基于核心素養培養的高中化學教學

潘百芹

【教學內容和目標】

深入探討硫及其化合物，尤其是二氧化硫的特性和應用。硫，作為一種重要的非金屬元素，不僅在自然界中分布廣泛，還在人類歷史上扮演了重要角色，從古代的煉金術到現代工業的各種應用，如硫酸的制備、火柴的生產以及制作殺蟲劑等。重點探討二氧化硫的物理和化學性質，包括其作為酸性氧化物的通性、氧化性、還原性以及漂白性。通過理論學習與實驗探究相結合的方式，學生不僅能了解硫及其化合物的科學知識，還能體會到化學實驗在認識和研究物質性質中的重要作用，進而培養其科學探究的核心素養。

教學目標：

1.通過深入探討硫在周期表中的位置，學生可以學習如何根據元素的位置推測其化學性質，利用“位置—結構—性質”的相關知識，不僅能理解硫的基本化學性質，還能通過比較與其他元素的相似性和遞變性全面地理解元素周期律。

2.通過研究酸雨的形成過程，學生將運用價-類二維思想，對硫及其化合物的性質進行深入分析。這種分析不僅能幫助學生理解硫化物如何轉化為環境問題的源頭，即酸雨，還能激發他們設計實驗來探究或驗證這些化學過程，從而體會科學探究的精神。通過實驗探究，學生能夠更好地理解理論與實踐之間的聯系，以及科學方法在解決實際問題中的應用。

3.通過微型的SO2吸收實驗，學生將有機會設計不同的實驗條件來探索SO2與不同物質的反應。這不僅是一個實踐證據推理的好機會，還能讓學生思考如何利用這些反應來解決實際問題，如空氣污染控制。通過這樣的實驗設計和實施，學生可以深化對化學反應的理解，并學會如何應用化學知識來提出解決環境問題的可行性方案。

【教學流程】

（一）創設情境引入

首先我展示一組圖片：自然界中火山爆發、燃煤污染、葡萄酒的保存、熏硫黃前后的柿餅對比，激發學生的學習熱情，引發學生對硫及其化合物轉化過程的好奇心，接著追問：“同學們，你們能說出硫及化合物之間的轉化嗎？”這個問題立即吸引了學生的注意力，他們開始積極思考，盡管大多數學生初時不太清楚答案，但這種未知激發了他們的興趣。接著，我利用多媒體展示了硫的物理性質，包括它的顏色、硬度和溶解性，這些生動的視覺信息能夠幫助學生更直觀地了解硫的基本特性。通過講述硫在歷史上的應用，如其在煉金術中的使用以及作為黑火藥的主要成分，學生能夠感受到化學知識與人類歷史的緊密聯系，從而提高學習興趣。

緊接著，我引導學生觀看了硫與鐵在氧氣中燃燒的視頻，通過直觀的實驗現象，使學生對硫的化學性質有了更深刻的理解。在討論過程中，我提出兩個思考問題，關于如何清洗試管內附著的單質硫以及如何判斷硫與氯氧化性的強弱，鼓勵學生運用所學知識進行推理分析。通過小組討論，學生積極分享自己的想法和答案，這種互動增強了課堂的活躍氣氛，也促進了學生之間的學術交流。通過引發學生的好奇心、利用多媒體資料增加直觀性、通過實驗視頻增加實驗感知，以及通過提問和討論激發思考和互動，學生對硫及其化合物的理解會更加深入和全面。

（二）建立學習元素及其化合物的方法模型

我采取了多種教學方法，確保學生能夠全面理解硫及其化合物的知識，掌握相關技能，并培養正確的情感、態度與價值觀。

首先，我通過詳細解釋硫的物理性質和化學性質，使用圖表和實驗視頻，使抽象的化學概念變得具體且易于理解。例如，通過展示硫在不同溶劑中的溶解性實驗視頻，學生可以直觀地理解硫的物理特性。

接著，我重點突破二氧化硫的性質，包括它作為酸性氧化物的通性、氧化性、還原性以及漂白性。通過對比實驗，如二氧化硫和氯水的漂白性比較，學生不僅學到了知識，還通過實驗操作鍛煉了自己的動手能力。

為了深化學生的理解，我設計了一系列與硫及其化合物相關的實驗，讓學生親自操作，如制備二氧化硫氣體、觀察其與水反應生成亞硫酸的可逆反應等。這些實驗不僅幫助學生鞏固了理論知識，還提高了他們的實驗技能和科學探究能力。

在教學過程中，我特別強調硫及其化合物在現代生活和生產中的應用，如硫黃在制造硫酸、火柴和殺蟲劑中的用途，以及二氧化硫在漂白和消毒方面的應用（如表1）。

通過這樣的教學過程，學生不僅能夠深入理解硫及其化合物的知識，還能在實際操作中提升技能，同時在討論和合作中落實化學學科的核心素養。

（三）實驗探究設計

首先，我引入一個關于制備二氧化硫氣體的實驗。通過這個實驗，學生可以直觀地觀察到化學反應的過程和產物。為了讓學生更好地理解反應機制，我詳細解釋了實驗步驟和化學方程式，同時強調了安全操作流程，確保學生在操作過程中的安全。這個實驗的亮點在于它直接展示了硫與氧氣反應生成二氧化硫的過程，讓學生從實踐中學習理論知識，增強理論與實踐的結合。

