基于生活化情境的化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)

武衍杰 楊伏勇 宮琦

摘要：分析了生活化教學(xué)的內(nèi)涵，并總結(jié)了基于生活化教學(xué)情境進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)的操作流程。以生活中常見的膠體為例，通過展示生活中與膠體相關(guān)的情境素材，抽提情境素材中蘊(yùn)含的學(xué)科核心知識(shí)，并基于核心知識(shí)和情境素材設(shè)置了一系列生活問題，形成學(xué)習(xí)任務(wù)，供學(xué)生解釋、探究，實(shí)現(xiàn)化學(xué)教學(xué)的生活化。

關(guān)鍵詞：生活化情境;膠體;教學(xué)設(shè)計(jì)

文章編號(hào)：1008-0546（2019）11-0063-05

中圖分類號(hào)：G633.8

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2019.11.017

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》（以下簡(jiǎn)稱“新課標(biāo)”）明確提出真實(shí)、具體的問題情境是學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要平臺(tái)，并提供了大量情境素材[1]。有研究者[2]以教學(xué)情境距離學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的遠(yuǎn)近為標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)新課標(biāo)中提供的社會(huì)類和生活類情境素材占比較大，“新課標(biāo)”在實(shí)施建議部分，也鼓勵(lì)教師將生活環(huán)境中的化學(xué)資源引入教學(xué)，這都體現(xiàn)了“新課標(biāo)”對(duì)社會(huì)、生活的關(guān)照。大量實(shí)踐研究[3-5]表明，生活情境作為一類距離學(xué)生經(jīng)驗(yàn)最近的教學(xué)情境，在增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、增加學(xué)生參與度、培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、開發(fā)學(xué)生潛能等方面具有良好的效果。

一、生活化教學(xué)的設(shè)計(jì)流程

有關(guān)生活化教學(xué)的研究由來已久，張文、高玉柏[6]認(rèn)為生活化教學(xué)就是指教師通過捕捉生活中的學(xué)科知識(shí)，將抽象的教學(xué)建立在學(xué)生生動(dòng)、豐富的生活經(jīng)驗(yàn)之上，在解決生活中實(shí)際問題的同時(shí)學(xué)習(xí)知識(shí);齊俊平[7]認(rèn)為生活化教學(xué)就是指教學(xué)情境要帶有生活氣息，使教學(xué)貼近學(xué)生實(shí)際;張晶[8]指出生活化教學(xué)情境就是在教學(xué)過程中有針對(duì)性地選擇生活中的現(xiàn)象或問題，應(yīng)用多種技術(shù)對(duì)這些現(xiàn)象或問題進(jìn)行科學(xué)化重組，創(chuàng)設(shè)出能激發(fā)學(xué)生問題意識(shí)和探究欲望的教學(xué)環(huán)境和教學(xué)氛圍;鄭挺誼、李華[9]從化學(xué)學(xué)科視角指出化學(xué)生活化教學(xué)，是基于學(xué)生已有知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，關(guān)注生活、社會(huì)、科學(xué)中的各種現(xiàn)象，并精心設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用化學(xué)知識(shí)分析解決實(shí)際問題。雖然針對(duì)生活化教學(xué)（情境）的內(nèi)涵表述有所差異，但不難看出，化學(xué)生活化教學(xué)的核心內(nèi)容是運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決生活問題，基本原則是要尊重學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，最終目的是實(shí)現(xiàn)化學(xué)學(xué)習(xí)服務(wù)于學(xué)生生活。

