例談情境創設下的單元復習課教學實踐

包婷

摘要：基于生活情境的化學教學能在解決實際問題中促進學生核心素養的進一步提升。文章以“認識化學變化”單元復習課為例，以“汽車行駛”的視角，從發動原理，尾氣處理，燃料研發的角度在真實情境中展開復習。通過實際問題的解決，進一步幫助學生梳理化學變化中質量守恒定律的要點以及化學反應的本質。

關鍵詞：情境創設;汽車行駛;化學變化;單元復習

文章編號：1008-0546（2021）09-0065-04

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2021.09.017

一、研究背景

1.情境依托的真實背景是豐富單元復習課內容的價值載體

情境，源于生活，是引發情感共鳴的教學環境。在真實的生活問題中激發學生探究意圖，在符合認知的熟悉問題中嘗試從學科的角度展開進一步的科學探究，這就是情境的價值，也是符合復習課的教學需求的。如何在復習課中設置基于單元知識的教學情境來豐富課堂？如何在問題解決中整合零散的教學內容并構建知識體系？這就需要在選擇情境時充分考慮，教學情境的主體背景要恰到好處地呼應教學，同時配合教學環節的逐步開展。

2.情境遵循的邏輯順序是建構單元復習課框架的線索依據

真正的教學情境不應該是課堂引入時的點到即止，它的作用不止是激發學習興趣，更在于串聯各項教學環節，建構完整清晰的復習框架。為什么要創設有效情境來實現單元復習？為什么要強調教學情境內在的邏輯結構？因為有價值的情境教學是完整的，是在緊扣教學內容的基礎上不斷推動學生認知和思維發展的過程性學習。深度學習的引發、維持、促進融為一體，才能實現單元復習課的有意義教學。

3.情境展開的問題探究是推動單元復習課延伸的活動中心

創設的有效情境不能拿來主義，不加修改的鋪設很難一擊即中地引發學生對于復習內容的思考與運用，冗長復雜的敘述也會讓教學中心偏離[1]。如何利用情境層層遞進地展開環環相扣的問題探究？如何有效利用情境加深學生對于知識理解的同時，促進知識的運用和發展？量身定做代替復制粘貼，緊扣教學內容，生動簡明地在情境中展開教學活動才能充分調動學生積極性，實現問題驅動下的情智課堂。

二、課例實錄

1.設計依據

課程標準中“物質的化學變化”這一主題主要包括化學變化的特征，質量守恒定律和化學反應的表示方法等內容。這一部分的學習主要是通過在物質間建立聯系來研究物質之間的轉換。“認識化學變化”是滬教版九年級化學上冊中的第四章節內容。本章從燃燒與滅火、質量守恒定律、化學方程式的應用等教學內容中將化學變化從定性引向定量。學習本章后，學生對于燃燒條件在生活中的具體運用還不夠靈活，對于化學方程式計算的具體價值尚不明確。因此，本節復習課需要通過生活情境的綜合應用、深化和重構，借助實際問題的解決來加深學生對元素觀、微粒觀、變化觀、守恒觀、計量觀等化學學科觀念的認識。

2.教學目標

（1）通過燃燒條件與滅火原理的知識歸納，提升基于核心要點的思維整合能力。

（2）通過質量守恒與變化觀念的系統總結，形成基于實際問題的科學探究觀念。

（3）通過反應書寫與問題解決的小組合作，培養基于協同學習的自我表達能力。

3.教學重難點

（1）教學重點：燃燒條件和滅火原理的實際運用，常見方程式的書寫

（2）教學難點：質量守恒定律的本質，依據化學方程式進行定量計算

（3）教學思路

教學思路（圖1）。

4.教學過程

【情境引入】

同學們，早晨大家都選擇哪種交通方式來學校？老師平時也是開車去上班，還記得這周一早晨去學校……。

環節一：汽車發動時的燃燒原理

【教師提問】七點準備從家里出發，插入車鑰匙后，試了幾次都發動不起來，這是什么原因呢？同學們可以結合資料卡1一起來幫我分析一下。

【資料卡1】

汽車點火系統包括電源、點火線圈、火花塞、點火開關及控制電路。插入鑰匙通過控制點火開關，使點火線圈產生高壓電，送到火花塞電極，產生電火花釋放熱量，點燃汽缸中汽油和空氣形成的可燃混合氣。

