摘要結(jié)合初三學(xué)生學(xué)習(xí)特點和化學(xué)實驗的特征，創(chuàng)設(shè)化學(xué)“魔術(shù)”情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，并通過展示魔術(shù)、揭秘魔術(shù)、再現(xiàn)魔術(shù)設(shè)計教學(xué)過程，不僅完成酸和堿的化學(xué)性質(zhì)的復(fù)習(xí)任務(wù)，還從宏微結(jié)合角度認(rèn)識化學(xué)反應(yīng)本質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)和進(jìn)階。關(guān)鍵詞初中化學(xué)常見酸和堿的化學(xué)性質(zhì)化學(xué)“魔術(shù)”科學(xué)思維《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱“課標(biāo)”）在“教學(xué)建議”部分指出，真實、生動、直觀且富有啟迪性的學(xué)習(xí)情境，能夠激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)學(xué)生的思考，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。[1]44化學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，創(chuàng)設(shè)生動、適切的化學(xué)實驗情境，是激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、發(fā)展科學(xué)思維和創(chuàng)新意識、培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度與責(zé)任的重要途徑。豐富多彩的化學(xué)實驗現(xiàn)象猶如“魔術(shù)”表演，能引發(fā)學(xué)生深入思考，促進(jìn)科學(xué)思維發(fā)展。一、科學(xué)思維的內(nèi)涵科學(xué)思維是義務(wù)教育化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)之一。“課標(biāo)”中關(guān)于科學(xué)思維的闡述如下：“科學(xué)思維是在化學(xué)學(xué)習(xí)中基于事實與邏輯進(jìn)行獨立思考和判斷，對不同信息、觀點和結(jié)論進(jìn)行質(zhì)疑和批判，提出創(chuàng)造性見解的能力；是從化學(xué)視角研究物質(zhì)及其變化規(guī)律的思路與方法；是從宏觀、微觀、符號相結(jié)合的視角探究物質(zhì)及其變化規(guī)律的認(rèn)識方式。”從“課標(biāo)”關(guān)于科學(xué)思維的闡述可以看出，科學(xué)思維要培養(yǎng)學(xué)生有想法，有思考問題的方式方法。二、“常見酸和堿的化學(xué)性質(zhì)”內(nèi)容分析“常見酸和堿的化學(xué)性質(zhì)”位于滬教版第八章第1～3節(jié)[2]，屬于“物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用”主題。通過課堂學(xué)習(xí)和課下練習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了酸和堿的基本概念和性質(zhì)，知道酸和堿因發(fā)生反應(yīng)而不能共存。復(fù)習(xí)內(nèi)容主要包括：常見酸和堿的化學(xué)性質(zhì)、酸堿中和反應(yīng)、相關(guān)化學(xué)方程式的書寫以及酸堿性質(zhì)在實際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用等。三、教學(xué)目標(biāo)1.通過觀察化學(xué)“魔術(shù)”現(xiàn)象，基于化學(xué)變化現(xiàn)象，初步形成實驗現(xiàn)象觀察能力和質(zhì)疑能力。2.通過實驗探究化學(xué)變化過程，解決心中疑惑，基于物質(zhì)類別及驗證實驗的現(xiàn)象，經(jīng)歷實驗操作和驗證事實的過程，初步形成證據(jù)推理能力。3.通過再現(xiàn)化學(xué)“魔術(shù)”過程，揭秘“魔術(shù)”，基于宏觀、微觀、符號三個視角進(jìn)行分析，初步形成“宏—微—符”三重表征能力。四、教學(xué)實踐流程（一）展示“魔術(shù)”，初步形成觀察和質(zhì)疑能力“魔術(shù)”過程：第一步，在紫色溶液中滴加一種無色液體A；第二步，間隔一段時間后，向上述溶液中滴加另一種無色液體B。問題1：觀察“魔術(shù)”過程，杯子里面的液體顏色發(fā)生了哪些變化？[生1]滴加無色液體A后，溶液顏色由紫色變?yōu)榧t色。[生2]滴加無色液體B后，溶液的顏色由紅色依次變?yōu)樗{(lán)色、靛青色、深綠色、淺綠色和黃色。學(xué)生質(zhì)疑：紫色溶液是什么？無色液體A、B分別是什么？【設(shè)計意圖】演示“魔術(shù)”過程和設(shè)置問題1的目的是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和探究興趣，培養(yǎng)實驗觀察能力、客觀事實描述能力及質(zhì)疑能力。（二）揭秘“魔術(shù)”，初步形成證據(jù)推理能力[師]為了解決你們心中的第一個質(zhì)疑，請閱讀資料卡片1。【資料卡片1】紫甘藍(lán)（俗稱紫包菜）中可提取一種天然色素——紫甘藍(lán)色素，其性質(zhì)穩(wěn)定，顏色隨溶液pH改變而發(fā)生鮮明的變化，可作為一種天然的酸堿指示劑。[3]問題2：紫色溶液是什么？[生]紫甘藍(lán)溶液。問題3：根據(jù)資料卡片1，請同學(xué)們猜測一下，無色溶液A和B分別是什么？