以提升化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為目標(biāo)，結(jié)合教材內(nèi)容、學(xué)情特點(diǎn)，設(shè)計(jì)如圖2所示的 PCK 教學(xué)理論模型。教師在教學(xué)設(shè)計(jì)模型中確定教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)重難點(diǎn)，依據(jù)的是課程知識(shí)和學(xué)生知識(shí)；根據(jù)課堂實(shí)況，動(dòng)態(tài)優(yōu)化教學(xué)策略鞏固教學(xué)效果；利用興趣線激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情與興趣，使其主動(dòng)求知、求真；采用評(píng)價(jià)線確定評(píng)價(jià)內(nèi)容和評(píng)價(jià)手段，最終診斷教學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)施與教學(xué)目標(biāo)的契合度。

（1）“金屬鈉”的知識(shí)線

將課程知識(shí)（含教學(xué)目標(biāo)知識(shí)）和學(xué)生知識(shí)有機(jī)融合、內(nèi)化篩選、轉(zhuǎn)化，形成主題知識(shí)線。將教學(xué)知識(shí)內(nèi)容直接外顯于教學(xué)過(guò)程，完善知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系，促使認(rèn)識(shí)思路系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化。“金屬鈉”的知識(shí)線如圖3所示。

（2）“金屬鈉”的素養(yǎng)線

本文通過(guò)組織學(xué)生以小組為單位開(kāi)展小組討論和探究性實(shí)驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)全方位培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。具體表現(xiàn)為：微觀探析鈉的原子結(jié)構(gòu)，預(yù)測(cè)、推理、論證鈉的化學(xué)性質(zhì)；對(duì)鈉與水、氧氣的反應(yīng)產(chǎn)物進(jìn)行研究，解析探究物質(zhì)性質(zhì)的模型認(rèn)知；最后，聯(lián)系生產(chǎn)、生活講解鈉的用途，并應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，培養(yǎng)其正確的價(jià)值觀及對(duì)社會(huì)的責(zé)任感。圖4體現(xiàn)了落實(shí)核心素養(yǎng)所實(shí)施的具體教學(xué)路徑。

（3）“金屬鈉”的興趣線

課前引入新聞報(bào)道創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，引發(fā)學(xué)生思考，預(yù)設(shè)興趣點(diǎn)；課中預(yù)測(cè)分析鈉與水反應(yīng)產(chǎn)物、對(duì)比分析鈉與氧氣反應(yīng)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，挖掘興趣點(diǎn)、發(fā)散學(xué)科思維、提高參與度、培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作精神；課尾講解鈉的保存、制取及用途，在生活實(shí)際中融入化學(xué)知識(shí)，從而讓化學(xué)走進(jìn)社會(huì)，拓展興趣點(diǎn)，體會(huì)應(yīng)用新知解決實(shí)際問(wèn)題；整個(gè)課堂以學(xué)生的興趣為出發(fā)點(diǎn)貫穿始終，形成層層遞進(jìn)、貫穿始終的“興趣線”（圖5）。

（4）“金屬鈉”的策略線

根據(jù)學(xué)生已有水平和可接受能力，合理選擇和排列教學(xué)內(nèi)容，改變傳統(tǒng)只重視課本知識(shí)的傳授，以利于學(xué)生易于接受的方式靈活運(yùn)用不同教學(xué)策略，形成注重以學(xué)生發(fā)展為本的“策略線”。本節(jié)課主要選擇了問(wèn)題驅(qū)動(dòng)策略、類(lèi)比分析策略、合作學(xué)習(xí)策略、科學(xué)探究策略，教學(xué)過(guò)程中采用的具體策略如圖6所示。

（5）“金屬鈉”的評(píng)價(jià)線

注重教學(xué)目標(biāo)與評(píng)價(jià)方式的整體性融合，以評(píng)價(jià)方式為工具來(lái)確定學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)、狀態(tài)及差距，將評(píng)價(jià)穿插、嵌入整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中，不再與“教”和“學(xué)”孤立、割裂，并成為“教”和“學(xué)”的有效載體，最終實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、評(píng)”一體化。

