融合社會(huì)情境的初中化學(xué)趣味教學(xué)

摘" 要" 梳理和列舉人教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)課題中蘊(yùn)含的情境線索，以“金剛石、石墨和C₆₀”課題為例開(kāi)展情境化趣味教學(xué)，在“真”情境中解決“真”問(wèn)題。通過(guò)創(chuàng)設(shè)“金剛石、石墨和C₆₀三兄弟求職”的主情境，以“應(yīng)聘現(xiàn)場(chǎng)”“簡(jiǎn)歷呈現(xiàn)”“商業(yè)標(biāo)語(yǔ)”“局勢(shì)白熱化”“公司擴(kuò)招”“再添新人”為線索進(jìn)行教學(xué)。有助于學(xué)生在情境教學(xué)中形成正確的化學(xué)觀念，體會(huì)求真、向善、崇美的化學(xué)學(xué)科價(jià)值。

關(guān)鍵詞" 情境教學(xué)；化學(xué)教學(xué)；金剛石；石墨；C₆₀

中圖分類號(hào)：G633.8 """文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2024）13-00-06

0" 引言

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》提出教師要重視開(kāi)展核心素養(yǎng)為導(dǎo)向的化學(xué)教學(xué)，要求創(chuàng)設(shè)真實(shí)的問(wèn)題情境，倡導(dǎo)“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”，重視情境素材的作用^[1]?；谏鐣?huì)問(wèn)題的情境教學(xué)秉持“培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力”的教學(xué)理念，立足學(xué)生發(fā)展，在保證教學(xué)內(nèi)容完整的前提下，力求實(shí)現(xiàn)知識(shí)和情境的有效融合，在情境問(wèn)題的探究過(guò)程中正確引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)學(xué)科的價(jià)值，正視學(xué)科作用。從化學(xué)與生活的作用和反作用中，使學(xué)生認(rèn)識(shí)化學(xué)與生活的密切性，了解化學(xué)對(duì)推動(dòng)人類生活發(fā)展的重要性，從而增強(qiáng)學(xué)生對(duì)化學(xué)學(xué)科的認(rèn)同感以及化學(xué)學(xué)習(xí)的自豪感。

1" 教學(xué)主題內(nèi)容及教學(xué)現(xiàn)狀分析

“金剛石、石墨和C₆₀”為人教版九年級(jí)化學(xué)第六單元“碳和碳的氧化物”課題一的內(nèi)容，本節(jié)內(nèi)容共兩個(gè)課時(shí)，該設(shè)計(jì)主要針對(duì)碳單質(zhì)的物理性質(zhì)、結(jié)構(gòu)和用途等內(nèi)容進(jìn)行第1課時(shí)的講授。

“金剛石、石墨和C₆₀”的日常教學(xué)存在一些問(wèn)題。在教師方面，部分化學(xué)教師認(rèn)為該節(jié)內(nèi)容簡(jiǎn)單、知識(shí)考查較少，沒(méi)有從思想上重視，因此，在教學(xué)中通常采取歸納總結(jié)后相互對(duì)比的方法，將本節(jié)課的有關(guān)知識(shí)生硬地灌輸給學(xué)生，或者直接略過(guò)本節(jié)內(nèi)容的講授，要求學(xué)生課后自主學(xué)習(xí)，忽視了本節(jié)內(nèi)容所涵蓋的“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的化學(xué)統(tǒng)攝性觀念的重要價(jià)值以及該觀念在化學(xué)學(xué)習(xí)中的普遍意義。從學(xué)生方面來(lái)說(shuō)，在初中階段，學(xué)生的抽象邏輯思維開(kāi)始占主導(dǎo)地位，單純地背誦和記憶知識(shí)點(diǎn)不利于其抽象思維的發(fā)展，并且該階段學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力較弱，因此在本課題學(xué)習(xí)中會(huì)出現(xiàn)知識(shí)接受程度低且容易遺忘的情況。

