基于學科理解的高中化學深度學習實踐研究
——以濃硫酸教學為例

何清松

（福建省莆田哲理中學，福建莆田 351100）

引 言

新課程改革背景下，各種新式的教學策略層出不窮，目的都是促進學生的全面發展。高中化學教學中，培養學生的化學學科核心素養成為教學的重點，這要求教師基于深度學習理念開展教學。筆者以濃硫酸教學為例，分析了基于學科理解的高中化學深度學習實踐研究。

一、問題釋疑形式

問題釋疑是以問題情境為導向，在釋疑狀態下達成目標的一種邏輯思維過程，是學生對問題情境的親歷過程[1]。教師創設一定的課堂引導情境、制訂一定的問題目標，通過各種認知活動、對各種技能的應用，讓學生親歷探究問題的過程從而進行釋疑。在問題分析中，對問題的釋疑與解疑是不同的，前者注重過程，后者注重結果。下面以濃硫酸的教學為例進行分析。

引入問題情境：播放近日晚間新聞：安徽滁州，槽罐車側翻導致濃硫酸泄漏，多部門開展緊急救援。針對這一事件，請學生從化學的視角談談自己的感想。

[設計目的]針對真實的情境提出問題，引導學生關注濃硫酸的性質，從而激發他們探究物質性質的興趣。

問題情境1：為什么草木變為黑色？（1）草木變為黑色是什么原因導致的？（2）若用Cm(H2O)n表示有機物的主要成分，其化學方程式如何表示？（3）如何處理產生的“煙霧”？

[設計目的]對情境中的問題進行分解，分析濃硫酸的物理性質和化學性質中的脫水性與氧化性。

問題情境2：為什么使用石灰漿處理事故？

[設計目的]先解決濃硫酸具有酸的通性問題，再與稀硫酸的性質進行對比。用酸的通性喚起學生對舊知的記憶，如酸能與金屬反應產生氫氣、與堿中和、與堿性氧化物反應、與某些鹽反應等。同時，激發學生探究濃硫酸、稀硫酸與金屬單質反應的不同特點的興趣。

問題情境3：濃硫酸為什么可以用鋁或鐵罐車運輸？

[設計目的]解決濃硫酸與鋁或鐵反應的鈍化現象，明確鈍化現象屬于化學反應的范疇。

問題情境4：濃硫酸能與金屬銅發生反應嗎？

[設計目的]解決濃硫酸能與金屬發生反應的化學性質特征；使學生通過觀察實驗現象獲取相關知識。

問題情境5：濃硫酸能與非金屬如碳、硫發生反應嗎？

[設計目的]解決濃硫酸能與非金屬發生反應的化學性質特征；使學生通過觀察實驗現象獲取相關知識。

方法總結：先從感官出發，對濃硫酸具體性質進行預設思考，然后通過實驗探究與檢驗，得出結論——濃硫酸具有酸的通性、吸水性、脫水性、強氧化性等特殊性質。

[設計目的]讓學生明確應從哪些方面思考一類物質具有的性質。

問題釋疑：工業有三大強酸——硝酸、硫酸和鹽酸，鹽酸是無氧酸，硫酸和硝酸是含氧酸。通過元素及其化合物的學習，你能預測一下硝酸的化學性質嗎？

[設計目的]用類比遷移的思維模式對陌生的物質進行認知，有利于學生掌握問題釋疑的方法，同時能為接下來的學習做好鋪墊。

教師將一起濃硫酸泄漏事故作為問題情境，讓學生從可以感知的場景中的顏色、播音等信息進入問題情境，對問題展開探究，使學生在探究過程中形成對濃硫酸物理性質——吸水性、化學性質——脫水性、酸的通性、強氧化性的深刻認識。在完成對濃硫酸性質的建模后，教師又積極引導學生歸納認知元素化合物時研究具體物質性質的一般方法，進而拓展到對未知物質的學習中。整節課的設計緊緊扣住濃硫酸性質這一核心問題展開設計，從問題情境蘊含的三個維度進行釋疑，使學生在問題釋疑過程中產生新的質疑，這是作為教師必須具備的問題意識和發展意識。學生在具體問題情境的釋疑實踐活動中發展化學思維，是化學深度學習的表現形式。