綜合上述觀點(diǎn)，生活化教學(xué)中除關(guān)注其在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣方面的情感價(jià)值外，更要關(guān)注其蘊(yùn)含的認(rèn)知價(jià)值。生活情境認(rèn)知維度價(jià)值的開發(fā)要求教師能夠抽提出生活情境下蘊(yùn)含的化學(xué)核心知識(shí)或核心概念，并將生活情境素材包裝下的核心知識(shí)或概念設(shè)計(jì)成學(xué)科問題形成學(xué)習(xí)任務(wù)供學(xué)生解釋或探究，最終學(xué)生在解決生活問題的過程中實(shí)現(xiàn)學(xué)科能力的提升，具體可按照?qǐng)D1所示的教學(xué)設(shè)計(jì)操作流程。這里要注意教師從生活情境中抽提出的核心知識(shí)或概念應(yīng)與課程標(biāo)準(zhǔn)是相匹配的，即要圍繞教學(xué)目標(biāo)選取生活情境，以避免教學(xué)情境與教學(xué)內(nèi)容“兩張皮”的現(xiàn)象。

二、基于生活化教學(xué)情境的膠體教學(xué)設(shè)計(jì)

1.確立教學(xué)目標(biāo)導(dǎo)入生活

本節(jié)教學(xué)選自“魯科版”化學(xué)《必修1》：一種重要的混合物一膠體。在現(xiàn)行三個(gè)版本的教材中對(duì)膠體教學(xué)內(nèi)容的選取基本是一致的——膠體的概念、性質(zhì)和應(yīng)用三個(gè)方面。不少研究者[10-12]從化學(xué)學(xué)科的視角分析了“膠體”的教學(xué)價(jià)值重點(diǎn)在于豐富學(xué)生化學(xué)物質(zhì)認(rèn)知的視角、建立物質(zhì)分類的基本觀念、初步認(rèn)識(shí)物質(zhì)性質(zhì)與物質(zhì)聚集狀態(tài)之間的關(guān)系等，這對(duì)“膠體”內(nèi)容的教學(xué)是很好的指導(dǎo)。

本節(jié)教學(xué)目標(biāo)的制定更關(guān)注學(xué)生經(jīng)驗(yàn)與興趣。從膠體知識(shí)內(nèi)容與學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系來看，中學(xué)生在日常生活中已經(jīng)接觸到了大量膠體分散系，如“豆腐、豆花形成”“血液透析”“咸鴨蛋制作”等，但學(xué)生對(duì)這些現(xiàn)象背后的本質(zhì)原因并不清楚，值得提出探究問題;從增強(qiáng)學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的視角來看，新高考政策下，化學(xué)變?yōu)檫x考內(nèi)容，化學(xué)教師更要思考如何吸引學(xué)生選考化學(xué)，相比真實(shí)的工業(yè)情境、復(fù)雜的學(xué)術(shù)情境，生活情境更能讓高一學(xué)生對(duì)化學(xué)的實(shí)際用途有切身感受。綜合以上分析，確立如圖2所示的教學(xué)目標(biāo)。

2.抽提學(xué)科核心知識(shí)貼近生活

探索生活現(xiàn)象背后的學(xué)科知識(shí)才是生活化教學(xué)的真正內(nèi)容，因此教師在教學(xué)之前應(yīng)剝離出情境素材背后的核心知識(shí)，將基于生活情境的探究聚焦在本節(jié)課所要學(xué)習(xí)的化學(xué)核心知識(shí)上。為了聚焦本節(jié)課的核心內(nèi)容，結(jié)合課程標(biāo)準(zhǔn)和素材內(nèi)容抽提的學(xué)科核心知識(shí)如表1所示。例如在課堂教學(xué)中開展具有生活趣味的“自制豆腐”活動(dòng)，此活動(dòng)中“煮漿點(diǎn)漿”的操作流程和膠體的性質(zhì)密切相關(guān)，這其中覆蓋了“膠體是一種介穩(wěn)體系、膠體粒子一般具有帶電結(jié)構(gòu)、膠體在一定條件下可以發(fā)生聚沉”等核心知識(shí)。

