基于“生活即教育”的初中化學(xué)教學(xué)情境設(shè)計*
——以“探究食品脫氧劑”教學(xué)為例

陳建娣

（常州市新閘中學(xué) 江蘇 常州 213012）

一、問題的提出

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022版）》明確提出要求：“義務(wù)教育階段的化學(xué)教育，應(yīng)密切聯(lián)系生產(chǎn)、生活實際，讓學(xué)生在熟悉的生活情景和社會實踐中感受化學(xué)的重要性”。情境教學(xué)的倡導(dǎo)者Brown，Collin，Duguid也提出：知識只有在它產(chǎn)生及應(yīng)用中才有意義，學(xué)習(xí)知識的最好方法就是在情境中進(jìn)行。［1］

但目前初中化學(xué)教學(xué)中還是存在重知識傳授輕問題解決，忽視教學(xué)情境在建構(gòu)學(xué)科知識和發(fā)展學(xué)生思維中的重要作用。通過教學(xué)實踐發(fā)現(xiàn)，基于陶行知“生活即教育”思想，以生活化、探究式、問題性為特點的教學(xué)情境貫穿教學(xué)過程，引導(dǎo)學(xué)生參與發(fā)現(xiàn)學(xué)科問題、開展科學(xué)探究、解決實際問題的深度學(xué)習(xí)歷程，能夠促進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展和素養(yǎng)提升。

二、基于“生活即教育”的教學(xué)情境內(nèi)涵分析

1.生活即教育

“生活即教育”是陶行知教育思想的精髓。陶行知先生曾提出：“生活即教育是給生活以教育、用生活來教育、為生活的向前向上的需要而教育”。［2］由此可見，“生活即教育”倡導(dǎo)教育要密切聯(lián)系生活，充分運用生活化資源，為學(xué)生未來美好生活奠基。［3］

2.教學(xué)情境

教學(xué)情境是指經(jīng)過教師加工的，與教學(xué)內(nèi)容相適切的、包含問題的特殊的教學(xué)事件，其價值在于為學(xué)生提供學(xué)習(xí)素材，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，引起學(xué)生主動探索、解決問題，從而獲得知識、形成能力。［4］因此，教學(xué)情境需要教師依據(jù)教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容進(jìn)行特殊設(shè)計和組織。

3.基于“生活即教育”的初中化學(xué)教學(xué)情境

初中化學(xué)教學(xué)情境是指根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求，以培育化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)為目標(biāo)，經(jīng)過教師精心設(shè)計，蘊含化學(xué)學(xué)科知識，基于真實問題解決的特殊的化學(xué)教學(xué)事件?；凇吧罴唇逃钡慕虒W(xué)情境在初中化學(xué)中的應(yīng)用，更關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)認(rèn)知活動與生活實踐情境的融合，是教師根據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)要求，從培育學(xué)生核心素養(yǎng)角度出發(fā)設(shè)計的教學(xué)。教學(xué)情境不僅僅是某個教學(xué)環(huán)節(jié)，而是貫穿整個學(xué)習(xí)過程。通過教學(xué)情境的有效應(yīng)用，促使學(xué)生將積極探索的情緒與認(rèn)知發(fā)展始終緊密結(jié)合，促進(jìn)深度學(xué)習(xí)。

三、基于“生活即教育”的初中化學(xué)教學(xué)情境設(shè)計

1.設(shè)計思路

教學(xué)情境的設(shè)計與應(yīng)用，是為了幫助學(xué)生厘清知識的來龍去脈，建立知識在學(xué)科結(jié)構(gòu)內(nèi)與生活中真實事物和現(xiàn)象間的結(jié)構(gòu)化聯(lián)系。［5］基于“生活即教育”的初中化學(xué)教學(xué)情境設(shè)計以“生活即教育”思想為引領(lǐng)，通過創(chuàng)設(shè)生活化情境，引導(dǎo)學(xué)生基于問題開展化學(xué)探究學(xué)習(xí)。設(shè)計思路是以生活化實物情境，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)蘊含的學(xué)科問題；將學(xué)科問題嵌入探究式實驗情境，學(xué)生進(jìn)行探究實驗并基于證據(jù)推理分析問題；過程中面對生成的拓展性問題情境，學(xué)生將新獲得的知識技能進(jìn)行遷移應(yīng)用，創(chuàng)造性地解決新問題。具體設(shè)計思路如圖1所示。