通過(guò)對(duì)已有文獻(xiàn)的查閱發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)課例是引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)探索金剛石、石墨和C₆₀的性質(zhì)等知識(shí)，沒(méi)有利用“結(jié)構(gòu)—性質(zhì)—用途”的化學(xué)思想解決問(wèn)題。同時(shí)，從情境素材的選擇方面來(lái)看，未能選擇富有趣味性的情境素材開(kāi)展教學(xué)，學(xué)生學(xué)習(xí)熱情不高；從情境素材的應(yīng)用環(huán)節(jié)來(lái)看，許多教學(xué)設(shè)計(jì)只在導(dǎo)入環(huán)節(jié)創(chuàng)設(shè)情境，課內(nèi)知識(shí)講授與情境脫節(jié)，情境線與知識(shí)線吻合程度較低，設(shè)計(jì)的情境的生動(dòng)性和趣味性有待提高。

2" 教學(xué)理念與創(chuàng)新點(diǎn)

2.1" 教學(xué)理念

情境化教學(xué)模式的核心是用“真”情境解決“真”問(wèn)題，是一種以學(xué)生為主體、以教學(xué)情境為學(xué)習(xí)起點(diǎn)、以問(wèn)題解決為核心規(guī)劃學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生圍繞情境問(wèn)題尋求解決方案的教學(xué)模式^[2]。《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》課程內(nèi)容學(xué)習(xí)主題的教學(xué)提示均給出情境素材建議。基于學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的遠(yuǎn)近，可將化學(xué)教學(xué)情境分為實(shí)踐情境、生活情境、故事情境、社會(huì)情境、自然現(xiàn)象情境、工農(nóng)生產(chǎn)情境、化學(xué)史情境以及知識(shí)類情境^[3]。根據(jù)人教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)教材內(nèi)容的特點(diǎn)以及情境化教學(xué)的特色，對(duì)該教材課題中的情境進(jìn)行梳理并基于知識(shí)線設(shè)計(jì)相關(guān)情境線索。具體情境素材的梳理及舉例如表1所示。

2.2" 教學(xué)創(chuàng)新點(diǎn)

本研究選取“金剛石、石墨和C₆₀”課題作為教學(xué)案例，運(yùn)用情境教學(xué)模式，立足學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)和發(fā)展需要，秉持讓學(xué)生體會(huì)化學(xué)對(duì)于社會(huì)生活發(fā)展的重要意義、樹(shù)立正確的情感態(tài)度價(jià)值觀的基本理念展開(kāi)教學(xué)。在教學(xué)過(guò)程中，以“求職過(guò)程”作為教學(xué)主情境，將“應(yīng)聘現(xiàn)場(chǎng)：碳單質(zhì)三兄弟爭(zhēng)雄”“簡(jiǎn)歷呈現(xiàn)：金剛石、石墨和C₆₀一較高下”“商業(yè)標(biāo)語(yǔ)：金剛石、石墨評(píng)價(jià)差異大”“局勢(shì)白熱化：金剛石VS石墨”“公司擴(kuò)招：三兄弟齊上岸”“再添新人：碳納米管、石墨烯的發(fā)現(xiàn)”作為子情境線索貫穿教學(xué)，并邀請(qǐng)學(xué)生進(jìn)行角色扮演，通過(guò)社會(huì)情境再現(xiàn)的方式，加深學(xué)生對(duì)情境的理解，富有興趣地融入課堂情境。師生共同圍繞情境問(wèn)題展開(kāi)交流探討，學(xué)生各抒己見(jiàn)、猜想連篇，形成一場(chǎng)思想碰撞的盛宴，增強(qiáng)學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力。

3" 教學(xué)目標(biāo)

認(rèn)知目標(biāo)：通過(guò)創(chuàng)設(shè)不同情境，讓學(xué)生了解金剛石、石墨和C₆₀的性質(zhì)、用途和結(jié)構(gòu)，形成“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的化學(xué)觀念。

能力目標(biāo)：通過(guò)金剛石、石墨和C₆₀物理性質(zhì)的比較，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維，培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力和總結(jié)歸納能力。

