

【摘 要】本文基于“從生活走進化學,從化學走向生活”的教學理念,通過對二氧化硫具體教學設計案例的呈現和剖析,對以“素養為本”的有效課堂進行探索,以提高學生化學學科核心素養。
【關鍵詞】化學教學 二氧化硫 教學設計
【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889(2017)07B-0106-03
2016 年 9 月教育部頒布的《普通高中化學課程標準(征求意見稿)》在教學實施建議中指出,在教學中,教師應重視 STSE(科學、技術、社會和環境)內容主題的選擇和組織,緊密聯系生產、生活實際,學生能綜合運用所學知識解釋和解決有關的STSE 問題。
化學與生產、生活聯系緊密,對促進社會進步,提升人們生活質量有著深遠影響。在教學中,“從生活走進化學”,引入真實的生活情境,能激起學生的學習興趣,接近學生的最近發展區;“從化學走向生活”,指導學生學以致用,使課堂充滿生命力,符合新課標倡導的提高學生學科核心素養的理念。本文以高中化學必修 1 (人教版)第四章第三節《二氧化硫》教學設計為例,具體談談如何在化學教學中踐行“從生活走進化學,從化學走向生活”的理念,積極探索“素養為本”的有效課堂。
一、教學內容分析
教材內容存在以下內在邏輯:在空氣質量日報中發現,SO2 屬于大氣污染物→硫及其化合物的存在狀態→硫的燃燒及二氧化硫的物理性質→實驗探究 SO2 溶于水的反應→介紹 SO2 漂白性的特點及應用→通過測定 SO2 水溶液的酸堿度,得出 SO2 是酸性氧化物→介紹 SO2 的還原性及其產物的性質→通過酸雨認識 SO2 對大氣的污染。
在教材中 SO2 與水的反應及漂白性是以化學實驗的方式呈現,強調知識性。而關于 SO2 的應用呈現直觀簡單,對 SO2 的還原性也沒有專門的闡述,這些都給本課設計留下了發揮的空間。本著在教學中“用教材而不是教教材”的原則,在教學設計中將二氧化硫內容作再度處理:
通過生活中二氧化硫充當“食品化妝師”“空中死神”“抗氧衛士”三個角色,掌握二氧化硫的漂白性、酸性氧化物的性質及其還原性。這樣的處理能將生硬的知識轉化為生動的教學素材,通過創設真實的問題情境,設計成實驗探究活動,讓學生在“做中學”。
通過對酸雨成因及其防治等環保問題的探討,培養學生運用所學知識解決問題的能力。
通過教材重組,對教學內容進行結構化設計,激發學生學習興趣,促進學生學習方式的轉變。
整個教學設計中“從生活走進化學,從化學走向生活”的理念貫穿始終,以培養學生學科核心素養為目標,落實立德樹人的根本任務。根據以上分析,整體的設計思路如下(表 1):
二、教學過程設計
(一)創設情境,導入新課
[師]播放視頻:生活中的“硫磺姜”。據廣西衛視新聞夜總匯披露,現在市場上發現不法商人用硫磺熏制生姜,使其外觀變得美觀,從而賣得高價,謀得暴利,提醒市民選生姜時要警惕,不要買到這種“美容姜”。
下面我們看一看二氧化硫充當“食品化妝師”的另一個案例:實物展示兩種銀耳(一種為正常銀耳,另一種為硫磺銀耳)。假設你要到市場選購銀耳,會選擇哪一種?為什么?
[生]觀察比較兩種銀耳的顏色,聞其氣味,選擇顏色偏黃,無刺激氣味的銀耳。
[師]為什么二氧化硫能充當生活中的“食品化妝師”?這表現了它怎樣的性質?
[生]二氧化硫具有漂白性,能對某些物質進行漂白,使其外觀變得更漂亮,賣相更好,因此能充當“食品化妝師”。
設計意圖:從學生身邊的生活入手,從食品安全的角度引入對二氧化硫的學習,是基于真實情景下的課堂教學,是“從生活走進化學”理念的體現。根據素材使用的具體情況對教材內容進行重組,將二氧化硫的漂白性調整至前面,讓新課導入更接地氣,也更利于激發學生的學習興趣。
(二)分組實驗,探究性質
[師]組織學生進行分組實驗。
(1)將小燒杯中的品紅溶液吸入充有 SO2 的針筒中,振蕩后觀察現象;
(2)將針筒中的溶液置于試管中,對試管進行加熱。
提出問題:
(1)品紅溶液紅色褪去的原因是什么?
