基于“科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任”的高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計
——以“氯氣的性質(zhì)”為例

趙孟丹 劉婷 李藝偉 傅玉琴

洛陽師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院 （河南省洛陽市 471000）

1 引言

隨著社會的不斷進(jìn)步，社會生活的改變引起教育也在不斷的創(chuàng)新。以學(xué)科知識為主的教學(xué)課堂已經(jīng)在逐漸減少，這樣的教育方式培養(yǎng)出來的人才不能夠滿足現(xiàn)在社會所需求的人才。教育部頒發(fā)的2017 年版《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的五個維度：“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識”“科學(xué)精神與社會責(zé)任”，明確了核心素養(yǎng)的內(nèi)涵[1]，為教育者培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)提供了理論基礎(chǔ)?；瘜W(xué)是在自然科學(xué)中運(yùn)用比較廣泛的一門學(xué)科，不僅是和國家的國防、航天、醫(yī)藥等有緊密的關(guān)系，與人們生活的衣食住行都密切相關(guān)。在這樣的時代背景下，為社會不斷培養(yǎng)出優(yōu)秀的化學(xué)人才是當(dāng)代教師的重要任務(wù)。將化學(xué)史融入高中化學(xué)課堂中，能夠展現(xiàn)歷代科學(xué)家艱辛的歷程以及堅持不懈的精神，讓學(xué)生能夠了解每一種物質(zhì)的來龍去脈。

教學(xué)設(shè)計是在一定的教育理論的指導(dǎo)之下，在上課之前對課程內(nèi)容、教材內(nèi)容以及學(xué)情的分析的基礎(chǔ)之上確定教學(xué)目標(biāo)、選擇合適教學(xué)方式，設(shè)計合理的教學(xué)環(huán)節(jié)和教學(xué)活動[2]。基于化學(xué)史和學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計化學(xué)教學(xué)課堂提供了一條新的思路。通過歷代科學(xué)家與課堂的結(jié)合，化學(xué)史的融入使學(xué)生能夠感受化學(xué)家的探究精神和科學(xué)思維，在講解氯氣廣泛應(yīng)用與生活的同時，將歷史故事穿插在課堂中，讓學(xué)生同時感受到廣泛應(yīng)用的物質(zhì)曾經(jīng)是當(dāng)作化學(xué)武器進(jìn)行戰(zhàn)爭的工具，這樣的方式能夠引起學(xué)生的注意，使學(xué)生形成認(rèn)知沖突。傳授知識的同時引導(dǎo)學(xué)生清楚的理解科學(xué)是一把雙刃劍，既有利又有弊。引導(dǎo)學(xué)生只有去探究化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)特性[3]，才能夠?qū)ふ衣葰獾奶娲穪斫鉀Q生活中的問題，逐步的啟發(fā)學(xué)生讓學(xué)生自身意識到也具有承擔(dān)社會責(zé)任的擔(dān)當(dāng)。

2 結(jié)合化學(xué)史和學(xué)科核心素養(yǎng) “氯及其化合物”的教學(xué)設(shè)計

2.1 教學(xué)分析

氯是一種典型的非金屬元素，通過講解氯氣，使學(xué)生關(guān)注氯元素的物質(zhì)之間的轉(zhuǎn)化，為在后面學(xué)習(xí)其他的非金屬物質(zhì)提供基本思路。本節(jié)課的學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)中已經(jīng)學(xué)習(xí)了氧化還原反應(yīng)等反應(yīng)類型，學(xué)習(xí)了鈉及其化合物的知識，但學(xué)生對氯及其化合物的物化性質(zhì)與用途還沒有充分的認(rèn)識，還不能夠建立起研究物質(zhì)的思路和方法。通過運(yùn)用已經(jīng)學(xué)習(xí)的知識，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用知識的基本能力。

2.2 教學(xué)過程設(shè)計

教學(xué)設(shè)計從情景線、知識線、問題線和活動線這四方面展開，情境線是經(jīng)過篩選的化學(xué)史實，知識線是本節(jié)課的重點和難點，問題線是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動機(jī)的主要動力，活動線是與社會生活息息相關(guān)，在教學(xué)過程中將問題線融入情景線，將活動線融入知識線，四條主線相互融合。本節(jié)教學(xué)設(shè)計思路如圖1 所示。

圖1 教學(xué)設(shè)計思路

2.3 教學(xué)目標(biāo)與重難點

2.3.1 教學(xué)目標(biāo)

（1）通過探究氯氣的主要化學(xué)性質(zhì)，初步形成基于物質(zhì)類別、元素價態(tài)和原子結(jié)構(gòu)對氯氣的性質(zhì)進(jìn)行預(yù)測和檢驗的認(rèn)知模型。

（2）通過完成氯氣漂白實驗驗證的相關(guān)實驗，使學(xué)生了解實驗探究的一般過程與方法，培養(yǎng)初步的科學(xué)探究能力。

（3）通過含氯的清潔劑、消毒劑對社會環(huán)境分析，理解化學(xué)與生活、化學(xué)與環(huán)保的關(guān)系，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神與社會責(zé)任感。