評(píng)價(jià)內(nèi)容包括預(yù)測(cè)分析、證據(jù)推理和科學(xué)探究能力、社會(huì)責(zé)任感，評(píng)價(jià)手段則采用教師提問(wèn)、點(diǎn)評(píng)、學(xué)生交流討論等形式。評(píng)價(jià)內(nèi)容與評(píng)價(jià)手段兩者構(gòu)成完整的評(píng)價(jià)線（圖7），通過(guò)學(xué)生在反應(yīng)產(chǎn)物的預(yù)測(cè)分析、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)討論、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的對(duì)比分析、總結(jié)歸納物質(zhì)性質(zhì)等活動(dòng)中的表現(xiàn)，了解學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，診斷、評(píng)價(jià)學(xué)生所達(dá)到的學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展水平，動(dòng)態(tài)優(yōu)化、調(diào)整教學(xué)，實(shí)現(xiàn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面培養(yǎng)與發(fā)展。

三、PCK視角下的教學(xué)過(guò)程探究

本課例通過(guò)四個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)來(lái)構(gòu)建“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途”的學(xué)科思維模型（圖8），立足PCK 視角，以問(wèn)題驅(qū)動(dòng)為導(dǎo)向，以科學(xué)探究為主體，促進(jìn)高階思維的發(fā)展，實(shí)施“教、學(xué)、評(píng)”一體化，最終達(dá)成學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的目標(biāo)。

1.環(huán)節(jié)一：創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境引發(fā)認(rèn)識(shí)沖突

【學(xué)習(xí)任務(wù)】閱讀新聞報(bào)道，思考金屬鈉遇雨爆燃的原因。

【評(píng)價(jià)任務(wù)】診斷學(xué)生從新聞素材中聯(lián)系化學(xué)知識(shí)的能力水平。

【課堂引入】展示沈陽(yáng)化工廠不合理庫(kù)存金屬鈉遇雨爆燃致廠房起火的新聞報(bào)道（如圖9所示），引發(fā)學(xué)生思考起火的原因，創(chuàng)設(shè)認(rèn)識(shí)沖突。

【閱讀思考】新聞材料中鈉遇雨爆燃的原因。

設(shè)計(jì)意圖：從新聞報(bào)道中提出問(wèn)題，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣；進(jìn)而引發(fā)認(rèn)識(shí)沖突--“水不是可以滅火嗎？為什么遇雨會(huì)爆燃”；引導(dǎo)學(xué)生深入思考并探究問(wèn)題產(chǎn)生的原因，順利過(guò)渡到本節(jié)課知識(shí)點(diǎn)學(xué)習(xí)。

2.環(huán)節(jié)二：預(yù)測(cè)分析產(chǎn)物，實(shí)驗(yàn)探究揭秘

【學(xué)習(xí)任務(wù)】從元素守恒及化合價(jià)升降的角度，預(yù)測(cè)、分析鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物，并設(shè)計(jì)驗(yàn)證反應(yīng)產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)方案。

【評(píng)價(jià)任務(wù)】對(duì)學(xué)生的預(yù)測(cè)、分析、推理、論證及模型認(rèn)知能力進(jìn)行診斷評(píng)價(jià)，發(fā)展“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的模型認(rèn)知能力。

【知識(shí)回顧】回顧鈉的電子結(jié)構(gòu)，預(yù)測(cè)分析鈉的性質(zhì)。

【思考回答】鈉的核外電子排布為2，8，1的結(jié)構(gòu)，很容易失去它的最外層一個(gè)電子，在反應(yīng)中可作為強(qiáng)還原劑。

設(shè)計(jì)意圖：初步構(gòu)建“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的學(xué)科觀念，夯實(shí)知識(shí)基礎(chǔ)。

【提出問(wèn)題】鈉是否可以和水反應(yīng)呢？提供預(yù)測(cè)、分析的兩個(gè)維度--元素守恒及化合價(jià)升降。

【小組討論】Na 化合價(jià)的變化：0→+1，化合價(jià)升高；H化合價(jià)的變化：+1→0，化合價(jià)降低；預(yù)測(cè)鈉與水的反應(yīng)方程式為：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。

