基于生活情境的初中化學教學設計

摘 要：教師利用身邊常見的物質——海水，創造真實的生活情境，通過“海水初印象—海水再認識—海水再探究—海水共保護”的流程組織學習教學活動，讓學生在逐步深入了解海水的過程中，掌握溶質質量分數的計算方式、重要意義以及濃溶液和稀溶液之間的轉換方法，讓學生在解決有關海水的問題的過程中，了解溶質質量分數與日常生活的關系，逐步學會分析生活中的化學問題，并利用化學知識解決相關的實際問題。

關鍵詞：溶液濃度;溶質質量分數;情境教學;海水

作者簡介：王靜（1992—），女，江蘇省蘇州市高新區第五初級中學校。

教師從學生已有的經驗出發，創設真實且富有啟迪性的學習情境，讓他們在熟悉的生活情景和社會實踐中感受化學的重要性，能更好地激發學生的學習興趣，幫助學生在處理與化學有關的社會問題時，做到理智思考、科學判斷。在課堂教學中，教師可以將化學知識和學生的實際生活結合起來，創設情境[1]。這樣既能激發學生的學習興趣，引導學生進行探究，又能幫助學生提高運用知識解決問題的能力。以下，筆者以滬教版初中化學“溶液濃度的表示”一課為例，談談相應的教學設計與實踐。

一、教材分析及學情分析

“溶液濃度的表示”一課屬于滬教版（2017年11月第2版）《義務教育課程標準實驗教科書·化學》九年級下冊第6章第2節第2課時的內容，其教學內容屬于九年制義務教育《義務教育化學課程標準（2011年版）》（以下簡稱《標準》）中一級主題“身邊的化學物質”中的二級主題“水與常見的溶液”的知識范疇。《標準》要求，學生學習過這部分知識后，能進行溶質質量分數的簡單計算，認識溶質質量分數的含義，能配制一定溶質質量分數的溶液。

本課題安排在“溶液的組成”這一內容之后，旨在溶液定性認識的基礎上進一步加深對溶液的定量認識，又為高中階段學習“溶液組成的定量研究”作鋪墊。從教材內容上看，本課題基于學生在生活中對溶液的認知基礎建構溶液濃度定量表示的知識體系，使學生學習溶質質量分數的相關計算和掌握濃溶液與稀溶液之間的轉換方法，并用之解決實際生活問題。

由于初三學生在前面的學習中基本掌握了溶液組成的定性認識及基本概念，有了一些簡單的知識基礎和生活常識，因此，學生經過近一學期的化學課程學習，已初步具備一定的觀察思考能力及實驗探究能力，對于未知的知識及困難，會比較愿意且具備一定的基礎能力去面對或克服[2]。然而對于溶液濃度的認知，學生也僅在生活中有一個模糊的直觀感受，沒能從定量的角度進行較為準確的描述。本課時的教學設計從發展學生化學學科核心素養出發，主要目的在于提高學生證據推理與模型認知能力，讓其體會變化觀念與平衡思想，培養學生的科學探究與創新意識，進一步增強學生的科學精神與社會責任。

二、課程設計

（一）教學目標

1.掌握用溶質質量分數來表示溶液濃度的方法及相關計算方式;

2.了解溶質質量分數的影響因素，掌握改變溶質質量分數的計算方式，樹立嚴謹的科學態度;

3.聯系現實生產、生活中需要確切知道溶液濃度的事例，提升學習的興趣和探究的欲望。

（二）教學重難點

1.教學重點：掌握有關溶液中溶質質量分數的計算方式;改變溶質質量分數（稀釋）。

2.教學難點：掌握改變溶質質量分數的計算方式（稀釋）。

（三）教學過程

【復習導入】同學們，前面我們學習了溶液，請大家回憶，什么叫溶液？生活中有哪些常見的溶液？

1.活動1——海水初印象

【過渡提問】除了人為配制出的溶液，在自然界中還存在很多天然的溶液，比如海水。通過前面的學習，我們知道溶液分為溶質和溶劑，那么，海水中的溶質和溶劑分別是什么？

【學生回答】海水的溶質是鹽，溶劑是水。

【教師講解】海水中的溶質較為復雜，主要是NaCl。

2.活動2——海水再認識

【過渡提問】在炎熱的夏季，海邊是一個讓人向往的好去處。但對于不會游泳的人而言，去了海邊要么只能站在沙灘上觀看，要么需要借助游泳圈才能去游泳。但是世界上有一個地方卻是“旱鴨子”們的福地，你們知道是哪里嗎？