3.設(shè)計(jì)學(xué)科問題 叩問生活

蘊(yùn)含在情境素材下的學(xué)科核心知識(shí)如何讓學(xué)生通過探究自主建構(gòu)而又不脫離教學(xué)情境，就要讓學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)中解決基于真實(shí)情境的學(xué)科問題，在真實(shí)問題解決中建構(gòu)知識(shí)，即要體現(xiàn)情境、問題、知識(shí)的深度融合。生活情境素材下學(xué)科問題的設(shè)計(jì)其實(shí)質(zhì)就是追問學(xué)生生活現(xiàn)象背后的化學(xué)原理。教學(xué)中以學(xué)生一天可能接觸到的膠體作為情境素材，在這一過程中將情境中蘊(yùn)含的學(xué)科核心知識(shí)設(shè)計(jì)成學(xué)科問題融入基于真實(shí)情境的教學(xué)活動(dòng)中，為學(xué)生提供學(xué)習(xí)框架。結(jié)合情境素材和核心知識(shí)，“膠體”教學(xué)中設(shè)計(jì)的學(xué)科問題如表1所示。

4.組織探究活動(dòng)揭秘生活

【探究任務(wù)1】認(rèn)識(shí)分散系及其分類

[生活情境]展示圖片（圖3）一陽光形成的光柱、豆?jié){、牛奶。生活中的某一天，你起床后去公園散步，走在林木種感受著“陽光從樹葉縫隙中灑下，打在身上，溫暖極了”的美好;回到家里，媽媽已經(jīng)準(zhǔn)備好了早餐，牛奶、豆?jié){散發(fā)出的濃郁的香味再配上酥嫩的現(xiàn)炸油條美味極了。

[學(xué)科問題]你知道這一道道美麗的光束是如何形成的嗎？從物質(zhì)分類的角度看牛奶和豆?jié){有什么共同特點(diǎn)呢？這都和我們今天學(xué)習(xí)的一種重要的混合物一膠體有關(guān)。

[學(xué)生活動(dòng)]學(xué)生閱讀教材，討論交流，認(rèn)識(shí)分散系的概念及其分類，并小結(jié)，梳理出三類分散系的特征（見表2），最后讓學(xué)生列舉（注：學(xué)生對(duì)膠體較陌生，教師對(duì)常見膠體作適當(dāng)補(bǔ)充）生活中常見的分散系及其所屬類別。

【探究任務(wù)2】膠體的性質(zhì)一丁達(dá)爾效應(yīng)

[生活情境]放學(xué)回家，爸爸泡了一杯濃茶陪你聊聊上午學(xué)校的趣事。濃濃的茶香沁人心脾，澄清透明的茶水屬于我們今天學(xué)習(xí)的哪種分散系呢？

[學(xué)科問題]茶水在外觀上是均一透明的，僅從外觀上判斷很難辨別其屬于哪一類分散系，是否有簡(jiǎn)單的方法區(qū)分溶液和膠體呢？

[教師講解]丁達(dá)爾效應(yīng)及其產(chǎn)生的原因（圖4）。

[學(xué)生活動(dòng)]應(yīng)用丁達(dá)爾效應(yīng)鑒別茶水、（?。┒?jié){、（稀）牛奶是否屬于膠體，并解釋陽光透過林木形成光柱的原因。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5所示。（注：經(jīng)后期實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，綠茶丁達(dá)爾效應(yīng)更明顯;平常買的豆?jié){很難出現(xiàn)丁達(dá)爾效應(yīng)，要稀釋后才有，這是因?yàn)槎節(jié){太濃，混有的大顆粒會(huì)影響實(shí)驗(yàn)觀察。）

[總結(jié)]丁達(dá)爾效應(yīng)是區(qū)分膠體和溶液的一種簡(jiǎn)便方法。

【探究任務(wù)3】膠體的性質(zhì)一聚沉

[生活情境]展示圖片（圖6）一豆腐、皮凍、涼粉、水果布丁。中午的餐桌上媽媽準(zhǔn)備了幾道家常小菜，解除你一上午的疲憊！烹飪這些食物的食材和我們今天學(xué)習(xí)的膠體有著密切聯(lián)系。