(2)為什么褪色后的溶液加熱后顏色恢復?
[生]討論:二氧化硫與品紅溶液作用的兩種變化背后的原因。實驗并觀察實驗現象,得出結論:二氧化硫有漂白性,但漂白后的物質不穩定,受熱易分解。
設計意圖:通過分組實驗設計,培養學生合作學習能力、實驗探究能力、分析和解決問題能力。用針筒作為實驗儀器,減少SO2 對環境的污染,體現綠色化學的思想。
(三)學以致用,當場診斷
[師]資料鏈接:二氧化硫成為食品安全的重大隱患。提出問題:如果你到市場買到了硫磺銀耳,如何處理?
[生]說出處理的方法及所用到的知識:用二氧化硫漂白后的銀耳不穩定,受熱后二氧化硫可被釋放出來,因此可將硫磺銀耳浸泡在水中加熱,可在一定程度上除去有害物質。
設計意圖:利用二氧化硫漂白性不穩定來設計問題情境,培養學生運用知識解決問題的意識,體現了“從化學走向生活”的理念。
(四)借助素材,掌握性質
[師]新聞鏈接:貴州玉銅公路發生交通事故,造成部分二氧化硫泄漏。
記者在現場看到,8 個罐滾落在公路上,刺鼻的二氧化硫液體正在從損壞的罐口溢出。消防官兵一方面通過采取用水稀釋等方法,對泄漏物進行處理,另一方面組織周邊群眾往山上疏散。
提出問題:從新聞中,你能總結出 SO2 具有哪些物理性質?
[生]閱讀分析、得出結論:二氧化硫是有刺激性氣味的有毒氣體,密度比空氣大,容易液化,易溶于水。endprint
[師]演示實驗:往一瓶裝滿二氧化硫氣體的礦泉水瓶中倒入水。提出問題:礦泉水瓶發生了什么變化?你能解釋其原因嗎?
[生]礦泉水瓶變癟了,因為二氧化硫易溶于水,造成礦泉水瓶里面壓強變小。
設計意圖:提供新聞鏈接,培養學生閱讀和提取信息的能力,觀察二氧化硫溶解實驗,培養分析實驗現象的能力,并得出結論。同時為后面學習二氧化硫是酸性氧化物提供了實驗藥品。
(五)治理酸雨,倡導環保
[師]資料鏈接。
(1)數據:采集的酸雨樣品在不同時間 pH 數值的變化情況;
(2)圖片:古建筑受到酸雨腐蝕;
(3)治理酸雨的辦法之一,將一定比例的石灰石粉混入煤中。
提出問題組:
(1)雨水在放置過程中 pH 發生了怎樣的變化?
(2)為什么會發生這種變化?
(3)什么樣的雨水才叫酸雨?
(4)為什么二氧化硫被人們稱為“空中死神”?
(5)如何減少及治理酸雨?
[生]觀察、分析、回答酸雨的成因,板演酸雨的形成過程及其涉及的化學方程式。根據所學知識,分組探討酸雨的治理方法及原理。
設計意圖:鞏固二氧化硫是酸性氧化物的性質和了解酸雨的成因及其治理方法,培養學生環保意識,創造學生運用所學知識解決問題的平臺。
(六)價態分析,性質預測
[師]組織學生分組實驗:將小燒杯中的高錳酸鉀溶液吸入充有 SO2 的針筒中,振蕩后觀察現象。提出問題:SO2 使高錳酸鉀溶液和使品紅溶液褪色在原理上有什么不同?
