例談初三化學(xué)情境素材選擇的視角

季亞烽 吳永才

摘要：作者結(jié)合對情境素材的實(shí)踐思考與體會，闡述了情境素材選擇的意義和原則，井從實(shí)驗(yàn)、生活、生產(chǎn)、社會、科技和化學(xué)史等六個(gè)視角闡述了在初三化學(xué)課堂教學(xué)實(shí)踐過程中如何選擇情境素材。

關(guān)鍵詞：初三化學(xué)，情境素材，情境教學(xué)

文章編號：1008-0546（2020）05-0022-04 中圖分類號：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2020.05.006

情境素材是為了營造特定的環(huán)境和氛圍而使用的一種教學(xué)材料，它包含有一定的知識性，能夠提供知識產(chǎn)生的背景和條件，為情境的創(chuàng)設(shè)提供更多的信息。選取科學(xué)、真實(shí)、有價(jià)值的情境素材，并將之融合到初三化學(xué)課堂教學(xué)，是實(shí)施情境教學(xué)最有效的途徑與方式。但部分教師由于缺乏對情境教學(xué)理論的研究，對情境素材的重要性和價(jià)值功能認(rèn)知不到位，在情境素材選擇時(shí)存在相關(guān)性不大、新穎性不夠、有效性不好等問題，導(dǎo)致課標(biāo)要求無法準(zhǔn)確完成，素養(yǎng)培養(yǎng)無法真正落實(shí)。因此選擇好的情境素材對于落實(shí)情境教學(xué)顯得尤為重要，不僅可以豐富教學(xué)內(nèi)容，使課堂教學(xué)實(shí)現(xiàn)情境化，而且可以促進(jìn)學(xué)生對知識的觸類旁通，有效培養(yǎng)和提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

一、情境素材選擇的意義

1.激發(fā)興趣

化學(xué)源于生活，服務(wù)于生活，來源于生活的情境素材對于學(xué)生具有親近感，感官性也強(qiáng)，可以讓學(xué)生在課堂上聯(lián)系實(shí)際，將化學(xué)知識與生活實(shí)際進(jìn)行對照，又能促使學(xué)生在課外生活中用化學(xué)知識進(jìn)行舉一反三，加深對化學(xué)知識的理解，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.誘發(fā)欲望

初中學(xué)生對前沿科技了解甚少，不太清楚化學(xué)的學(xué)科價(jià)值，通過選用一些有深度的應(yīng)用化學(xué)、充分體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科應(yīng)用價(jià)值的科技知識作為情境素材，可以讓學(xué)生了解化學(xué)知識應(yīng)用的領(lǐng)域和場景，誘發(fā)學(xué)生主動學(xué)習(xí)化學(xué)的欲望，提升用化學(xué)知識為社會做貢獻(xiàn)的責(zé)任感。

3.開發(fā)情意

布盧姆與克拉斯沃爾認(rèn)為：“情意領(lǐng)域主要涉及人的情感、態(tài)度、興趣和價(jià)值觀等”。將學(xué)生的情感與認(rèn)知融合到課堂教學(xué)中，讓學(xué)生在輕松的氛圍中感悟?qū)W習(xí)的樂趣和意義。選擇有助于開發(fā)學(xué)生情意的素材，容易觸及學(xué)生心靈，讓學(xué)生產(chǎn)生情感共鳴，從而能夠主動、愉悅、迅速地投入學(xué)習(xí)，獲得發(fā)展。

4.引發(fā)問題

知識問題化、問題情境化，好的情境素材有利于引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生問題，使學(xué)習(xí)的過程成為發(fā)現(xiàn)、提出、分析、解決和評價(jià)問題的過程。課堂教學(xué)中要有意識地從學(xué)生認(rèn)知沖突的角度選擇情境素材，然后創(chuàng)設(shè)探究性問題把學(xué)生引入問題情境，讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，體會科學(xué)探究的方法，體悟科學(xué)探究的能力。