情感目標(biāo)：通過(guò)創(chuàng)設(shè)應(yīng)聘的社會(huì)情境，讓學(xué)生感悟人才的多元化，能以發(fā)展的眼光看待碳單質(zhì)，認(rèn)識(shí)物質(zhì)的多樣性和復(fù)雜性；在情境教學(xué)中感悟求真、向善、崇美的化學(xué)學(xué)科價(jià)值。

4" 教學(xué)思路與流程

4.1" 教學(xué)思路

金剛石、石墨和C₆₀一節(jié)的教學(xué)思路如圖1所示。

4.2" 教學(xué)流程

在“金剛石、石墨和C₆₀”的教學(xué)中，教師以應(yīng)聘求職的現(xiàn)象作為背景，創(chuàng)設(shè)碳氏三兄弟到同一公司應(yīng)聘的社會(huì)問(wèn)題情境。課始，組織學(xué)生通過(guò)角色扮演，達(dá)到對(duì)金剛石、石墨和C₆₀性質(zhì)與用途的初步認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究熱情，增強(qiáng)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)；接著設(shè)置“簡(jiǎn)歷呈現(xiàn)：金剛石、石墨和C60一較高下”教學(xué)環(huán)節(jié)，通過(guò)對(duì)簡(jiǎn)歷中自我介紹、美顏照、生活照、工作照、人生經(jīng)歷以及個(gè)性簽名等板塊的整理分析，學(xué)生逐步構(gòu)建其性質(zhì)、用途和結(jié)構(gòu)的知識(shí)體系，具備“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的化學(xué)思想，并能用化學(xué)思維從本質(zhì)，即“結(jié)構(gòu)”出發(fā)解釋生活中的一些現(xiàn)象。

課堂教學(xué)過(guò)程的最大特點(diǎn)是圖文并茂地聯(lián)系學(xué)生生活實(shí)際，情境問(wèn)題貫穿教學(xué)全過(guò)程，整個(gè)教學(xué)活動(dòng)生動(dòng)、有趣，有利于學(xué)生掌握知識(shí)，真正做到寓教于樂(lè)。學(xué)生受到情境教學(xué)的啟示，養(yǎng)成觀察生活的好習(xí)慣，善于從生活現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析和解決問(wèn)題。本教學(xué)設(shè)計(jì)以“求職過(guò)程”為主情境，具體設(shè)計(jì)思路如圖2所示。

5" 教學(xué)實(shí)錄

5.1" 創(chuàng)設(shè)情境，引入新課

情境背景1" 應(yīng)聘現(xiàn)場(chǎng)：碳單質(zhì)三兄弟爭(zhēng)雄

【教師引導(dǎo)】教師組織學(xué)生分角色扮演金剛石、石墨和C₆₀角色，重現(xiàn)碳單質(zhì)家族三兄弟應(yīng)聘現(xiàn)場(chǎng)。

【角色扮演】學(xué)生通過(guò)角色扮演，進(jìn)行情景展示。

金剛石：我是天然存在最硬的礦物質(zhì)，我能破山開(kāi)石，我最厲害。

石墨：我是自然界最軟的礦物質(zhì)之一，我很滑，能做潤(rùn)滑劑，還能導(dǎo)電，我過(guò)后留有痕跡，如此多才的我才是最厲害的。

C₆₀：我是當(dāng)前社會(huì)上具有廣泛應(yīng)用的高科技材料，只有我是最有潛力的。

【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)角色扮演，學(xué)生初識(shí)金剛石、石墨和C₆₀三種物質(zhì)及其用途，初步形成合理使用物質(zhì)觀念。