設(shè)計(jì)意圖：提供“宏微結(jié)合”的思考角度，培養(yǎng)分析預(yù)測(cè)能力，認(rèn)識(shí)化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)規(guī)律。

【提出問(wèn)題】實(shí)驗(yàn)方案如何設(shè)計(jì)？如何來(lái)驗(yàn)證產(chǎn)物？

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】選用的方案：紫色石蕊試液、酚酞試劑、pH試紙、pH計(jì)等。

設(shè)計(jì)意圖：運(yùn)用預(yù)測(cè)結(jié)果，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及創(chuàng)新能力。

【演示實(shí)驗(yàn)】從前面設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案中，挑選酚酞溶液來(lái)驗(yàn)證產(chǎn)物。教師演示鈉與水的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。引導(dǎo)學(xué)生注意觀察鈉與水的反應(yīng)過(guò)程，對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行準(zhǔn)確描述，并對(duì)現(xiàn)象背后的原因進(jìn)行說(shuō)明。

【思考討論】由鈉浮在水面上，熔成小球，快速的游動(dòng)，發(fā)出嘶嘶的聲響，溶液變紅等現(xiàn)象，得出鈉的密度比水小、反應(yīng)放出大量的熱、有氣體產(chǎn)生、反應(yīng)劇烈、生成了堿性物質(zhì)等結(jié)論。

設(shè)計(jì)意圖：打破傳統(tǒng)教學(xué)思維定勢(shì)，首先確定選擇酚酞溶液的目的。培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行準(zhǔn)確描述、判斷，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行推理、論證、分析的能力。

【提出問(wèn)題】依據(jù)鈉與水的反應(yīng)，請(qǐng)揭示之前新聞報(bào)道中沈陽(yáng)工廠雨天發(fā)生爆炸的原因。

【思考回答】揭示爆炸的原因：鈉與水發(fā)生劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生大量的熱，并伴有可燃性氫氣產(chǎn)生，繼而引發(fā)爆炸。

設(shè)計(jì)意圖：建立現(xiàn)象與原因之間的橋梁，培養(yǎng)學(xué)生從現(xiàn)象分析本質(zhì)的能力；運(yùn)用新知揭秘鈉遇雨爆燃，培養(yǎng)其解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

3.環(huán)節(jié)三：小組合作探究，總結(jié)歸納性質(zhì)

【學(xué)習(xí)任務(wù)】對(duì)不同條件下鈉和氧氣的反應(yīng)現(xiàn)象及產(chǎn)物進(jìn)行比較，并對(duì)鈉的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)進(jìn)行推斷和歸納。

【評(píng)價(jià)任務(wù)】診斷學(xué)生觀察、描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的水平，揭示現(xiàn)象本質(zhì)的能力，發(fā)展小組協(xié)作、對(duì)比分析、信息加工的能力。

【啟發(fā)講授】鈉除了可以和水反應(yīng)，還可以發(fā)生什么反應(yīng)呢？引導(dǎo)學(xué)生從金屬通性的角度去考慮。

【思考回答】還可以和氧氣反應(yīng)。

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】教師指導(dǎo)學(xué)生對(duì)新切開(kāi)的鈉表面發(fā)生的變化進(jìn)行觀察：?jiǎn)钨|(zhì)鈉表面最初的銀白色的金屬光澤，很快就變得暗淡無(wú)光，其表面覆蓋了一薄層白色的氧化鈉（Na2O）。

【觀察記錄】鈉很容易被空氣中的氧氣氧化：4Na+ O2=2Na2O

【提出問(wèn)題】從煤油中取出后，新切開(kāi)的鈉表面很快就被空氣中的氧氣氧化，可見(jiàn)鈉的化學(xué)性質(zhì)十分活潑。如果在空氣中加熱單質(zhì)鈉，是不是反應(yīng)更劇烈呢？引導(dǎo)學(xué)生從反應(yīng)物狀態(tài)、火焰顏色以及生成物的顏色等方面觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并注意實(shí)驗(yàn)操作的規(guī)范性（如圖10所示）。

【分組實(shí)驗(yàn)】鈉在坩堝上加熱后迅速熔化，與氧氣發(fā)生劇烈反應(yīng)，并伴有黃色火焰，最終觀察到坩堝底部呈現(xiàn)淡黃色的固體粉末。