[生]觀察現象,從氧化還原的角度分析高錳酸鉀溶液褪色的原因,比較兩種褪色現象背后原理的不同。
設計意圖:運用比較教學法,通過設疑,引起學生對同一現象背后不同本質的思考,學生對 SO2 的漂白性和還原性將會得到更深刻的理解。
[師]給出物質的二維關系圖,提出問題:從關系圖中可預測 SO2 可能具有什么樣的化學性質?
[生]依據二維關系圖,進一步預測并說明 SO2 所具有的氧化性及還原性。
[師]展示圖片:葡萄酒中的二氧化硫。提出問題:為什么葡萄酒中要充入 SO2?體現了 SO2 的什么性質?
[生]討論,發表觀點:二氧化硫具有還原性,能防止葡萄酒被氧化。
[師]展示生活生產中二氧化硫應用的各種圖片。提出問題:根據圖片信息結合本課知識說說 SO2 都有哪些用途?表現出了它的哪些性質?
[生]發表觀點,體會二氧化硫性質和用途之間的關系。
設計意圖:(1)引導學生從化合價變化的角度分析物質的變化,強化了“價態觀”,同時對本節課重點 SO2 的性質學習也是個很好的總結;(2)SO2 在葡萄酒中充當“抗氧衛士”的作用分析,知道這是屬于 SO2 還原性的應用,學生真切體會到“身邊的化學”;(3)巧妙利用二氧化硫的用途對其重要化學性質進行梳理,起到一個歸納總結的作用。
(七)總結提升,反思交流
[師]組織學生用畫思維導圖的方式回顧本課的主干知識。
[生]畫思維導圖,展示作品。
設計意圖:學生通過思維導圖梳理本節課的知識脈絡,達到溫故知新的目的。
[師]你學習本課印象最深刻的知識有哪些?還存在哪些困惑?
[生]師生互動交流,分享學習收獲,提出學習困惑。
設計意圖:鍛煉學生的反省認知能力,了解學生對本課知識掌握的情況,為下一步教學提供參考。
[師]布置作業:綜合 SO2 在社會生產、生活中的表現,談談你對它的“愛”與“恨”,在下節課進行交流。
設計意圖:培養學生用辯證的眼光看待問題,對整合 SO2 的性質和用途也很有幫助。
三、教學反思
筆者曾用本教學設計于北海中學舉行的全梅山特級教師工作坊全市公開課上,“從生活走進化學,從化學走向生活”的教學設計理念得到受邀前來聽課指導的北京師范大學王磊教授的認可。結合王磊教授的評課意見和本人課后的一些感悟,反思如下:
(一)注重聯系實際,基于真實情境下教學
圍繞現實生活,從銀耳到環境到葡萄酒,都是緊緊圍繞二氧化硫的性質,在選材上與生活實際聯系緊密,問題設計情境真實。注意從食品安全、酸雨、生活、生產事件中引導學生對知識點進行挖掘,這對幫助學生理解知識、激發學習欲望非常有好處。
(二)對所選素材進行了適當的處理和呈現
在加工處理素材方面做得比較到位,基本上每個素材都進行了 2 至 3 度的處理,從現象提出問題,又在思考中解決現實的問題,生活素材驅動性明確。如在二氧化硫漂白性素材設計中帶了實物(銀耳),給人感覺化學就在我們身邊。又如在教學中介紹酸雨的危害性時,探討酸雨形成的過程,鍛煉學生運用知識解決實際問題的能力。
(三)堅持生活化教學理念,在生活中學化學
筆者在教學中有一個堅定的理念,那就是在生活中學化學。在本教學設計中將這種理念放大,讓學生感受到化學之于生活有非常緊密的聯系,這對培養學生化學學科核心素養非常有好處。
(四)不足之處及改進方法
不足之處:SO2 畢竟具有其性質的特殊性,對其他物質如氧化鋁,可能不能用同樣的方法展開教學,對研究物質的一般思路沒有進行系統的歸納總結。
改進方法:在探究實驗設計上放手讓學生體驗研究物質的一般方法,即“預測——設計實驗——驗證”,并通過這個過程領悟研究新物質的思路。
【作者簡介】蘇興衛(1977— ),男,廣西合浦人,中學高級教師,廣西特級教師,合浦縣第一中學科研室副主任。
(責編 盧建龍)endprint