摘要：“证据推理与模型认知”是化学学科的重要核心素养，化学教学应该加强学生的“证据推理与模型认知”的培养。本文从教材分析、学情分析到溶解过程的基本模式、溶解度的图像模式的建立分析出发，探讨基于“证据推理与模型认知”的化学活动元教学设计框架。
关键词：证据推理与模型认知 活动元 教学设计
“证据推理与模型认知”已经被确定为化学学科核心素养之一，培养学生的模型认知能力已经成为化学课程改革中的重要内容，课标在素养中明确要求学生知道可以通过分析、推理等方法认识研究对象的本质特征、构成要素及其相互关系，建立认知模型，并能运用模型解释化学现象，揭示现象本质和规律。研究建模教学有利于促进学生的模型认知能力发展，有利于指导教学过程中的模型运用和教学思路。
中学化学知识比较繁杂，学生学习困难的原因也在于难以将化学知识体系化，如果想帮助学生将化学知识结构化和体系化，教师需要在教学中引导学生进行多维度的建模，引导学生从点、线、面多层次的进行知识建构，逐渐将知识的表面无序建立成有序的体系。建模教学强调将抽象的知识形象化、具体化，让学生自主能动的建构知识，同时关注教学过程中学生的思维发展过程，更利于学生们对化学学科的理解，利用模型进行教学能够有效提高化学教学质量，在教学过程中帮助学生进行模型建构能够更好的发挥教学价值。
溶液是中学化学学习的一个重要内容，溶液作为不可缺少的身边的化学物质，溶液是同学们经常接触的一类成分比较复杂的化学物质，也是同学们比较熟悉的一类分散体系。在初中化学中经常遇到澄清石灰水、稀硫酸、稀盐酸、氢氧化钠、氯化钠、硝酸银溶液等，特别是物质的电离与酸、碱、盐溶液的学习，需要物质的溶解知识。在初中的基础上，高中更是更深一步探讨物质在溶液中的存在形式和变化，如：强弱电解质、离子反应、电解质溶液、原电池、电解池等。因此物质的溶解就成为化学学习的重要基础。本文根据“证据推理与模型认知”的要求，以初中化学“物质的溶解”为例，为“证据推理与模型认知”的教学提供参考。
一、课前教学分析
1、教材分析
本节课是九年级下册第七章溶液第2节《物质溶解的量》的第二课时，包括固体溶解度、溶解度曲线。作为不可缺少的身边的化学物质，溶液是同学们经常接触的一类分散体系。在学习本节课之前同学们就经常遇到澄清石灰水、稀硫酸、稀盐酸等。本节课同学们主要学习固体物质的溶解、影响附体物质的溶解度的因素、溶解度曲线、溶解度曲线的应用等知识，同学们通过学习能够理解固体物质的溶解过程，构建起较好的“物质溶解和表示”的认知模型。
2.知识点分析
本节课解决的知识点：固体的溶解度的概念、影响因素；溶解度的表示方法；溶解度曲线与溶解度曲线点、线、面的意义；溶解度曲线的应用
这些知识之间的关系如下：
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3.学情分析
通过本单元课题1的学习，学生对溶液及其组成、基本特征有了初步认识，通过课题2第一课时的学习，学生能区分饱和溶液和不饱和溶液，并初步了解两者之间相互转化的方法。在此基础上，本课时定量研究溶质在一定量溶剂中溶解的限度，提出了固体溶解度概念，并学习绘制溶解度曲线，顺应了学生的学习需要，能较好地激发学生的探究欲望和学习兴趣。利用图像对这些基础知识进行灵活运用，以提高学生分析问题、解决问题的能力。这部分知识的学习可以培养学生实践与理论相结合的意识，在增长知识的同时，逐步学会分析和解决问题的方法。
4.基本模型分析
在初中阶段，对于固体物质的溶解，应该是通过感受体验固体物质的溶解，充分理解溶解的含义，溶解度的基本内涵，探究理解影响溶解度的因素。压强对固体物质的溶解度影响极小，对固体物质溶解度影响明显的是温度，因此构建溶解度与温度的关系模型，对于学生理解并以用溶解度相关知识具有明显意义。固体物质的溶解度随温度的增加可能存在溶解度增加、溶解度减少、溶解度变化不大三种可能性，所以应该形成三条不同趋势的曲线，构建起固体物质溶解度的图像模式。模式示例如下：
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溶解度图像模式
5.教学目标
．（1）通过对氯化钠的溶解过程探究，理解溶解度的含义，知道溶解度的相对大小与溶解性的关系。并能认识影响固体溶解度大小的因素。
