巧設情境 問題驅動 提升學生核心素養

摘要：本節復習課以蘇州的碧螺春茶葉為情境，以“觀茶制茶品茶茶渣處理”為脈絡，以一系列問題為驅動，將知識建構、實驗探究與情境有機融合，旨在提高學生運用控制變量法設計實驗方案的能力以及探究影響反應速率的因素并在學習生活中應用的能力，進而提高學生的學科素養。

關鍵詞：情境創設;問題驅動;核心素養;初中化學

文章編號：1008-0546（ 2021） 08-0047-03

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j.issn. 1008-0546.2021.08.013

一、問題的提出

滬教版初中化學第二章“身邊的化學物質”是學生走進化學之門后，在教師引導下第一次比較系統地嘗試研究和創造物質。本章涵蓋內容眾多，如果以傳統的講、練、評、背、默的形式進行，學生的學習往往以考試為驅動，一些知識考過就忘，學生化學素養的提升也容易變成空巾樓閣、無法著力[1]。

二、設計思路

適合的情境在復習課的開設中往往起到事半功倍的作用，本節課同時也是一節公開展示課，筆者選擇具有地方特色的蘇州碧螺春茶葉為情境，以“觀茶一制茶一品茶一茶渣處理”為脈絡，以問題為驅動，通過師生多維度互動，將知識建構、實驗探究與情境有機融合，旨在提高學生運用控制變量法設計實驗方案的能力以及探究影響反應速率的因素并在學習生活巾應用的能力，進而提高學生的學科素養。教學思維導圖如圖l。

三、教學過程

1.設置情境，導入“觀茶”

【師】中國被稱為茶的故鄉，而蘇州出產的碧螺春也是聲名遠揚。這節課就讓我們跟隨茶葉的腳步，對“身邊的化學物質”進行一個復習。現在從蘇州的東山茶園開啟我們的茶之旅吧。

【生】觀看視頻，開啟茶之旅。

設計意圖：對蘇州的學生來說，以碧螺春茶葉為情境，學生感到熟悉和親切。視頻內容包括茶園景色以及制作碧螺春茶的全過程，倍速播放的植物生長動圖使學生對植物生長過程的認識變得更直觀、真實[2]。

【師】問題l：植物生長過程中發生了什么變化，閱讀材料，思考哪些因素會影響光合作用的速率？

【生】在植物生長過程中發生了兩種變化，分別是植物的光合作用和呼吸作用。影響綠色植物光合作用的因素有二氧化碳的濃度、溫度、光照的強度和光照的時間長短等。

【師】如果我們希望植物枝繁葉茂、茁壯生長，可以怎么做呢？

【生】可以使用溫室大棚保溫、用二氧化碳做氣體肥料、根據植物喜好給予光照等。

設計意圖：通過閱讀材料、交流討論，引導學生初步認識影響化學反應的因素。

【師】問題2：自然界中的二氧化碳越少越好嗎？請同學們分兩個戰隊進行辯論。

【生】正方觀點：二氧化碳濃度過高會導致溫室效應，給全球環境帶來影響;同時，二氧化碳不能供給呼吸，濃度過高對人體健康不利，甚至可能使人窒息;

【生】反方觀點：二氧化碳的用途廣泛，利用其在水中的溶解能力及其與水的反應，可以生產碳酸飲料;二氧化碳可以促進植物的光合作用，加大二氧化碳濃度可以加快植物生長;液態二氧化碳滅火器課用于精密儀器、圖書、文物等的滅火;固體二氧化碳即干冰應用廣泛，如用于人工降雨、做制冷劑等。

小結：保持空氣中二氧化碳濃度的相對穩定很有必要。

設計意圖：利用辯論的方式，引發學生的思考，激起學生的學習熱情，通過觀點的碰撞，使學生對二氧化碳的性質與用途以及碳氧循環的理解更深，促使學生深度學習的發生。值得注意的是辯論的形式還有利于培養學生的辯證思維和表達能力[3]。

2.回顧情境，觀摩“制茶”

【師】來到東山茶廠的制茶車間，根據截取的制茶GJIF動圖，你能回憶起工人師傅利用什么化學變化分別為炒茶和烘茶提供熱量的？在化學課中，你還學過哪些物質在空氣中燃燒的現象？氧氣在燃燒中起什么作用？

【生】工人師傅利用木柴燃燒為炒茶提供熱量，利用木炭在空氣中的燃燒為烘茶提供熱量;在化學課中，我們還學過紅磷、鎂條、氫氣在空氣巾的燃燒以及鐵絲在氧氣中的燃燒。不同物質燃燒的現象往往不同，氧氣在物質燃燒反應中起助燃的作用。