【學生討論】

（1）汽油燃燒需要哪些條件？

（2）你認為是哪個故障原因，并從燃燒條件角度分析該故障為什么會導致汽車發動不起來？

①汽油泵壓力不足或者噴油嘴不通暢導致無法正常出油。

②鑰匙開關因磨損而未成功接通啟動電路，因而未能引發電火花。

③蓄電池電量不足或故障。

【教師講解】簡單檢查后，猜測汽車電瓶快沒電了，又試了一次幸好還能發動起來。總算開出了車庫，這時儀表盤上又顯示油量不足，趕緊開去附近加油站。

【教師追問】到了加油站，同事打來電話，我掛斷了，你知道這是為什么嗎？

【學生回答】手機接通時可能會產生電磁火花，萬一接觸到揮發的汽油容易引起燃燒。

【分組實驗】電火花引燃汽油并設計方案熄滅（如圖2，圖3，圖4）

實驗材料：蒸發皿，汽油，電子脈沖點火器，一瓶裝滿二氧化碳的集氣瓶，水，沙土。

【演示實驗】汽油裝進燈泡并通電（實驗視頻）。

設計意圖：創設熟悉的生活情境，以談話的交流方式自然而然展開，更能抓住學生的注意力。借助真實問題的解決，讓學生回憶燃燒條件的相關知識，又從生活問題順理成章地回到化學課堂，并且在知識梳理的同時提高了學生理論知識的靈活運用能力。通過電子脈沖點火器的實驗讓學生真切感受電火花的安全隱患，眼見為實更能加深學生的印象。從燃燒條件再到滅火方式，通過方案討論，分組實驗以及水不可用于汽油燃燒滅火的真實案例，進一步強化學生的防火意識，安全觀念，同時促使學生真正將化學知識運用到實際生活中。

環節二：尾氣處理中的質量守恒

【教師提問】加完油后，工作人員建議加些燃油寶，清理積碳。不完全燃燒產生的積碳容易導致汽車油耗增加，動力不足。一般有效清除積碳后，就可以解決排氣管冒黑煙的問題，那說到尾氣，你知道汽車行駛過程中主要會排放出哪些尾氣污染物呢？我們一般又是如何處理的呢？

【教師追問】請同學們結合資料卡2思考汽車尾氣催化轉化器中的反應原理。

【資料卡2】汽車尾氣會造成酸雨等一系列環境問題。汽車尾氣催化轉化器的設計主要就是為了將尾氣中的CO，NO這兩種有毒氣體轉化成空氣中的兩種無毒氣體成分。

【學生討論】

①寫出轉換過程中的化學方程式。

②嘗試畫出轉換過程中的微觀示意圖（圖5】。

③若一輛汽車每分鐘產生的CO和NO質量均為50g，通過檢測每分鐘經催化轉化器排出的產物氣體總質量為96g，你發現了什么？

【教師講解】的確，催化轉化器不能確保處理掉所有的污染物，所以處理尾氣問題，除了采取轉化污染物的方法，更重要的是減少污染物的生成。

【教師追問】比如汽油怎樣燃燒時能不產生CO？

【學生回答】完全燃燒。

【教師追問】已知汽油的主要成分是辛烷，化學式為C8H18，你能寫出辛烷完全燃燒的化學方程式嗎？

【學生回答】書寫方程式。

【教師追問】已知某汽車氣缸的總容量為2.5 L，其中氧氣約占總體積的20%，氧氣的密度約為1.4 g/L，為確保辛烷完全燃燒，每個沖程最多需向氣缸中噴人多少辛烷[2]？（保留1位小數）

【學生回答】依據方程式進行定量計算。

【教師講解】在實際生活中，汽車尾氣催化轉化器一般都會安裝一個氧傳感器來檢測尾氣含氧量，并且及時將相關數據傳送車載電腦的同時，會進一步利用電腦來控制噴油量，促進汽油盡可能地完全燃燒。