【學生回答】死海。

【教師提問】同樣是海水，為什么在一般的海里和死海里卻會有不同的體驗呢？

【學生回答】浮力不同、含鹽量不同、濃度不同等。

【過渡活動】教師在實驗室配制出兩杯模擬海水，并提問學生怎么辨別兩杯模擬海水。

【學生討論】嘗一嘗;測密度。

【教師提問】在沒有密度計的情況下，如何比較兩杯模擬海水的密度大小？

【學生實驗】將兩枚雞蛋分別放入兩杯模擬海水中。

【教師講解】通過兩枚雞蛋的沉浮，我們現在能判斷出模擬海水1是模擬的正常海水，模擬海水2是模擬的死海水。

【過渡活動】表格中的數據是配制過程中使用的氯化鈉的質量和對應配制出的模擬海水的質量，你能通過數據判斷出哪杯是模擬的死海水嗎？說出你的判斷理由。（數據略）

【教師講解】第2杯模擬海水所含的溶質多，溶液少，我們可以判斷出第二杯濃度較高，從定性角度來講，模擬海水2叫濃溶液，模擬海水1叫稀溶液。

【教師提問】你能較為精確地表示出兩杯模擬海水的具體濃度嗎？

【學生回答】氯化鈉的質量和模擬海水的質量之比。

【教師講解】這種表示溶液濃度的方法我們稱之為溶質質量分數。根據這個式子，你能給溶質質量分數下個定義嗎？

【學生回答】溶質質量分數是指溶質質量與溶液質量之比。

【教師講解】在使用時，為了方便，我們通常采用百分比的形式表示溶質質量分數。

【教師板書】溶液的溶質質量分數（ω）= ×100%。035B5837-464F-41AE-AE62-D6581FBF4E42

【例題精講】根據溶質質量分數的定義式，我們來計算一下這兩杯模擬海水的溶質質量分數。

【教師板書】ω（NaCl）= ×100%=3.5%

ω（NaCl） =×100%=24%

【教師提問】我們計算出兩杯模擬海水的溶質質量分數分別為3.5%和24%，你能根據數值定量判斷出哪份更濃嗎？

【學生回答】模擬海水2。

【教師提問】溶質質量分數為3.5%和24%分別代表了什么含義呢？

【教師講解】模擬海水1中溶質質量分數為3.5%，代表每100份質量的該模擬海水中，包含氯化鈉的質量為3.5份，水的質量為96.5份。模擬海水2中溶質質量分數為24%，代表每100份質量的該模擬海水中，包含氯化鈉的質量為24份，水的質量為76份。

【歸納小結】溶質質量=溶液質量×ω

溶液質量=

溶劑質量=溶液質量-溶質質量

【過渡提問】為什么我們要研究溶質質量分數？它對于我們的日常生活有怎樣的指導意義呢？每一種生物都有自己適宜的生存環境，比如魚，有的生活在海水中，有的生活在淡水中。海水魚能否在淡水中存活呢？為什么？

【學生回答】海水魚不能在淡水中存活。影響溶質質量分數的因素可能是溫度、壓強、光照、食物、水質、水的溶質質量分數等。

【教師提問】那么，眾多因素中，到底是什么因素導致海水魚不能生存在淡水中呢？

【播放視頻】將海水魚放在淡水中生存，導致其死亡。

【過渡提問】所以在水族館中，我們在把海洋動物遷移過來的同時，會為它們創造模擬海水的環境，以減少死亡。溶質質量分數的學習就為我們提供了理論指導。

【教師展示】不同溶質質量分數氯化鈉溶液的應用。

【教師講解】其中，0.9%的氯化鈉溶液是與人體細胞液濃度最接近的溶液，在我們的生活中有著多方面的應用。如，輸液時、擦拭傷口時、眼部清洗時、治療鼻炎時用到的都是溶質質量分數為0.9%的氯化鈉溶液。用于清洗鼻腔內異物的洗鼻子水可以減輕鼻炎癥狀、預防感冒等。市面上售賣的洗鼻子水有兩種，一種是生理鹽水，而另一種則需要用提供的鹽包自己進行配制。

【教師提問】那我們配制出的洗鼻水的濃度是多少？如果要計算此溶液的溶質質量分數，我們需要知道哪些量？

【學生回答】洗鼻水的溶液質量分數是0.9%，計算其溶液質量分數的條件是，知道鹽的質量和水的質量。

【學生分組實驗】用電子天平稱量出鹽包中鹽的質量和加到刻度線的水的質量，并計算出所配制出的洗鼻子水的溶質質量分數。

（每組計算完后派一名代表將本組數據板書寫在黑板上的表格中）

【交流討論】我們發現，每一組計算出的溶質質量分數都不一樣。為什么有的組計算出來的溶質質量分數偏大，有的組計算出來的溶質質量分數偏小？哪些量會影響溶質質量分數的大小？