（2）根据已知溶解度数据，分组绘制NaCl、KCl、KNO3的溶解度曲线，并了解溶解度曲线，能利用溶解度曲线查阅有关物质的溶解度。
（3）通过练习，是学生会使用溶解度曲线解决实际问题，提高学生分析问题、解决问题的能力。
6.重难点
重点：固体溶解度概念及溶解度曲线，固体溶解度曲线及其应用
难点；固体溶解度概念及溶解度曲线，固体溶解度曲线及其应用
二、教学过程设计
课堂引入：
图片引入，我国有许多盐碱湖，湖水中溶有大量的氯化钠和纯碱，那里的农民冬天捞碱，夏天晒盐，你知道为什么吗？设置悬念，激发学生的求知欲。
活动一 证据推理：固体物质在水中的溶解能力
活动目标：通过小组的问题讨论探究，知道比较物质溶解能力的办法，掌进而掌握溶解度的相关概念和影响因素。
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活动二 模型建构：溶解度曲线
活动目标：通过分组绘制几组常见物质的溶解度曲线，讨论探究总结溶解度曲线的变化规律 。
过渡：
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活动三 模型认知：探究溶解度曲线的意义
活动目标：通过小组的问题讨论探究，完成下列例题的问题，再归纳总结溶解度曲线的意义。
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活动四 模型应用：溶解度曲线的应用
活动目标：通过完成一道常规的物质的溶解度曲线相关习题，归纳总结溶解度曲线的变化规律应用的做题方法 。
过渡：
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练习与作业：
1．在其他条件不变的情况下，要使硝酸钾的溶解度增大，应采取的措施是（ ）
A．升高温度 B．降低温度 C．加入溶质 D．加入溶剂
2．日晒海水可以得到食盐固体，其原因是（ ）
A．受热时食盐的溶解度降低 B．受热时食盐的溶解度显著增大
C．受热时海水中的水分蒸发 D．受热时海水发生分解
3．20℃时，100 g水中最多溶解0.3 g A物质，则A在水中的溶解性为（ ）
A．易溶 B．可溶 C．微溶 D．难溶
4．目前市场上销售的汽水饮料大多数是碳酸饮料，其中溶有二氧化碳气体．打开汽水瓶盖时，汽水会自动喷出来．这说明气体在水中的溶解度与__________有关．喝了汽水后，常常会打嗝．这说明气体的溶解度还与__________有关．
5.如图是甲、乙两物质的溶解度曲线图，下列说法正确的是( )
A. t1 ℃时，甲、乙两物质的 溶解度相等。
B. 温度对甲、乙两物质的 溶解度影响相同。
C. 把t1 ℃时甲、乙两饱和溶液升温至t2 ℃时，两溶液仍都为饱和溶液。
D. 把t2 ℃时甲、乙两饱和溶液降温至t1℃时，两溶液都析出溶质。
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第1题 第2题
6.如图是a、b、c三种固体物质的溶解度曲线。
(1)在t1 ℃时，a、b、c三种固体物质的溶解度由大到小的顺序为_________；
(2)要使接近饱和的c物质的溶液变为饱和溶液，可采取的一种措施是___________；
(3)现有等质量在t2 ℃时的a、b、c三种物质的饱和溶液，将其都降温至t1 ℃时，析出溶质最多的是___________；
(4)t2 ℃时，将55 g a物质放入 100 g水中，充分溶解，所得 溶液的质量是__________g。
本节课教学主线明确，问题设计、活动探究等围绕主线展开，设计的问题引发学生思考，通过教师连续提问，引发学生不断思考，得出溶解度的概念及溶解度曲线的相关知识，并将其用于具体的问题解决。教学时注意从学生已有的经验出发，从定性分析到定量分析的转化，让他们从熟悉的生活情景中感受化学的重要性，了解化学与日常生活的密切关系，逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单的实际问题。
参考文献：
[1]教育部基础教育课程教材专家工作委员会 .普通高中化学课程标准，2016.9
[2]傅兴春.在化学新课程教学中应用活动元教学设计的研究.课程·教材·教法，2006（8）.（下载）知网
[3]胡影梅. 高中化学建模教学的研究与实践.湖南师范大学硕士学位论文,2019.06