圖1 基于“生活即教育”的初中化學(xué)教學(xué)情境設(shè)計思路

2.“探究食品脫氧劑”教學(xué)設(shè)計

（1）內(nèi)容分析

“金屬”是初中化學(xué)的核心知識，“鐵”是學(xué)生日常生活中最常見的金屬之一。本節(jié)課是關(guān)于金屬鐵的性質(zhì)和用途的復(fù)習(xí)課，內(nèi)容包括鐵的性質(zhì)與檢驗、鐵的氧化物與酸反應(yīng)以及反應(yīng)過程中伴隨的能量變化等重點知識。食品脫氧劑主要成分含鐵，是學(xué)生熟悉的生活情境載體。因此，選擇“探究食品脫氧劑”這一生活化問題作為本節(jié)復(fù)習(xí)課的主題。

（2）教學(xué)目標(biāo)

①根據(jù)鐵的性質(zhì)設(shè)計實驗，探究脫氧劑成分中鐵的存在，發(fā)展科學(xué)探究能力，建立物質(zhì)的性質(zhì)決定用途的學(xué)科觀念。

②根據(jù)氧化鐵的性質(zhì)推測脫氧過程中物質(zhì)發(fā)生的變化，對實驗“異常”現(xiàn)象進(jìn)行解釋，培養(yǎng)基于證據(jù)進(jìn)行分析推理的學(xué)科素養(yǎng)。

③根據(jù)鐵與氧氣反應(yīng)中能量的變化，通過遷移應(yīng)用解釋“暖寶寶”的工作原理，體驗化學(xué)服務(wù)生活的學(xué)科價值。

（3）教學(xué)流程

基于“生活即教育”思想，應(yīng)用“脫氧劑”這一教學(xué)情境貫穿課堂教學(xué)。流程設(shè)計基于教學(xué)情境、學(xué)習(xí)目標(biāo)、學(xué)習(xí)活動展開，課堂學(xué)習(xí)中時刻關(guān)注對學(xué)生在真實情境中不斷解決問題時的參與度、積極性以及突破原有框架的創(chuàng)新能力的評價。具體流程如圖2所示。

圖2 “探究食品脫氧劑”教學(xué)流程

（4）核心探究活動

①實物情境，蘊含學(xué)科問題，激發(fā)探究欲望

實物情境，來自生活，能帶給學(xué)生真實感受。通過選擇蘊含學(xué)科問題的實物情境，引起學(xué)生認(rèn)知上的不平衡，激發(fā)有意義的探究學(xué)習(xí)欲望。

【實物情境】從食品“海苔”包裝中取出一袋脫氧劑。

【教師引導(dǎo)】關(guān)于食品脫氧劑，同學(xué)們有哪些問題想了解呢？

【學(xué)生提問】食品包裝里為什么要放脫氧劑？脫氧劑是用來“脫”氧氣的嗎？它的主要成分是什么？

食品脫氧劑是生活中既熟悉又陌生的實物情境。熟悉是因為生活中經(jīng)常看到，比如蛋糕、堅果、茶葉等食品包裝中都有；但學(xué)生對其化學(xué)成分和反應(yīng)原理又是陌生的。因此，該情境就在學(xué)生已有認(rèn)知和將要達(dá)到的認(rèn)知水平間架起發(fā)展之“橋”，激發(fā)起學(xué)生強(qiáng)烈的探究欲望。

在問題交流中，學(xué)生猜想到“脫氧劑”是除去食品包裝袋內(nèi)的氧氣，從而延長食物的保質(zhì)期。此時，學(xué)生將已知的有關(guān)氧化反應(yīng)的學(xué)科知識跟自己的生活經(jīng)驗自然產(chǎn)生了關(guān)聯(lián)。但脫氧劑的成分是什么？同學(xué)們需要通過實驗探究來尋求答案。