設計意圖：繼續沿用汽車行駛的生活情境，以講述經歷的方式再次引導學生進一步研討相關問題。通過加油站加油到燃油寶清除積碳的過渡，將視角從燃燒等內容轉至尾氣處理。事情發展的時間順序就是本節課教學思路的邏輯順序。由淺入深，從尾氣成分分析到汽車尾氣催化轉化器的原理探究，再到汽油的完全燃燒，利用一個又一個貼近生活，真實科學的問題可以不斷引發學生的思考。緊扣教學內容，也可以逐步加深學生對于質量守恒，方程式書寫與計算實際運用價值的認知。

環節三：燃料研發中的綠色化學

【教師提問】關于尾氣所造成的環境問題，還有什么辦法從根本上解決嗎？

【學生討論】研發新燃料。

【教師講解】清潔燃料，綠色能源是未來汽車驅動的重要支撐。目前，車用的乙醇汽油已在全國推廣，清潔環保可再生，技術成熟使用方便。正如同學所說，未來我們希望燃料研發能更進一步，像太陽能，氫能發動的汽車能走進千家萬戶，讓綠色化學點亮我們的新生活。

【課堂小結】這節課，和同學們一起以“汽車行駛”的視角再次從定性定量，宏觀微觀等不同的角度充分認識并研究了化學變化的本質，進一步復習梳理了燃燒條件，質量守恒定律，以及化學方程式的書寫和計算。以后的學習生活中，希望同學們能用掌握的化學知識解決實際問題，開著“化學”這輛小車去創造更美好的生活。

設計意圖：用汽車燃料的研發為“汽車行駛”這一核心情境畫上句號，同時也幫助學生從反應條件，質量變化，物質轉換的角度充分認識化學變化的本質。通過視頻拓展讓學生了解乙醇燃料以及氫能源汽車的研發進展，感受綠色化學于生產生活的重要意義。正面的情感體驗讓學生理解科學探究與創新意識，科學精神與社會責任的相輔相成。

5.板書設計（圖6）

三、實踐反思

1.充分剖析情境事件的因果關系，加強教學環節的緊密聯系

基于情境的教學設計一定是完整的，連貫的。可以是符合學生認知邏輯，由表及里地對于相關生活問題的研究;也可以是遵循事件發生正常進展的完整情境。只有環環相扣，前后呼應，才是對中心情境的有效利用。曇花一現般簡單引入，再妙趣橫生，也沒有在單元復習課的教學中起到貫穿課堂的主線作用。真正的情境教學要提前預設，巧妙設計，緊扣主題。結合單元復習課的知識要點充分整合，化零散為整體，在問題探究中，不經意間梳理所有的相關內容，才是發揮了情境的最大作用。

2.正面闡述情境事件的真實細節，觸發教學主體的情感共鳴

選擇適宜的情境時，真實性，科學性是第一準則。盡量用貼近生活的例子代替過于高科技的前沿技術，可以激發學生的學習興趣，在討論問題時也能做到有話可說。盡量用正面積極的理論運用代替危險事故后果的再現，可以在輕松愉悅的氛圍中去體悟科學探究的樂趣。

3.深層挖掘情境事件的理論依據，展現教學內容的學科價值

確定情境后如何充分利用？首先需要多觀察生活，課堂的素材源于生活，不經意的生活常識或許也蘊藏著不一樣的智慧火花。其次，需要多思考，用學科的角度去看待生活，從理論知識的層次去分析問題，或許可挖掘的更多。最后，從生活問題出發，回歸教學內容，深化學科價值的同時也能更進一步提升學生學以致用的素養。

參考文獻

[1]周玉明.情境教學有效設問策略研究[J].化學教學，2015（1）：38-39

[2]宋曉敏，蔣濤.教學中怎樣培養學生對化學變化的定量認識——教學關鍵問題解決方案示例二[J].基礎教育課程，2015（23）：45-48

*本文系江蘇省教育科學“十三五”規劃立項課題：基于“生活即教育”思想的中學化學深度學習研究（立項編號：E-c/2020/05）的研究成果之一。