5.2" 呈現(xiàn)信息，合作交流

情境背景2" 簡(jiǎn)歷呈現(xiàn)：金剛石、石墨和C₆₀一較高下

【教師引導(dǎo)】金剛石、石墨和C₆₀都是只由碳元素組成的單質(zhì)，碳氏三兄弟誰(shuí)能應(yīng)聘成功？

【簡(jiǎn)歷呈現(xiàn)】教師從化學(xué)人才庫(kù)調(diào)取簡(jiǎn)歷進(jìn)一步了解金剛石、石墨和C₆₀（圖3～5）。

【教師引導(dǎo)】從大哥金剛石的簡(jiǎn)歷中我們能獲得哪些信息呢？

【信息提取】師生合作交流，分別從金剛石簡(jiǎn)歷的自我介紹、美顏照以及個(gè)性簽名板塊的分析中獲得金剛石性質(zhì)和用途的相關(guān)信息（表2）。

【歸納總結(jié)】師生合作，總結(jié)金剛石的性質(zhì)并推測(cè)其用途。

【教師引導(dǎo)】縱觀表2可以發(fā)現(xiàn)金剛石的性質(zhì)和用途有什么關(guān)系呢？

【學(xué)生】性質(zhì)決定用途，用途體現(xiàn)性質(zhì)。

【教師引導(dǎo)】從石墨的簡(jiǎn)歷中我們又能獲得哪些信息呢？

【信息提取】師生合作交流，分別從石墨簡(jiǎn)歷的自我介紹、生活照以及人生經(jīng)歷板塊的分析中獲得石墨性質(zhì)和用途的相關(guān)信息，總結(jié)并驗(yàn)證性質(zhì)、用途關(guān)系（表3）。

情境背景3" 商業(yè)標(biāo)語(yǔ)：金剛石、石墨評(píng)價(jià)差異大

【教師引導(dǎo)】商業(yè)界流傳著關(guān)于金剛石和石墨的兩句標(biāo)語(yǔ)，金剛石的標(biāo)語(yǔ)是“鉆石恒久遠(yuǎn)，一顆永流傳”，石墨的標(biāo)語(yǔ)是“石墨隨處見(jiàn)，半斤一塊錢”。金剛石和石墨都是由碳元素組成且具有相同化學(xué)式的單質(zhì)，但為什么它們無(wú)論從外表還是物理性質(zhì)都存在很大的差異？

【金剛石模型展示】金剛石是無(wú)限延展的空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，每五個(gè)碳原子構(gòu)成一個(gè)正四面體，碳原子之間的作用力極強(qiáng)，這就決定了金剛石具有穩(wěn)定、堅(jiān)硬的性質(zhì)。

【石墨模型展示】石墨呈現(xiàn)平面層狀結(jié)構(gòu)，層與層之間距離遠(yuǎn)、作用力弱，這就決定了石墨質(zhì)軟，具有滑膩感；每一層是若干個(gè)正六邊形在無(wú)限延展，碳原子之間距離近、作用力強(qiáng)，所以石墨熔點(diǎn)高，耐高溫。

【師生總結(jié)】金剛石、石墨物理性質(zhì)差異很大的原因就是因?yàn)樗鼈兘Y(jié)構(gòu)不同，即原子的排列方式不同（圖6）。

【教師引導(dǎo)】學(xué)生扮演C₆₀的角色進(jìn)行自我介紹。

【師生總結(jié)】C₆₀分子是一種由60個(gè)碳原子構(gòu)成的分子，形似足球，性質(zhì)穩(wěn)定，人們稱它為“足球烯”，廣泛用于超導(dǎo)、材料、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。

【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)金剛石和石墨的結(jié)構(gòu)模型的展示，觀察不同碳原子的空間排布，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)化學(xué)之美，形成一定的審美情趣。

5.3" 知識(shí)梳理，引導(dǎo)建構(gòu)

情境背景4" 局勢(shì)白熱化：金剛石VS石墨

【教師引導(dǎo)】碳單質(zhì)家族人才濟(jì)濟(jì)，在應(yīng)聘過(guò)程中，C₆₀遇到伯樂(lè)直接晉級(jí)，最后局勢(shì)變?yōu)榻饎偸?、石墨的單挑?/p>