[方法支持]豆腐是我們最熟悉不過的食物，其營養(yǎng)價(jià)值極大，豆腐其實(shí)就是通過豆?jié){制得的，在家里就可以制得豆腐。其具體的制作步驟如圖7所示。

[學(xué)科問題]為什么豆?jié){可以穩(wěn)定存在，而通過煮漿點(diǎn)漿之后，就凝結(jié)成豆腐花呢？

[學(xué)生]豆?jié){濃度大，在點(diǎn)漿的過程中應(yīng)該是豆?jié){中的蛋白質(zhì)發(fā)生了凝聚，與水分離了。

[教師講解]的確是因?yàn)榈鞍踪|(zhì)發(fā)生了凝聚，這主要是由膠體中膠體粒子（分散質(zhì)）的結(jié)構(gòu)決定的。教師引導(dǎo)學(xué)生分析蛋白質(zhì)膠體粒子（圖8）的帶電結(jié)構(gòu)。（蛋白質(zhì)分子表面的親水基團(tuán)帶電荷，與極性水分子中的異性電荷吸引形成雙電層結(jié)構(gòu)。）

[學(xué)生]豆?jié){中的蛋白質(zhì)膠粒應(yīng)該都帶有同種電荷，那么它們之間是相互排斥的，這應(yīng)該是膠體可以穩(wěn)定存在的原因。

[學(xué)生]點(diǎn)漿的過程中，破壞了膠體粒子的帶電結(jié)構(gòu)，加入的硫酸鈣中存在Ca2+和SO2-4可以中和膠粒上的電荷，這樣在攪拌的時(shí)候膠體粒子就有可能聚集在一起。

[學(xué)科問題]石膏可以用來點(diǎn)漿，除了石膏你認(rèn)為還可以用什么物質(zhì)點(diǎn)漿？

[學(xué)生]只要能破壞膠粒的帶電結(jié)構(gòu)就可以，食鹽也可以，氯化鎂、氯化鈣這些鹽都可以吧。

[教師總結(jié)]點(diǎn)豆腐是讓蛋白質(zhì)發(fā)生凝聚，破壞帶電結(jié)構(gòu)是一種重要方法。除了石膏外，其他的鹽鹵、酯酸、檸檬酸等都有相同的作用，比如南方喜歡用石膏水，北方用鹵水，不同的點(diǎn)制方法，可以得到風(fēng)味不同的豆腐。

[總結(jié)]膠體聚沉的方法：引入帶有相反電荷的微粒，持續(xù)加熱、攪拌等。學(xué)生已經(jīng)認(rèn)識(shí)到膠粒的帶電結(jié)構(gòu)，很自然地能夠理解加熱法和攪拌法（運(yùn)動(dòng)加劇，增大膠粒接觸機(jī)會(huì)）的原理。