【學生回答】鹽的質量偏大或水的質量偏小會導致溶質質量分數偏大;反之則偏小。

【師生小結】影響溶質質量分數的因素有兩個，分別是溶質的質量和溶劑或溶液質量。

3.活動3——海水再探究

【過渡提問】根據剛才所學，同學們覺得在海上渴了可以直接喝海水嗎？對于大多數內陸生長的農作物，可以直接用海水進行澆灌嗎？為什么？

【學生回答】不可以，因為海水的含鹽量太高。

【教師講解】近年來，由于淡水資源短缺，人們逐漸把視線轉移到海水的開發和利用上。研究表明，用稀釋后的海水澆灌西紅柿，其中抗氧化的物質含量會更高，那么，我們應該如何稀釋海水呢？

【學生回答】加水。

【課堂練習】已知某海水的溶質質量分數為3.5%，想用此海水配制出5噸0.35%溶質質量分數的灌溉用水，請問需要的海水和自來水的質量分別為多少？

【交流討論】稀釋過程中溶液質量、溶劑質量、溶質質量和加水的質量之間存在怎樣的等量關系？

【教師講解】溶液1的質量+加水的質量=溶液2的質量;溶劑1的質量+加水的質量=溶劑2的質量;溶質1的質量=溶質2的質量

【師生小結】稀釋公式為溶液1的質量×ω1=溶液2的質量×ω2

【過渡提問】死海中含有更加豐富的礦物質，但迄今，很少有人直接開發利用死海水，這是為什么呢？

【學生回答】死海水的含鹽量太高。

【教師提問】死海水的含鹽量有多高呢？

【教師展示】2包鹽的對比（洗鼻瓶中的生理鹽水中的一包鹽和同體積死海水中的一包鹽）。

【學生練習】已知死海水溶質質量分數約為24%，密度約為1.18g/mL，計算一瓶240mL的死海水中含溶質的質量為多少？

【教師講解】在含鹽量如此之高的死海中，即使你可以漂浮在水面上，但是也不可以待超過1個小時的時間，否則你的皮膚可能就會像腌肉一樣失水，對你的身體健康造成危害。此外，當如此高濃度的鹽水不小心進入眼睛后，一定要及時用大量的水進行沖洗，否則可能會導致失明。

【教師提問】那死海是如何形成的呢？

【學生討論】加鹽;蒸發水。

【教師講解】老師查閱資料得知，死海的水源來自正常的淡水河流，那它怎么就從正常的含鹽量變成了這么高的含鹽量了呢？

【播放視頻】死海的形成過程

4.活動四——海水共保護

【教師講解】海水資源隨著人們的開發與利用，其污染問題也日趨嚴重。為了提高人們對海洋環境的關注度，更大、更優地利用海洋所蘊含的豐富價值，同時也警醒人們注意全球性污染以及魚類資源過度消耗等問題，減少給海洋環境、海洋生物帶來的各種不利影響，2009年開始，聯合國決定將每年的6月8日正式定為“世界海洋日”。

【播放視頻】世界海洋日宣傳片。

【課堂小結】略

三、教學反思

以“海水”為情境展開教學，課堂共分為四個活動，分別是“海水初印象”“海水再認識”“海水再探究”“海水共保護”。“海水初印象”活動讓學生初步認識海水并復習鞏固前面所學的溶液的定性表示和溶液分為溶質和溶劑兩部分兩個知識點。在“海水再認識”活動中，教師通過問題“如何區分兩杯模擬海水”引入本節課主題——溶液濃度的定量表示，讓學生了解溶質質量分數的定義及計算方式，再通過提問海水魚能否在淡水中存活，讓學生感知學習溶質質量分數的重要意義，而后讓學生通過實驗驗證配制出的洗鼻子水的溶質質量分數是否為0.9%，從而體會溶質質量分數在生活中的應用。在“海水再探究”活動中，學生通過探討“稀釋海水用于農作物的灌溉”和“死海的形成原因”兩個實際問題，掌握濃溶液和稀溶液之間的轉換方法。在“海水共保護”活動中，教師通過提出并宣傳“世界海洋日”，倡導學生樹立起保護海洋、愛護大自然的意識。四個活動層層遞進，層層深入，教師在活動中穿插基于真實情景的相關計算，寓教于生活，使一節計算課變得生動而有趣味。

筆者經過反思發現，這節課還有不少需要改進的地方：（1）“驗證配制出的洗鼻子水的溶質質量分數是否為0.9%”這一學生實驗涉及的數值較大，計算時間較長，影響了整堂課的教學進度;（2）學生實驗后僅僅做了簡單的誤差分析，沒有做進一步的科學性探討，雖然挖掘了生活中的知識點，卻沒有讓知識點回歸于生活，對此，教師可以結合對洗鼻子水的濃度要求來解釋本堂課中的粗略配制方法。

[參考文獻]

陳潔.創設真實的生活情景 培養初中學生的思維能力[J].科學咨詢（科技·管理），2019（9）：170.

楊香濤.基于真實生活情境的初中化學教學設計：以“物質在水中的分散”為例[J].化學教育（中英文），2020，41（23）：22-26.035B5837-464F-41AE-AE62-D6581FBF4E42