并分別通過實驗驗證A和B具有哪些化學(xué)性質(zhì)。[生]卡片1中說紫甘藍(lán)可作為一種天然的酸堿指示劑，因此無色溶液A和B可能具有酸性或堿性。學(xué)習(xí)任務(wù)：根據(jù)學(xué)生的猜測，進(jìn)行實驗探究，驗證無色溶液A和B的類別及其化學(xué)性質(zhì)。教師提示：鹽酸和氫氧化鈉是初中化學(xué)中常見的酸和堿，A和B就是這兩種物質(zhì)。學(xué)習(xí)活動：以學(xué)習(xí)小組為單位，開展合作探究。所加實驗試劑、實驗現(xiàn)象如表1所示。學(xué)生匯報：根據(jù)實驗現(xiàn)象，回答問題3。[生1]使用pH試紙可以驗證，溶液A是鹽酸，溶液B是氫氧化鈉溶液。[生2]根據(jù)實驗現(xiàn)象，鹽酸能使酸堿指示劑變色，能與某些活潑金屬、某些金屬氧化物和某些鹽等發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。[生3]根據(jù)實驗現(xiàn)象，氫氧化鈉能使酸堿指示劑變色，能與某些鹽反應(yīng)。【設(shè)計意圖】該環(huán)節(jié)設(shè)計主要是解決學(xué)生心中的疑惑，鞏固并發(fā)展本章的核心知識——酸和堿的化學(xué)性質(zhì)，培養(yǎng)實驗操作和驗證事實的能力，發(fā)展證據(jù)推理能力。（三）再現(xiàn)“魔術(shù)”，初步形成“宏—微—符”三重表征能力[師]剛才演示的“魔術(shù)”，各種溶液都已經(jīng)得到確認(rèn)。問題4：鹽酸和氫氧化鈉溶液是如何讓紫甘藍(lán)溶液變色的呢？學(xué)習(xí)活動：閱讀資料卡片2，回答問題4。[資料卡2]紫甘藍(lán)色素的顏色變化與介質(zhì)的pH有關(guān)。無論底物如何，其顏色變化只與體系中的H+和OH-的濃度有關(guān)。紫甘藍(lán)色素在酸堿溶液中比酚酞具有更明顯的顏色變化[4，5]，對介質(zhì)pH微小變化也能顯示其顏色明顯變化，如表2所示。[生]紫甘藍(lán)溶液的pH在6左右，因此溶液顯紫色。滴入鹽酸后，溶液的酸性變強(qiáng)，顏色由紫色變?yōu)榧t色，隨著氫氧化鈉溶液的滴入，溶液酸性減弱，堿性增強(qiáng)，溶液顏色從紅色，最終變?yōu)辄S色。[師]顏色變化是實驗的宏觀現(xiàn)象。問題5：微觀上，溶液中離子的濃度發(fā)生了什么變化呢？學(xué)生任務(wù)：嘗試?yán)斫馊芤褐须x子濃度的變化趨勢。學(xué)習(xí)活動：以學(xué)習(xí)小組為單位，交流討論。[生]微觀方面，在紫色溶液中滴入鹽酸后，溶液中H+的濃度增大，OH-的濃度減小，導(dǎo)致溶液的pH變小；滴入氫氧化鈉溶液后，溶液中H+的濃度減小，OH-的濃度增大，導(dǎo)致溶液的pH變大。追問：你能畫出溶液pH變化曲線嗎？學(xué)生繪制的溶液pH－V曲線示意圖，如圖1所示。問題6：溶液中發(fā)生了什么化學(xué)反應(yīng)？學(xué)習(xí)任務(wù)：用化學(xué)方程式表示溶液中發(fā)生的反應(yīng)。學(xué)習(xí)活動：書寫化學(xué)方程式，HCl+NaOH=NaCl+H2O。[師]通過這一反應(yīng)可以在酸與堿的性質(zhì)部分增加一條，酸與堿能發(fā)生反應(yīng)。【設(shè)計意圖】在明確紫色溶液和無色溶液A、B是何種物質(zhì)的基礎(chǔ)上，再現(xiàn)環(huán)節(jié)一中的化學(xué)“魔術(shù)”。問題4是在給定資料基礎(chǔ)上，從溶液酸堿性角度揭秘“魔術(shù)”；問題5是從溶液中離子濃度變化角度揭秘“魔術(shù)”；問題6是從化學(xué)方程式角度揭秘“魔術(shù)”，以此來培養(yǎng)學(xué)生“宏—微—符”三重表征能力。并補(bǔ)充完善酸與堿能發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)。五、教學(xué)反思（一）結(jié)合明暗雙線，激發(fā)學(xué)習(xí)熱情本教學(xué)設(shè)計以具體化學(xué)知識為“明線”，幫助學(xué)生理清酸和堿的化學(xué)性質(zhì)、構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)；以內(nèi)隱于知識體系的化學(xué)學(xué)科思維為“暗線”，助其領(lǐng)悟科學(xué)探究方法、把握學(xué)科本質(zhì)。通過化學(xué)魔術(shù)引發(fā)學(xué)生求知欲，利用已有知識和證據(jù)進(jìn)行合理假設(shè)和推理，推動學(xué)生不斷地解決問題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情，促使兩條線同時進(jìn)行。（二）利用實驗探究，培養(yǎng)學(xué)科思維實驗探究以問題為主線，使學(xué)生在解決問題的過程中，通過實驗方案探討、質(zhì)疑、思辨，制定實驗方案，提升解決問題能力，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的養(yǎng)成。同時在歸納總結(jié)中建構(gòu)對酸堿反應(yīng)本質(zhì)的模型認(rèn)知，促進(jìn)科學(xué)思維能力培養(yǎng)和進(jìn)階。（三）構(gòu)建生活化學(xué)，體現(xiàn)學(xué)科魅力通過制作“魔術(shù)水”及紫甘藍(lán)變色實驗形成強(qiáng)烈的視覺沖擊，不僅提升學(xué)生的視覺感受，引起學(xué)生的好奇心和求知欲，還將酸堿中和反應(yīng)中pH變化可視化，引發(fā)學(xué)生思考，引出酸堿指示劑的學(xué)習(xí)和后續(xù)探究；在再現(xiàn)魔術(shù)環(huán)節(jié)中，學(xué)以致用，理解變色機(jī)理；通過深入探究紫甘藍(lán)變色