接著，我設計了一個探究二氧化硫酸性氧化物通性的實驗。通過向二氧化硫水溶液中加入不同指示劑，學生可以觀察到顏色變化，從而理解二氧化硫溶于水后形成亞硫酸，進而展現其酸性。此外，通過添加堿性溶液中和亞硫酸，學生可以進一步理解酸堿中和反應，這個實驗不僅鞏固了學生對酸堿理論的理解，也鍛煉了他們觀察和分析實驗現象的能力。

為了深入探究二氧化硫的漂白性，我設計了一個實驗，讓學生觀察二氧化硫對濕潤的彩色紙張的漂白效果。通過對比氧化型漂白劑和化合型漂白劑的作用機理，學生能夠更加深刻地理解二氧化硫的化學性質。這個實驗的亮點在于，它不僅展示了化學反應的實際應用，還引入了化學反應類型的比較。

通過這一系列精心設計的實驗，我不僅讓學生理解了硫及其化合物的重要性質，還在實踐中培養了他們的科學探究能力和實驗技能，同時也激發了他們對化學的興趣和熱情。

（四）思考與交流

1.設置問題討論環節

我精心設計了一系列與硫及其化合物相關的討論問題，如“二氧化硫在環境保護中的作用和潛在問題是什么？”“硫的漂白性與氧化型漂白劑有何不同？”等。通過這些問題，我鼓勵學生在小組內討論，每個小組需要在討論后向全班同學匯報他們的觀點和結論。

2.組織角色扮演游戲

為了讓學生更深入地理解硫及其化合物的應用及其對環境和社會的影響，我設計了一個角色扮演游戲。在這個游戲中，學生被分配到不同的角色，如工業家、環保人士、政府官員等，他們需要從角色的視角出發，探討如何平衡工業生產與環境保護的關系。

3.引入案例研究

硫酸雨的形成機制及其對環境的影響，二氧化硫在食品保存中的應用等。通過案例研究，學生不僅能將所學知識與現實世界聯系起來，還能激發他們的探究興趣。為了進一步提升學生的參與度，我鼓勵他們尋找和分享更多類似的案例，并就如何解決這些問題提出自己的見解。

通過這些精心設計的“思考與交流”活動，我不僅幫助學生鞏固了知識，還促進了他們之間的交流與合作，培養了他們的批判性思維、問題解決和溝通表達能力。這些活動讓學生能夠在一個開放和互動的環境中學習，激發了他們對化學的興趣和熱情，為他們未來的學習和生活奠定了堅實的基礎。

（五）總結與評價

1.宏觀辨識與微觀探析

學生通過觀察硫及其化合物在不同條件下的宏觀現象（如酸雨的形成、SO2的吸收實驗），學會分類和表征這些物質及其變化。通過對硫在周期表中的位置的探討，學生能從微觀角度理解硫的組成、結構與性質之間的聯系，并能預測在特定條件下硫可能具有的性質和可能發生的變化。

2.變化觀念與平衡思想

通過探究硫及其化合物在環境中的變化（尤其是酸雨形成過程的探究），學生學會從量變與質變的角度全面分析物質的化學變化，并關注這些變化中的能量轉化。此外，學生通過研究SO2的吸收實驗，從動態平衡的視角理解化學反應，能夠預測在一定條件下某種物質可能發生的化學變化。

3.證據推理與模型認知

學生通過收集實驗數據和觀察結果，對硫及其化合物的性質及其變化提出假設，并基于證據進行分析推理，從而驗證這些假設。通過這一過程，學生理解了證據與結論之間的關系，并學會如何依據物質及其變化的信息構建模型，以解決復雜的化學問題。

4.實驗探究與創新意識

學生在探究酸雨形成路徑和進行SO2吸收實驗的過程中展現了發現問題、設計實驗方案并優化、完成實驗操作和加工實驗信息獲取結論的能力。

5.科學精神與社會責任

通過深入探究硫及其化合物對環境的影響（尤其是在酸雨形成方面的研究），學生增強了對環境保護和資源合理開發重要性的認識，展現了可持續發展意識和綠色化學觀念。此外，學生通過這一系列活動，深刻理解了化學、技術、社會和環境之間的關系。

【教學反思】

本次教學的亮點在于多樣化的教學方法，如引入角色扮演、案例研究等互動性強的活動，有效提升學生的學習興趣和參與度。同時，通過實驗探究環節，學生不僅加深了對硫及其化合物知識的理解，還鍛煉了他們的科學探究能力和實驗技能。

本次教學也存在一些不足。首先，在一些復雜的理論知識講解方面，部分學生出現了理解上的困難，這提示我在未來的教學中需要進一步簡化和明晰理論講解，使其更容易被學生理解。其次，實驗探究環節雖然提升了學生的實踐操作能力，但時間管理上出現了問題，導致部分實驗未能在預定時間內完成，影響了教學進度。

為了改進上述不足，我一是在講解復雜理論知識時，采用更多的圖形、圖表和模型等輔助工具，幫助學生直觀理解抽象概念；二是優化實驗設計，確保每個實驗都能在有限的課堂時間內完成，同時強化學生的時間管理意識；三是增加個別輔導和小組討論的時間，給理解能力較弱的學生提供更多的個性化指導。

本節課的教學經驗使我深刻認識到，有效的教學不僅需要豐富多樣的教學方法和精心設計的教學內容，還需要不斷地反思和調整，以適應學生的學習需求和提升教學效果。我更加明確了作為教師應持續追求教學方法的創新和優化，以更好地滿足學生的學習需求，培養他們的綜合素質，為他們的未來打下堅實的基礎。

（作者單位：廣西桂林市平樂縣平樂中學）

編輯：溫雪蓮