②實驗情境，引發(fā)探究活動，促進(jìn)素養(yǎng)發(fā)展

實驗探究是問題解決的重要手段之一。將化學(xué)學(xué)科知識鑲嵌在具體實驗情境中，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷和體驗發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想、設(shè)計方案、進(jìn)行實驗、分析解釋、得出結(jié)論等科學(xué)探究活動的過程。以問題鏈、活動線、評價點相融合的實驗探究“脫氧劑成分”教學(xué)設(shè)計如圖3所示。

圖3 以問題鏈、活動線、評價點相融合的實驗探究教學(xué)設(shè)計

問題1：黑色粉末是什么？

同學(xué)們先提出猜想，又在交流中不斷優(yōu)化：物質(zhì)呈黑色、粉末狀，猜想可能是生活中熟悉的一種物質(zhì)炭粉；但結(jié)合已有化學(xué)知識，即炭粉與氧氣反應(yīng)需要點燃條件，又否定了；經(jīng)過進(jìn)一步思考和交流，大多數(shù)同學(xué)提出，鐵粉是黑色、能與氧氣在常溫下發(fā)生緩慢氧化反應(yīng)，且鐵是人體所需的微量元素。因此猜想脫氧劑中的黑色物質(zhì)是鐵粉。

接著，同學(xué)們根據(jù)老師提供的儀器和藥品進(jìn)行實驗驗證，發(fā)現(xiàn)黑色粉末的確能被磁鐵吸引，認(rèn)為就是鐵粉。但有學(xué)生提出質(zhì)疑：黑色粉末能被磁鐵吸引，也有可能是四氧化三鐵！

問題2：黑色粉末會是四氧化三鐵嗎？

同學(xué)們進(jìn)行實驗再探究：取少量粉末放入試管，加入稀硫酸，看到有氣泡產(chǎn)生，證明不是四氧化三鐵；在粉末中加入硫酸銅溶液，看到有紅色固體產(chǎn)生，證明是鐵粉。

但又有同學(xué)提出問題：發(fā)現(xiàn)脫氧劑中還有一部分紅色的粉末混雜在里面，紅色粉末是什么？

問題3：混在其中的紅色粉末是什么？

探究的步伐繼續(xù)……

【提出猜想】鐵與氧氣發(fā)生反應(yīng)時生成的氧化物有氧化鐵、氧化亞鐵、四氧化三鐵等。其中氧化鐵呈紅棕色，因此猜想可能是氧化鐵。

【實驗探究】取少量粉末放入試管，加入稀硫酸。但并沒能觀察到預(yù)想中黃色的溶液，難道不是氧化鐵？

【反思改進(jìn)】可能是黑色的鐵粉和紅色粉末混在一起，對實驗產(chǎn)生干擾。重新用磁鐵吸引除去其中的鐵粉，再加入稀硫酸。

【得出結(jié)論】觀察到溶液呈現(xiàn)黃色，可見紅色粉末是部分鐵粉變質(zhì)后生成的氧化鐵。

問題4：脫氧劑中含有哪些物質(zhì)？

師生共同小結(jié)：根據(jù)鐵與稀硫酸、鐵與硫酸銅溶液以及氧化鐵與稀硫酸反應(yīng)的特有現(xiàn)象，得出了脫氧劑的主要成分是鐵粉；使用過一段時間后，會有生成的氧化鐵混在其中。相關(guān)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖4所示，其中有些轉(zhuǎn)化高中階段會繼續(xù)學(xué)習(xí)。

圖4 相關(guān)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化關(guān)系

此時，教師適時引導(dǎo)拓展：同學(xué)們目前所具備的化學(xué)知識還非常有限，只能從化學(xué)反應(yīng)的現(xiàn)象對脫氧劑的成分進(jìn)行判斷。高中階段將進(jìn)一步學(xué)習(xí)關(guān)于亞鐵離子和鐵離子的檢驗方法，那時同學(xué)們可以對脫氧劑的成分進(jìn)行更深入的探究。

在實驗情境引導(dǎo)下，學(xué)生通過系列探究實驗，不斷地發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，對脫氧劑中的成分認(rèn)識也在不斷深入，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)在潛移默化中獲得發(fā)展。

