巧設(shè)情境 問題驅(qū)動 提升學(xué)生核心素養(yǎng)

摘要：本節(jié)復(fù)習(xí)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(luò)，以一系列問題為驅(qū)動，將知識建構(gòu)、實(shí)驗(yàn)探究與情境有機(jī)融合，旨在提高學(xué)生運(yùn)用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力以及探究影響反應(yīng)速率的因素并在學(xué)習(xí)生活中應(yīng)用的能力，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：情境創(chuàng)設(shè);問題驅(qū)動;核心素養(yǎng);初中化學(xué)

文章編號：1008-0546（ 2021） 08-0047-03

中圖分類號：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)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(xué)第二章“身邊的化學(xué)物質(zhì)”是學(xué)生走進(jìn)化學(xué)之門后，在教師引導(dǎo)下第一次比較系統(tǒng)地嘗試研究和創(chuàng)造物質(zhì)。本章涵蓋內(nèi)容眾多，如果以傳統(tǒng)的講、練、評、背、默的形式進(jìn)行，學(xué)生的學(xué)習(xí)往往以考試為驅(qū)動，一些知識考過就忘，學(xué)生化學(xué)素養(yǎng)的提升也容易變成空巾樓閣、無法著力[1]。

二、設(shè)計(jì)思路

適合的情境在復(fù)習(xí)課的開設(shè)中往往起到事半功倍的作用，本節(jié)課同時也是一節(jié)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(luò)，以問題為驅(qū)動，通過師生多維度互動，將知識建構(gòu)、實(shí)驗(yàn)探究與情境有機(jī)融合，旨在提高學(xué)生運(yùn)用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的能力以及探究影響反應(yīng)速率的因素并在學(xué)習(xí)生活巾應(yīng)用的能力，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。教學(xué)思維導(dǎo)圖如圖l。

三、教學(xué)過程

1.設(shè)置情境，導(dǎo)入“觀茶”

【師】中國被稱為茶的故鄉(xiāng)，而蘇州出產(chǎn)的碧螺春也是聲名遠(yuǎn)揚(yáng)。這節(jié)課就讓我們跟隨茶葉的腳步，對“身邊的化學(xué)物質(zhì)”進(jìn)行一個復(fù)習(xí)?，F(xiàn)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(shè)計(jì)意圖：對蘇州的學(xué)生來說，以碧螺春茶葉為情境，學(xué)生感到熟悉和親切。視頻內(nèi)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(xué)生對植物生長過程的認(rèn)識變得更直觀、真實(shí)[2]。

【師】問題l：植物生長過程中發(fā)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(fā)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(qiáng)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(jù)植物喜好給予光照等。

設(shè)計(jì)意圖：通過閱讀材料、交流討論，引導(dǎo)學(xué)生初步認(rèn)識影響化學(xué)反應(yīng)的因素。

【師】問題2：自然界中的二氧化碳越少越好嗎？請同學(xué)們分兩個戰(zhàn)隊(duì)進(jìn)行辯論。

【生】正方觀點(diǎn)：二氧化碳濃度過高會導(dǎo)致溫室效應(yīng)，給全球環(huán)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(diǎn)：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(yīng)，可以生產(chǎn)碳酸飲料;二氧化碳可以促進(jìn)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(tài)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(yīng)用廣泛，如用于人工降雨、做制冷劑等。

小結(jié)：保持空氣中二氧化碳濃度的相對穩(wěn)定很有必要。

設(shè)計(jì)意圖：利用辯論的方式，引發(fā)學(xué)生的思考，激起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，通過觀點(diǎn)的碰撞，使學(xué)生對二氧化碳的性質(zhì)與用途以及碳氧循環(huán)的理解更深，促使學(xué)生深度學(xué)習(xí)的發(fā)生。值得注意的是辯論的形式還有利于培養(yǎng)學(xué)生的辯證思維和表達(dá)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(jù)截取的制茶GJIF動圖，你能回憶起工人師傅利用什么化學(xué)變化分別為炒茶和烘茶提供熱量的？在化學(xué)課中，你還學(xué)過哪些物質(zhì)在空氣中燃燒的現(xiàn)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(xué)課中，我們還學(xué)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(zhì)燃燒的現(xiàn)象往往不同，氧氣在物質(zhì)燃燒反應(yīng)中起助燃的作用。

設(shè)計(jì)意圖：通過對物質(zhì)與氧氣發(fā)生的燃燒反應(yīng)的復(fù)習(xí)，幫助學(xué)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(xiàn)。

【師】演示實(shí)驗(yàn)：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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明影響燃燒的因素有哪些呢？