設計意圖：通過對物質與氧氣發生的燃燒反應的復習，幫助學生體會氧氣的助燃性，而氧氣的助燃性是其氧化性的一種表現。

【師】演示實驗：鐵粉在空氣中的燃燒

【師】問題3：在空氣中加熱鐵絲，鐵絲不能燃燒，卻能在氧氣中燃燒;而鐵粉只要在空氣中就可以燃燒了。這些實驗現象說明影響燃燒的因素有哪些呢？

【生】影響物質燃燒現象的因素：可燃物與氧氣的接觸面積、氧氣的濃度等。

設計意圖：教師演示鐵粉在空氣中的燃燒實驗，并利用視頻剪輯工具放大、重復實驗中最核心的部分，使學生對鐵粉能在空氣中燃燒的印象更清晰準確。在此基礎上，學生分組討論兩組對比實驗，最終推導出影響燃燒現象的因素。

【過渡】鐵絲在空氣中不能燃燒是否表示鐵絲在空氣中不能和氧氣反應呢？

【生】回顧教材第一章的“鐵的銹蝕實驗”（圖2），結合教材第二章的緩慢氧化相關內容，得出結論：鐵在空氣可以與氧氣發生緩慢氧化反應[4]。

【師】問題4：該實驗中鐵絲生銹消耗的氣體一定是氧氣嗎？我們可以借助氧氣傳感器測定鐵絲生銹時氧氣體積分數的變化，來驗證鐵絲生銹消耗了氧氣。但鐵絲生銹速度慢，如何加快鐵的銹蝕速率呢？

【生】交流討論后確定用鐵粉代替鐵絲，并且加入熱的食鹽水加快鐵的銹蝕。

學生實驗：利用氧氣傳感器測定鐵粉生銹時氧氣體積分數的變化，學生測得的鐵粉銹蝕過程中氧氣濃度的變化曲線如圖3。

設計意圖：一方面，學生在探究影響燃燒現象的因素的基礎上，在真實情境中利用知識的遷移性去解決新問題，在問題解決中提升了思維能力和實驗設計能力。另一方面，與模糊的定性實驗的現象相比，鐵粉銹蝕過程中氧氣濃度的數值變化曲線更直接、更準確，數字傳感器實驗將學生從尊崇教師權威轉向了尊崇科學事實，將傳統實驗與數字傳感器實驗相融合，既增強了學生的科學探究能力，更培養了學生的證據意識和科學精神。

3.學以致用，“品茶”除垢

【過渡】回到我們的茶之旅途，帶著炒好烘干的碧螺春回到溫馨的家，一杯茶、一本書、一縷陽光、一段音樂，何其愜意。

【師】品茶之備茶、備茶具、擇水、水溫控制等。

【師】問題5：燒水的電水壺和存放水的熱水瓶有時有水垢怎么處理？老師在線上購得了一款水垢清潔劑，我們來看一下它的宣傳片。水垢清潔劑與水垢反應生成的可能是什么氣體？如何驗證你的猜測？如何快速除水垢？

【生】通過查閱資料發現水垢的主要成分之一是碳酸鈣，碳酸鈣與水垢清潔劑中的檸檬酸反應，生成了二氧化碳。通過交流討論，學生提出通過提高反應溫度、粉碎水垢、提高溶液的濃度等方法可以快速除水垢。在此基礎上，學生分組進行對比實驗，并利用澄清石灰水驗證生成的氣體中的確有二氧化碳。

設計意圖：在真實情境中，學生既完成了知識的建構，并學以致用來解決學習、生活中的實際問題，在解決問題的過程中，學生利用控制變量法設計實驗方案，通過小組合作完成實驗。在師生互動、生生活動中，學生的科學探究能力得以提升，學生對“化學從生活中來、到生活中去”的體會更深，也更容易形成持續學習化學的興趣。

4.分類回收，“茶渣”處理

【生】泡完的茶葉屬于廚余垃圾，應該先過濾，晾干，再放入廚余垃圾箱。

【師】問題7：茶之旅到此告一段落，同學們收獲了什么呢？

設計意圖：在化學課堂中宣導垃圾分類回收的意識，培養學生的環保意識，建立社會責任感。

綜上，筆者為學生創設了一個熟悉且真實的情境，并提出了一系列的問題，在情境中，學生將化學知識進行了串聯，并利用知識的遷移性去解決學習和生活中的實際問題，在問題解決中，學生的思維能力和實驗探究能力得到了提升。筆者認為讓學生體會到化學從生活中來、到生活中去的學習價值，發展學生的科學精神和社會責任感更是復習課的意義所在。

參考文獻

[l]楊玉琴，趙華.核心素養視域下的初中化學專題復習課教學策略——以“我們周圍的空氣”復習課為例[J].化學教學，2018（6）：41-47

[2]盧敏.核心素養導向的初中化學情境化教學策略[J].化學教與學，2019（8）：35-37

[3]楊玉琴，倪娟.促進“深度學習”的教學設計[J].化學教育，2016，37（ 17）：1-8

[4]王祖浩，王云生，吳星等.義務教育教科書化學（九年級上冊）[M].上海：上海教育出版社，2017：5，33