2.3.2 教學(xué)重難點

（1）教學(xué)重點：氯氣的化學(xué)性質(zhì)。

（2）教學(xué)難點：基于微粒觀認(rèn)識氯及其化合物的性質(zhì)。

2.4 教學(xué)過程

2.4.1 創(chuàng)設(shè)史料環(huán)節(jié)

圖2 創(chuàng)設(shè)情境流程圖

2.4.2 探究物理性質(zhì)（表1）

表1

師：從這些信息中，能夠了解到這種氣體的哪些物理性質(zhì)呢？引導(dǎo)學(xué)生從化學(xué)史中初步總結(jié)出氯氣的物理性質(zhì)。

展現(xiàn)出一則氯氣外泄的新聞與照片，引導(dǎo)學(xué)生從新聞中歸納總結(jié)出氯氣的物理性質(zhì)。通過以上的學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠總結(jié)出物理性質(zhì)，并且知道氯氣是有毒的。

2.4.3 探究化學(xué)性質(zhì)

[探究實驗二] 驗證氯離子

向氯水中加入硝酸銀溶液，產(chǎn)生白色的沉淀，然后加入稀硝酸溶液，發(fā)現(xiàn)沉淀不消失。因此得出結(jié)論，氯氣與水的反應(yīng)有氯離子的生成。如圖3 所示。

圖3 檢驗氯離子實驗現(xiàn)象

[探究實驗三] 驗證氫離子

引導(dǎo)學(xué)生思考驗證氫離子的方法。通過學(xué)生的討論與探究，用PH 試紙來檢測氫離子的生成。

用玻璃棒蘸取氯水，然后放在PH 試紙上，觀察實驗現(xiàn)象，學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)試紙的邊緣變成紅色，中間的部分是褪色的。

師：試紙的邊緣是紅色，證明是有氫離子的生成，但是為什么中間的邊緣是褪色的呢？還有其他什么物質(zhì)生成呢？讓學(xué)生自主探究（表2）。

表2

通過這段化學(xué)史，我們能夠獲得哪些信息呢？讓學(xué)生思考并討論。

師生共同總結(jié)：生成的次氯酸鈣雖然也會分解，但是還是比次氯酸穩(wěn)定的多，制取的次氯酸鈣就是漂白粉的有效成分。這種有效成分是可以漂白棉、麻、紙張的漂白劑，并且還可以用做游泳池等場所的消毒劑。

師：從氯氣的產(chǎn)生到氯氣的使用，再到次氯酸的生成和使用，以及對實驗不斷的完善，一直到漂白粉的廣泛應(yīng)用。整個過程經(jīng)歷了從無到有，從有到優(yōu)，這個過程帶給我們什么啟示?

[設(shè)計意圖] 通過了解每段的化學(xué)史，讓學(xué)生發(fā)表自己的看法，使學(xué)生理解化學(xué)是建立在實驗的基礎(chǔ)之上的科學(xué)，感受使用實驗和創(chuàng)造科學(xué)的重要性，體會到科學(xué)家的艱辛歷程，以及堅持不懈的精神，感受科學(xué)創(chuàng)新的強(qiáng)大之處，與此同時增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感，塑造造福人類生活的價值觀念。

師：氯氣在我們現(xiàn)在的生活中得到了廣泛的應(yīng)用，比如殺菌、消毒、做漂白劑，但是氯水又會和有機(jī)物發(fā)生反應(yīng)，生成的有機(jī)氯化物對我們的身體是有害的，通過這個觀點，我們又能夠獲得什么啟示？

[設(shè)計意圖] 學(xué)生感受到氯氣在生活中是是優(yōu)點但是也是有缺點的，列舉新聞的例子就是為了在學(xué)生的腦海中留下物質(zhì)都是具有兩面的理念，通過正面?zhèn)€反面的結(jié)合，引導(dǎo)學(xué)生要用辯證的觀點是看待問題。無論是在學(xué)習(xí)中、生活中、工作中，都要用辯證的觀點去看待事物，增進(jìn)化學(xué)與我們生活的聯(lián)系。

3 教學(xué)反思與設(shè)計論證

本文以化學(xué)史的教學(xué)方式貫穿本節(jié)課，使學(xué)生能夠?qū)⒒瘜W(xué)知識融合在在化學(xué)史中，在情境中進(jìn)行學(xué)習(xí)，教學(xué)設(shè)計就要本著貼近生活、貼近學(xué)生的原則，從生活到化學(xué)，從化學(xué)到社會的理念去進(jìn)行教學(xué)。在課堂中多用啟發(fā)性的語言去啟發(fā)學(xué)生。

氯氣的廣泛應(yīng)用給生活帶來了便利，但是氯氣還有的毒性也會給我們的生活帶來困擾。教師應(yīng)該正面的引導(dǎo)學(xué)生，學(xué)會用辯證唯物主義的觀點看待事物。從化學(xué)史的導(dǎo)入和科學(xué)家不斷對次氯酸不斷探究的精神，正面引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)家堅持不懈的精神，激起學(xué)生心中承擔(dān)社會責(zé)任的感想。