【探究任務(wù)4】膠體的性質(zhì)一滲析

[生活情境]展示圖片（圖9）一咸鴨蛋和帶有內(nèi)殼膜的雞蛋。媽媽把腌制了半個(gè)多月的咸鴨蛋拿出來供品嘗，流油的蛋黃讓人垂涎欲滴。

[教師講解]介紹半透膜，可以與濾紙作對(duì)比。

[學(xué)科問題]圖9中雞蛋蛋液不會(huì)流出，而吃的鴨蛋卻可以腌咸，這些現(xiàn)象說明什么？

[學(xué)生]雞蛋蛋液屬于膠體，這說明膠體不能透過半透膜;腌制鴨蛋一般用食鹽，這說明氯化鈉溶液可以透過半透膜。

[梳理總結(jié)]將半透膜與濾紙作對(duì)比，梳理三類分散系的濾透性（見表3）及其在分離提純（過濾和滲析）巾的應(yīng)用。

【探究任務(wù)5】膠體性質(zhì)的應(yīng)用一生活現(xiàn)象解釋

[生活情境]（1）甜豆?jié){、咸豆?jié){;（2）高壓電除塵;（3）手電筒晚上產(chǎn)生光柱;（4）FeCl3溶液傷口止血等。

[學(xué)生活動(dòng)]運(yùn)用膠體粒子的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和性質(zhì)解釋生活中的常見現(xiàn)象，特別是引導(dǎo)學(xué)生基于膠粒的帶電結(jié)構(gòu)理解電泳現(xiàn)象。本節(jié)教學(xué)中引入了對(duì)膠粒帶電結(jié)構(gòu)的解析，授課中發(fā)現(xiàn)在這一事實(shí)支撐下大大降低了學(xué)生對(duì)膠體聚沉、電泳理解的難度，特別是學(xué)生對(duì)“冶金廠高壓電除塵”的解釋就是通過膠粒的帶電結(jié)構(gòu)進(jìn)行證據(jù)推理的，這時(shí)再引入電泳的概念顯得順其自然。

[家庭實(shí)驗(yàn)]給學(xué)生布置在家里“自制豆腐”活動(dòng)，并要求學(xué)生拍照或?qū)嵨镎故荆▓D10）。在這個(gè)過程中學(xué)生表現(xiàn)出很強(qiáng)的積極性。例如有學(xué)生發(fā)現(xiàn)也可以用廚房里的白醋點(diǎn)豆腐，還有同學(xué)向豆?jié){中打人雞蛋做出來了金燦燦的雞蛋豆腐，甚至還有同學(xué)由于磨的豆?jié){比較稀，做出了豆腐腦。

三、結(jié)語

在“膠體”一節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)中通過對(duì)生活情境素材的精心選擇和教學(xué)活動(dòng)的巧妙設(shè)計(jì)，將生活情境、化學(xué)知識(shí)相互聯(lián)系、相互滲透，學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過程中表現(xiàn)出極大的興趣，特別是學(xué)生在家庭小實(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)，真正實(shí)現(xiàn)了化學(xué)服務(wù)于生活的價(jià)值觀念。并且這種基于生活化情境的教學(xué)，是常規(guī)教學(xué)中完全可以做到的;另外在當(dāng)前化學(xué)成為學(xué)生選考內(nèi)容的高考改革政策下，生活化教學(xué)理念是我們吸引學(xué)生化學(xué)學(xué)習(xí)興趣的一項(xiàng)選擇。最后，要感謝我的師傅一楊伏勇老師，在工作和學(xué)習(xí)中給予我的幫助，以及對(duì)本節(jié)教學(xué)提出的建議。

參考文獻(xiàn)

[1] 中華人民共和國教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[M].北京：人民教育出版社，2017：73-74

[2]王偉，王后雄.《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》中“情境素材建議”內(nèi)容特點(diǎn)及使用建議[J].化學(xué)教學(xué)， 2018 （10）：15-19+26

[3] 蘇晶晶.高中地理生活化情境教學(xué)的策略研究[D].南京師范大學(xué)，2015：7-10

[4][7]齊俊平.高中化學(xué)生活化教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)研究[D].華中師范大學(xué)，2012：11-14

[5][8]張晶.高中物理生活化教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)[D].浙江師范大學(xué)，2010：4-7

[6]張文，高玉柏.生活化教學(xué)的實(shí)施策略[J].中國教育學(xué)刊，2006（10）：47-49

[9] 鄭挺誼，李華.生活化教學(xué)：高中化學(xué)新課程的價(jià)值回歸與應(yīng)然選擇[J].通化師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，31（8）：80-82+92

[10]何彩霞.在把握化學(xué)概念本質(zhì)中促進(jìn)學(xué)科觀念建構(gòu)——“分散系及其分類”單元教學(xué)的思考[J].北京教育學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009，4（3）：62-65

[11]保志明.理性思維幫助形成基本觀念——“分散系及其分類”的教學(xué)與思考[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2012（4）：10-12

[12]李繼良，桑壽德，譚宇鵬.“課程即資源活化”理念下的課

堂教學(xué)——以“分散系及其分類”教學(xué)為例[J].化學(xué)教育，2014，35（1）：18-21