設(shè)計(jì)意圖：增強(qiáng)小組團(tuán)結(jié)協(xié)作精神；培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)操作、觀察及分析能力和科學(xué)探究精神。

【啟發(fā)講授】氧化鈉是白色的，顯然這里得到的物質(zhì)是另一種。這種淡黃色固體是過(guò)氧化鈉（Na2O2），常用來(lái)消毒、殺菌、漂白，我們?cè)诮酉聛?lái)學(xué)習(xí)過(guò)程中將會(huì)詳細(xì)了解這種物質(zhì)。對(duì)比、區(qū)分鈉與氧氣發(fā)生的兩個(gè)反應(yīng)的異同點(diǎn)。

【思考討論】反應(yīng)物相同，但是反應(yīng)條件不相同，其反應(yīng)結(jié)果就不一樣了。

設(shè)計(jì)意圖：對(duì)比分析，提升辨析能力，學(xué)會(huì)用辯證的觀點(diǎn)看待問(wèn)題。

【歸納總結(jié)】鈉除了可以與氧氣發(fā)生反應(yīng)，其實(shí)還可以與氯氣等其他多種非金屬單質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。播放鈉與氯氣的反應(yīng)錄像，引導(dǎo)學(xué)生多角度觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，包括反應(yīng)物及生成物的顏色、狀態(tài)等。

【觀察記錄】鈉與氯氣的反應(yīng)：火焰為黃色，有大量的白煙（NaCl）產(chǎn)生，并獨(dú)立寫(xiě)出反應(yīng)方程式。

【總結(jié)提問(wèn)】總結(jié)鈉的化學(xué)性質(zhì)（如圖11所示）。

對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行回憶，想一想鈉具有哪些物理性質(zhì)？

【討論回答】（1）鈉是一種銀白色、具有金屬光澤的固體；（2）由于鈉可以用小刀切割，因此鈉的硬小，質(zhì)軟；（3）鈉保存在煤油中，浮在水面上，因此密度是介于煤油和水之間；（4）鈉在水中熔成小球，說(shuō)明鈉的熔點(diǎn)較低。

【補(bǔ)充講解】點(diǎn)評(píng)學(xué)生的回答，補(bǔ)充完善鈉的其他物理性質(zhì)。

【傾聽(tīng)思考】鈉的物理性質(zhì)。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)信息獲取及加工能力。

4.環(huán)節(jié)四：結(jié)合實(shí)際應(yīng)用，夯實(shí)模型認(rèn)知

【學(xué)習(xí)任務(wù)】結(jié)合本節(jié)課所學(xué)進(jìn)行總結(jié)提煉，系統(tǒng)認(rèn)識(shí)金屬鈉。

【評(píng)價(jià)任務(wù)】診斷并發(fā)展學(xué)生對(duì)金屬鈉的系統(tǒng)認(rèn)知能力及學(xué)科價(jià)值、社會(huì)價(jià)值的認(rèn)識(shí)水平。

【提出問(wèn)題】結(jié)合剛剛所學(xué)，想一想，鈉是以什么方式存在于自然界中？游離態(tài)？還是化合態(tài)？

【討論回答】鈉的化學(xué)性質(zhì)非常活潑，自然界中應(yīng)該保存不了單質(zhì)鈉，只能以化合物的形式存在。

【教師】是的，鈉在自然界中是以食鹽、硝酸鈉、碳酸鈉等化合物的形式存在。單質(zhì)鈉的還原性很強(qiáng)，在空氣中很容易被氧化，所以要隔絕空氣保存。比如在實(shí)驗(yàn)室中，少量的鈉通常保存在煤油或者石蠟油中，而在工業(yè)上，大量的金屬鈉盛裝在鐵桶內(nèi)，用液體石蠟來(lái)封存。