二、活動模塊教學形式

在課堂上，學生對化學概念的認知是通過活動而逐漸深入的。教學實踐表明，學生的注意力集中時間是有限的。如何才能讓學生全身地投入學習活動中呢？筆者提出通過活動模塊的教學形式來實現學生的深度學習。

首先，教師創設相關情境，讓學生在自主參與的過程中逐漸獲得成功的體驗；其次，將一節課中的多個知識點融入多個完整的教學活動，使活動與目標融為一體；最后，使化學探究活動有層次性，防止活動單調乏味，讓學生全員參與探究活動，實現探究活動之間的自然過渡。筆者在“濃硫酸”這節課中結合教學目標設計了以下案例。

活動模塊1：認識濃硫酸的物理性質

[教學預設]展示一瓶濃硫酸，通過電子白板輔以視頻，引導學生認識濃硫酸的狀態、顏色、氣味、毒性。

活動模塊2：預測濃硫酸的化學性質

[教學預設]引導學生先從物質分類的角度預測濃硫酸的化學性質，提示學生類比鹽酸的性質來總結濃硫酸的性質，再結合濃硫酸的酸性理解使用石灰乳或者純堿處理濃硫酸泄漏現場的依據。

活動模塊3：探究濃硫酸的特性

[教學預設]播放濃硫酸泄漏的新聞視頻，讓學生發現濃硫酸的特性：在太陽光照射下濃硫酸泄漏現場產生了大量白色“煙霧”，導出其吸水性和溶于水放出大量的熱的特性；通過現場出現草木枯焦變黑的現象，得出濃硫酸具有脫水性的結論。

活動模塊4：探究濃硫酸與金屬反應活動

[教學預設]首先通過新聞讓學生了解運輸車盛放濃硫酸的罐是鋁質或鐵質的，預設探究濃硫酸鈍化的條件，然后演示實驗，讓學生觀察銅與濃、稀濃硫酸是否會發生反應的對比實驗，根據實驗現象，推測發生反應實驗的反應產物，最終得出濃硫酸具有強氧化性，而稀硫酸只有酸性。

活動模塊5：探究濃硫酸與非金屬反應

[教學預設]播放碳與濃硫酸反應的視頻，對有劇烈反應現象的畫面進行截圖，讓學生清楚地觀察實驗現象，預測產物，寫出相關化學方程式。

活動模塊6：總結研究物質的方法

[教學預設]引導學生反思學習模塊進程，得出研究物質的一般思路：通過物質的分類預測物質的通性，通過相關實驗探究得出物質的特性，根據化合價的變化推斷物質的氧化性與還原性。

以上活動模塊能使學生達成對濃硫酸性質認知、深入研究物質的一般程序的目標。課堂活動由易到難，層層遞進，教師采用的教學手段是多樣化的，例如，達成認知濃硫酸物理性質的目標，采取了引導學生觀察的方法；濃硫酸的吸水性、脫水性是通過分析新聞情境現場具體現象來完成的；課堂進行了演示實驗，通過不同濃度的硫酸與銅片反應得出濃硫酸與金屬發生反應，具有氧化性的結論。學生在趣味橫生的實驗探究中獲得了成長，也在成長中歸納出了通過實驗研究物質的一般方法。

結 語

總之，基于學科理解的高中化學深度學習實踐研究表明，問題釋疑、活動模塊等教學形式都是行之有效的，但這些方法應建立在學生的需求之上。教師只有從學生的興趣點、自信心出發，才能挖掘學生探究知識的潛能，才能加深學生對化學概念的理解、對基本技能方法的掌控，才能使學生用化學的觀念和素養去探索世界。