③新問題情境，遷移應(yīng)用解釋，體驗學(xué)科價值

就在大家享受成功的喜悅時，突然有同學(xué)提出：“脫氧劑怎么發(fā)熱啦？”于是又開啟了對“暖寶寶”的探究學(xué)習(xí)。

【新問題情境】生活中的“暖寶寶”是不是跟“脫氧劑”成分相似？“暖寶寶”為什么會發(fā)熱？

【遷移應(yīng)用】“暖寶寶”中可能也含有鐵粉，鐵與氧氣發(fā)生緩慢氧化反應(yīng)放出熱量。

【反思質(zhì)疑】生活中鐵的生銹也是緩慢氧化，為什么沒有感覺到明顯的發(fā)熱現(xiàn)象？

【交流解釋】粉末狀的鐵與氧氣的接觸面積大，反應(yīng)速率快，放出熱量多；也可能加入了可以加快鐵粉氧化的物質(zhì)。根據(jù)老師提供的“暖寶寶”成分表，同學(xué)們了解到暖寶寶中含有鐵粉、水、活性炭、蛭石、吸水性樹脂、食鹽等。其中食鹽會加快鐵與水、氧氣反應(yīng)的速率；吸水性樹脂幫助吸收水分；蛭石是一種保溫材料；活性炭與鐵粉會形成原電池從而提高反應(yīng)速率，這將在高中化學(xué)中學(xué)習(xí)。

【得出結(jié)論】跟脫氧劑相似，“暖寶寶”的成分中也含鐵粉；利用鐵氧化反應(yīng)時放出的熱量讓我們在寒冬依然倍感溫暖。

【體悟價值】對“生銹的鐵”“脫氧劑”“暖寶寶”這三種生活中常見物質(zhì)的深入了解，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)鐵與水、氧氣等物質(zhì)發(fā)生緩慢氧化的反應(yīng)，一方面會使鋼鐵銹蝕造成資源浪費，但人也可以利用這個反應(yīng)來保鮮食品；還可以利用反應(yīng)放熱制成暖寶寶。而對暖寶寶發(fā)熱原理的探究，正是學(xué)生結(jié)合已內(nèi)化的知識，對一種新物質(zhì)進(jìn)行評判的過程，這是深度學(xué)習(xí)的最高層次。

基于“生活即教育”思想，通過從化學(xué)學(xué)科視角，看脫氧劑和暖寶寶這些真實生活中的物質(zhì)，同學(xué)們認(rèn)識到化學(xué)反應(yīng)本身沒有對錯之分，需要辯證分析和利用它們；體悟到化學(xué)來源于生活，化學(xué)能夠創(chuàng)造更美好的生活。如圖5所示。

圖5 基于“生活即教育”思想辯證分析化學(xué)反應(yīng)

四、總結(jié)與啟示

化學(xué)就在我們?nèi)粘Ｉ罾?，用化學(xué)能解決生活中許多問題，這是“生活即教育”思想的實踐意義。貫穿始終的“脫氧劑”這一教學(xué)情境，既是問題探究的來源，又讓探究活動圍繞其充分開展；拓展性問題情境“暖寶寶”不僅讓學(xué)生進(jìn)一步感受到化學(xué)在生活中的作用，更學(xué)會用科學(xué)態(tài)度來看待和解決問題，體現(xiàn)出生活化教學(xué)情境的深層價值。

初中化學(xué)教學(xué)情境的設(shè)計與應(yīng)用，旨在基于學(xué)生熟悉的生活，引導(dǎo)學(xué)生在真實的情境中經(jīng)歷問題的發(fā)現(xiàn)、解決、應(yīng)用全過程，從而主動建構(gòu)學(xué)科知識，發(fā)展核心素養(yǎng)。在實踐中筆者也發(fā)現(xiàn)，要讓教學(xué)情境真正起到作為知識產(chǎn)生、建構(gòu)的載體作用，［4］關(guān)鍵在于如何根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選擇合適的生活情境，如何將生活情境有效轉(zhuǎn)化應(yīng)用于教學(xué)。我們后續(xù)將進(jìn)一步研究。