【傾聽(tīng)記錄】鈉的保存方法。

【教師】金屬鈉又有什么用途呢？比如前面提到沈陽(yáng)化工廠，為什么要庫(kù)存金屬鈉。結(jié)合鈉的性質(zhì)講解鈉的用途（如圖12所示）。

【傾聽(tīng)記錄】鈉的用途。

【啟發(fā)思考】鈉有重要的用途，那怎么制備呢？它這么活潑，制取它會(huì)不會(huì)很困難呢？其實(shí)，早在19世紀(jì)初，科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室就研制了采用電解熔融氯化鈉來(lái)制備金屬鈉。

【傾聽(tīng)記錄】鈉的制備方法。

設(shè)計(jì)意圖：采用抽絲剝繭的方式，沿著鈉的保存方法-鈉的用途-鈉的制備這一思路，層層深入、遞進(jìn)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化。進(jìn)一步夯實(shí)“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)、性質(zhì)決定用途”的模型認(rèn)識(shí)。學(xué)生在學(xué)習(xí)鈉的相關(guān)知識(shí)時(shí)，體會(huì)到化學(xué)與我們的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)，同時(shí)也培養(yǎng)其情感態(tài)度價(jià)值觀。

【回顧總結(jié)】從掌握科學(xué)探究的一般過(guò)程和方法，夯實(shí)“位-構(gòu)-性”模型認(rèn)知等角度，回顧總結(jié)鈉的物理化學(xué)性質(zhì)及用途。結(jié)合所學(xué)，大家談?wù)勥@節(jié)課的感受，對(duì)典型金屬“鈉”有怎樣的認(rèn)識(shí)？

【小組討論】（1）對(duì)鈉的物理、化學(xué)性質(zhì)及其保存、制備和用途建立了系統(tǒng)認(rèn)識(shí)。

（2）掌握如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，建構(gòu)模型認(rèn)知能力。

（3）建立了學(xué)習(xí)認(rèn)識(shí)元素化合物的視角。

（4）體會(huì)到“鈉”的學(xué)科和社會(huì)價(jià)值。

設(shè)計(jì)意圖：診斷和評(píng)價(jià)學(xué)生的發(fā)展水平、認(rèn)識(shí)角度、思維層面，為后續(xù)知識(shí)的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

【課后作業(yè)】

（1）預(yù)測(cè)鈉與鹽酸溶液能否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？如果發(fā)生反應(yīng)，具體的反應(yīng)過(guò)程是怎樣？試寫(xiě)出具體的反應(yīng)方程式。

（2）預(yù)測(cè)鈉與硫酸銅溶液能否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？嘗試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)驗(yàn)證產(chǎn)物？

四、PCK教學(xué)設(shè)計(jì)啟示

基于“知識(shí)、素養(yǎng)、策略、評(píng)價(jià)、興趣”五條線索為一體的PCK教學(xué)設(shè)計(jì)模式，通過(guò)首尾呼應(yīng)的問(wèn)題情境與外顯三重表征的學(xué)習(xí)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生形成對(duì)金屬鈉的系統(tǒng)認(rèn)識(shí)，建立學(xué)習(xí)無(wú)機(jī)元素化合物的基本思路與方法，突顯金屬鈉這一簡(jiǎn)單金屬對(duì)元素化合物學(xué)習(xí)的重要認(rèn)識(shí)價(jià)值。

本節(jié)課利用 PCK“知識(shí)線”對(duì)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行深度分析，在掌握學(xué)情基礎(chǔ)上，把握學(xué)科主題，細(xì)化本節(jié)課的概念知識(shí)點(diǎn)；化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)則通過(guò)“素養(yǎng)線”來(lái)發(fā)展；以“策略線”和“興趣線”為樞紐，突破學(xué)習(xí)障礙點(diǎn)、激發(fā)興趣熱情；再使用“評(píng)價(jià)線”檢驗(yàn)知識(shí)和素養(yǎng)目標(biāo)的達(dá)成情況?！拔寰€合一”的 PCK 教學(xué)設(shè)計(jì)，將教師自身的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與學(xué)科知識(shí)和教育理論進(jìn)行有機(jī)、深度融合，成為聯(lián)結(jié)知識(shí)和素養(yǎng)的有效載體，有效促進(jìn)知識(shí)的建構(gòu)和遷移，形成完善的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的邏輯化、任務(wù)的情境化和能力的素養(yǎng)化，為全面培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提供有效途徑。

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