【梳理對(duì)比】小組合作，梳理金剛石與石墨的相關(guān)信息并進(jìn)行總結(jié)交流（表4）。

【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)對(duì)金剛石、石墨和C₆₀知識(shí)的建構(gòu)，增進(jìn)學(xué)生對(duì)物質(zhì)世界的理解，在學(xué)習(xí)過(guò)程中樹(shù)立科學(xué)的物質(zhì)觀，并能主動(dòng)體驗(yàn)和積累各種學(xué)習(xí)方法，增強(qiáng)學(xué)習(xí)能力。

5.4" 解決問(wèn)題，回歸情境

情境背景5" 公司擴(kuò)招：三兄弟齊上岸

【教師引導(dǎo)】金剛石和石墨都亮出了底牌，最終誰(shuí)會(huì)留在公司？

【學(xué)生分析】從硬度來(lái)說(shuō)，金剛石硬度大，石墨質(zhì)軟；從熔點(diǎn)來(lái)說(shuō)，金剛石熔點(diǎn)很高，石墨熔點(diǎn)也高，能耐高溫；從導(dǎo)電性來(lái)說(shuō)，金剛石不導(dǎo)電，而石墨具有優(yōu)良的導(dǎo)電性。

【學(xué)生質(zhì)疑】不能籠統(tǒng)地評(píng)價(jià)誰(shuí)是最厲害的，金剛石、石墨和C₆₀在各自的領(lǐng)域都是王者。

【教師引導(dǎo)】多元化社會(huì)需要的是多元化的人才，培養(yǎng)人才的搖籃不能搞“一刀切”，因此該公司決定擴(kuò)招，同時(shí)錄取三人。作為碳單質(zhì)家族中的好兄弟，在一定條件下，金剛石和石墨還可以相互轉(zhuǎn)化，這種變化屬于化學(xué)變化。

【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)碳單質(zhì)三兄弟爭(zhēng)雄情境，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)人各有千秋，學(xué)會(huì)多元化地分析人才。引導(dǎo)學(xué)生建立化學(xué)與生活的聯(lián)系，關(guān)注有關(guān)社會(huì)問(wèn)題，形成正確的觀念。

5.5" 知識(shí)遷移，拓展應(yīng)用

情境背景6" 再添新人：碳納米管、石墨烯的發(fā)現(xiàn)

【總結(jié)】我們認(rèn)識(shí)了碳單質(zhì)家族中的三兄弟，了解了它們的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途，總結(jié)出了“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途”的規(guī)律。

【教師】碳單質(zhì)家族也在不斷增添新成員，比如碳納米管、石墨烯?？茖W(xué)家1985年發(fā)現(xiàn)了C₆₀分子后，1991年，又發(fā)現(xiàn)了一種管狀的碳單質(zhì)——碳納米管。課后請(qǐng)同學(xué)們查閱資料：在常溫下C₆₀分子和碳納米管的化學(xué)性質(zhì)是否活潑？并借助我們今天學(xué)到的化學(xué)知識(shí)說(shuō)明理由。

【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)講述碳納米管和石墨烯的發(fā)現(xiàn)史，學(xué)生感知化學(xué)家對(duì)社會(huì)的貢獻(xiàn)，樹(shù)立為人類發(fā)展而學(xué)習(xí)化學(xué)的崇高理念。

6" 結(jié)束語(yǔ)

情境化教學(xué)真正踐行了“化學(xué)來(lái)源于生活卻又高于生活”的學(xué)科價(jià)值理念。繽紛多彩、變化萬(wàn)千的自然物質(zhì)與生活現(xiàn)象本身是一本豐富的素材集，教師基于真實(shí)的社會(huì)現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)趣味教學(xué)主情境，立足學(xué)生發(fā)展，圍繞主情境靈活地創(chuàng)設(shè)與知識(shí)線對(duì)應(yīng)的情境線索，在教學(xué)過(guò)程中力求實(shí)現(xiàn)知識(shí)和情境的有效融合，引導(dǎo)學(xué)生積極學(xué)習(xí)化學(xué)科學(xué)知識(shí)的同時(shí)，促進(jìn)學(xué)生情感態(tài)度價(jià)值觀的提升。

7" 參考文獻(xiàn)

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