淺談用化學學科觀念來統(tǒng)攝課堂教學——以“硫的轉(zhuǎn)化”教學為例

廖思彬

（福建龍巖第一中學）

【問題提出】隨著時間的流逝，大量的學科知識都將逐漸淡化甚至被遺忘，真正伴隨我們一生發(fā)展并持續(xù)發(fā)揮作用的不是具體的學科知識，而是知識升華后留存在我們思想意識層面的東西。所以，我認為“剩下的”應(yīng)該是學生通過化學知識的學習，所形成的從化學的視角認識事物和解決問題的思想、方法、觀點，即植根于學生頭腦中的化學基本觀念。因此我們在高中化學教學中不僅應(yīng)該教學生高考知識，更應(yīng)該在教學中落實化學觀念。

一、化學學科觀念有哪些

高中化學教學中我們應(yīng)該培養(yǎng)學生的哪些化學學科觀念呢？化學基本觀念主要來自于三個方面：一方面來自于學生對化學學科知識的反思概括；另一方面來自于學生對化學探究過程、學習方法的反思；再一方面來自于學生對化學科學在社會生活中價值的認識和反思。那么，我們?nèi)绾卧诮虒W中用這些化學學科觀念來統(tǒng)攝課堂教學呢？

二、用學科觀念統(tǒng)攝課堂教學的元素化合物學習

下面我結(jié)合自己的教學實踐，談?wù)勎以凇傲虻霓D(zhuǎn)化”教學中如何用學科觀念來統(tǒng)攝課堂教學。

1．教學引入凸顯化學的“元素觀”

【引入】硫是人類最早認識的化學元素之一……提出問題：“黑火藥是怎樣發(fā)明的？”講述黑火藥與煉丹的故事，啟發(fā)學生發(fā)表感想。

【設(shè)計評析】教學先從學生熟悉的黑火藥入手，還有學生感興趣的煉丹故事，自然引出這些熟悉的含硫元素的物質(zhì)，自然過渡到硫元素的學習。

【播放錄像】火山噴發(fā)。

【講述】火山口黃色的物質(zhì)即為硫單質(zhì)。

【投影】硫元素在自然界中的轉(zhuǎn)化關(guān)系：

H2S—SO2，SO3—H2SO3，H2SO4—S，H2S

地表：火山噴發(fā)——石膏、芒硝等。

地下：與鐵、砷、汞等元素化合——黃鐵礦，雄黃，雌黃，汞砂等。

【設(shè)計評析】“元素觀”建構(gòu)后會使學生主動從元素組成成分上來認識他所遇到的各種物質(zhì)，并能將其與熟悉的物質(zhì)聯(lián)系起來，以元素為核心，建立起一種描述物質(zhì)世界的認識框架。

2.性質(zhì)的學習彰顯實驗探究的“方法觀”

【引導(dǎo)學生】應(yīng)該從哪幾方面認識物質(zhì)的物理性質(zhì)？怎樣認識硫單質(zhì)的物理性質(zhì)？

【學生思考】引導(dǎo)學生運用氧化還原反應(yīng)理論預(yù)測硫的化學性質(zhì)。

【引導(dǎo)學生】硫元素常見的化合價有哪些？從化合價的角度推測，硫具有怎樣的化學性質(zhì)？如何用實驗來證明你的推測，請設(shè)計出你的實驗方案。

【引導(dǎo)學生】設(shè)計實驗，鈉和硫反應(yīng)可在研缽中研磨完成，鐵也可與硫反應(yīng)，讓學生比較鐵、鈉與硫的反應(yīng)，再利用工具欄，引導(dǎo)學生思考鐵與硫反應(yīng)的合適條件。

【設(shè)計評析】在教學中，學生通過動手實驗提高動手能力，了解實驗的基本過程；通過實驗現(xiàn)象的觀察、分析，建立化學變化的概念；通過設(shè)計實驗方案，對比不同方案，引導(dǎo)學生優(yōu)化方案。

3.“不同價態(tài)硫元素”的學習充分體現(xiàn)“轉(zhuǎn)化觀”

【創(chuàng)設(shè)探究情景】誰能對+4、+6 價物質(zhì)的化學性質(zhì)做出大膽的預(yù)測？怎樣才能實現(xiàn)它們之間的轉(zhuǎn)化？

【生回答】+4 既有氧化性又有還原性，+6 價具有強氧化性。

【提出探究問題】問題一：如何實現(xiàn)+4?+6 價硫元素之間的轉(zhuǎn)化。

提示：Na2SO3+2H2SO4（較濃）?SO2↑+Na2SO4

【生設(shè)計方案】請同學們結(jié)合自己已有的知識和老師提供的試劑，四人一組，討論尋找盡可能多而好的方案。

【生討論方案】教師組織學生對設(shè)計的實驗方案進行交流、評價、優(yōu)化。

?

【師引導(dǎo)學生分析】一個好的實驗方案要有安全性好、藥品易得、操作簡便、現(xiàn)象明顯等優(yōu)點。

學生提供的諸多方案中較合理的有：

+4?+6：向高錳酸鉀溶液中通入二氧化硫，向氯水中通入二氧化硫

+6?+4：銅和濃硫酸反應(yīng)，碳和濃硫酸反應(yīng)

【生分組實驗】進行實驗，觀察現(xiàn)象，做好記錄，得出結(jié)論。

【師提醒注意事項】試劑用量、注意事項：操作正確、安全問題、有毒物質(zhì)的處理。

實驗編號 預(yù)期轉(zhuǎn)化 選擇試劑 實驗現(xiàn)象 結(jié)論1 2 3

【實驗方案的反思與評價】學生對探究過程和結(jié)果進行評價和反思。

（1）實驗一采用對比，高錳酸鉀溶液便于現(xiàn)象的觀察。建議增加氧化產(chǎn)物SO42-的檢驗。

（2）二氧化硫產(chǎn)生的檢驗，尾氣如何處理。

【提出探究問題】問題二：如何實現(xiàn)+4?0 價硫元素間的轉(zhuǎn)化。

提示：FeS+2HCl?FeCl2+H2S↑

【生設(shè)計方案】學生討論，探究方案,尋找可行性。

【討論方案】教師組織實驗方案交流，優(yōu)化。

學生提供合理的方案：硫化氫和二氧化硫氣體混合。

設(shè)問：如何將二者混合？

【生分組實驗】觀察現(xiàn)象，做好紀錄，得出結(jié)論。

【設(shè)計評析】本小節(jié)設(shè)計突出了“不同價態(tài)硫元素的相互轉(zhuǎn)化”的觀點，借助方法引導(dǎo)，利用氧化劑、還原劑在實驗室中實現(xiàn)不同價態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化，從中總結(jié)二氧化硫的主要性質(zhì)。

總之，在元素化合物教學中，我們應(yīng)努力創(chuàng)設(shè)真實而有意義的學習情景，激發(fā)學生的學習興趣，引導(dǎo)學生從真實的學習情景中發(fā)現(xiàn)問題，展開討論，提出解決問題的思路……只有用化學學科觀念來統(tǒng)攝知識教學，才能促進學生對知識的深入理解和掌握。