【生】影響物質(zhì)燃燒現(xiàn)象的因素：可燃物與氧氣的接觸面積、氧氣的濃度等。

設(shè)計(jì)意圖：教師演示鐵粉在空氣中的燃燒實(shí)驗(yàn)，并利用視頻剪輯工具放大、重復(fù)實(shí)驗(yàn)中最核心的部分，使學(xué)生對鐵粉能在空氣中燃燒的印象更清晰準(zhǔn)確。在此基礎(chǔ)上，學(xué)生分組討論兩組對比實(shí)驗(yàn)，最終推導(dǎo)出影響燃燒現(xiàn)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(yīng)呢？

【生】回顧教材第一章的“鐵的銹蝕實(shí)驗(yàn)”（圖2），結(jié)合教材第二章的緩慢氧化相關(guān)內(nèi)容，得出結(jié)論：鐵在空氣可以與氧氣發(fā)生緩慢氧化反應(yīng)[4]。

【師】問題4：該實(shí)驗(yàn)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?jǐn)?shù)的變化，來驗(yàn)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(xué)生實(shí)驗(yàn)：利用氧氣傳感器測定鐵粉生銹時氧氣體積分?jǐn)?shù)的變化，學(xué)生測得的鐵粉銹蝕過程中氧氣濃度的變化曲線如圖3。

設(shè)計(jì)意圖：一方面，學(xué)生在探究影響燃燒現(xiàn)象的因素的基礎(chǔ)上，在真實(shí)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。另一方面，與模糊的定性實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象相比，鐵粉銹蝕過程中氧氣濃度的數(shù)值變化曲線更直接、更準(zhǔn)確，數(shù)字傳感器實(shí)驗(yàn)將學(xué)生從尊崇教師權(quán)威轉(zhuǎn)向了尊崇科學(xué)事實(shí)，將傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與數(shù)字傳感器實(shí)驗(yàn)相融合，既增強(qiáng)了學(xué)生的科學(xué)探究能力，更培養(yǎng)了學(xué)生的證據(jù)意識和科學(xué)精神。

3.學(xué)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(yīng)生成的可能是什么氣體？如何驗(yàn)證你的猜測？如何快速除水垢？

【生】通過查閱資料發(fā)現(xiàn)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(yīng)，生成了二氧化碳。通過交流討論，學(xué)生提出通過提高反應(yīng)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(chǔ)上，學(xué)生分組進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)，并利用澄清石灰水驗(yàn)證生成的氣體中的確有二氧化碳。

設(shè)計(jì)意圖：在真實(shí)情境中，學(xué)生既完成了知識的建構(gòu)，并學(xué)以致用來解決學(xué)習(xí)、生活中的實(shí)際問題，在解決問題的過程中，學(xué)生利用控制變量法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，通過小組合作完成實(shí)驗(yàn)。在師生互動、生生活動中，學(xué)生的科學(xué)探究能力得以提升，學(xué)生對“化學(xué)從生活中來、到生活中去”的體會更深，也更容易形成持續(xù)學(xué)習(xí)化學(xué)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(yīng)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(xué)們收獲了什么呢？

設(shè)計(jì)意圖：在化學(xué)課堂中宣導(dǎo)垃圾分類回收的意識，培養(yǎng)學(xué)生的環(huán)保意識，建立社會責(zé)任感。

綜上，筆者為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了一個熟悉且真實(shí)的情境，并提出了一系列的問題，在情境中，學(xué)生將化學(xué)知識進(jìn)行了串聯(lián)，并利用知識的遷移性去解決學(xué)習(xí)和生活中的實(shí)際問題，在問題解決中，學(xué)生的思維能力和實(shí)驗(yàn)探究能力得到了提升。筆者認(rèn)為讓學(xué)生體會到化學(xué)從生活中來、到生活中去的學(xué)習(xí)價值，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)精神和社會責(zé)任感更是復(fù)習(xí)課的意義所在。

參考文獻(xiàn)

[l]楊玉琴，趙華.核心素養(yǎng)視域下的初中化學(xué)專題復(fù)習(xí)課教學(xué)策略——以“我們周圍的空氣”復(fù)習(xí)課為例[J].化學(xué)教學(xué)，2018（6）：41-47

[2]盧敏.核心素養(yǎng)導(dǎo)向的初中化學(xué)情境化教學(xué)策略[J].化學(xué)教與學(xué)，2019（8）：35-37

[3]楊玉琴，倪娟.促進(jìn)“深度學(xué)習(xí)”的教學(xué)設(shè)計(jì)[J].化學(xué)教育，2016，37（ 17）：1-8

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