二、情境素材選擇的原則

情境素材種類繁多，為了有效發(fā)揮素材的教學(xué)功能，選擇素材時(shí)應(yīng)遵循一定的原則。

1.科學(xué)性原則

情境素材的選擇要符合科學(xué)性，即情境素材要具有知識指向，展示知識的背景和條件，符合化學(xué)學(xué)科的發(fā)展趨勢;要體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科特點(diǎn)，蘊(yùn)含化學(xué)學(xué)科問題;要凸顯學(xué)科特有價(jià)值，使學(xué)生能夠熱愛化學(xué)。科學(xué)性的情境素材有利于學(xué)生對知識點(diǎn)的理解和把握，讓學(xué)生學(xué)有所獲，提升學(xué)科素養(yǎng)。

2.適切性原則

情境素材的選擇要符合適切性，即情境素材的選擇要與教學(xué)目標(biāo)相適宜，要與學(xué)生的基本學(xué)情相切合，要與師生認(rèn)知水平相貼近，做到相互協(xié)調(diào)、相互統(tǒng)一。適切性的情境素材有利于教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，提高課堂成效。

3.真實(shí)性原則

情境素材的選擇要符合真實(shí)性，即情境素材要來源于實(shí)際生產(chǎn)生活，有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;要有一定的新穎度，符合時(shí)代發(fā)展的需求;要具有問題啟發(fā)點(diǎn)，有利于激發(fā)學(xué)生的思維活動。真實(shí)性的情境素材能夠讓學(xué)生在真實(shí)情境下提高學(xué)習(xí)、思考的能力，提高發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力。

三、情境素材選擇的視角

不同視角下的情境素材有不同的教學(xué)功能和價(jià)值取向，各視角之間又是一個(gè)有機(jī)整體，互相聯(lián)系。初三化學(xué)教學(xué)中的情境素材來源豐富，可將其劃分為實(shí)驗(yàn)素材、生活素材、生產(chǎn)素材、社會素材、科技素材、化學(xué)史素材等。

1.實(shí)驗(yàn)素材的選擇

新授《酸的化學(xué)性質(zhì)》一課，為了讓學(xué)生對酸的化學(xué)性質(zhì)有直觀感受，筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)開放性的實(shí)驗(yàn)，采取教師提供酸的化學(xué)性質(zhì)實(shí)驗(yàn)器材（見表1）、學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的方式展開教學(xué)。由于學(xué)生個(gè)體的差異，思考的角度不同，設(shè)計(jì)出來的方案也不盡相同。有學(xué)生從同一物質(zhì)分別與稀鹽酸、稀硫酸反應(yīng)人手設(shè)計(jì)出方案1，有學(xué)生從不同物質(zhì)分別與同一種酸反應(yīng)設(shè)計(jì)出方案2。學(xué)生根據(jù)各自制定的方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)過程中觀察現(xiàn)象、比對現(xiàn)象，尋找共性，歸納出酸溶液具有的相似化學(xué)性質(zhì)。對于學(xué)生設(shè)計(jì)出的方案2，由于實(shí)驗(yàn)對比性更強(qiáng)，筆者引導(dǎo)學(xué)生作進(jìn)一步思考，最終討論出更多的實(shí)驗(yàn)結(jié)論：①物質(zhì)的接觸面積不同，反應(yīng)的速率不同;②稀鹽酸與無繡鐵釘比與生銹鐵釘反應(yīng)快;③不同金屬與酸反應(yīng)的劇烈程度不同;④反應(yīng)的劇烈程度與物質(zhì)本身性質(zhì)有關(guān)、與接觸面積有關(guān)。更有學(xué)生提出質(zhì)疑，所提供的實(shí)驗(yàn)器材不能籠統(tǒng)得出結(jié)論③，因?yàn)樗x金屬的形狀不同。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中分析歸納結(jié)論，在創(chuàng)新中得出更多結(jié)論，在傾聽中理解完善結(jié)論。

案例中所選的實(shí)驗(yàn)素材符合學(xué)生認(rèn)知水平，與教學(xué)任務(wù)相匹配，具有很強(qiáng)的探究性。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作，調(diào)動各種感官，充分發(fā)揮自身的主觀能動性，在探究中提升了實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，在交流中發(fā)展了思維能力，在分享中升華了對化學(xué)學(xué)習(xí)的熱情。實(shí)驗(yàn)是最能體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科特色的，最能鍛煉學(xué)生能力的一種學(xué)習(xí)方法，教學(xué)時(shí)應(yīng)多選用實(shí)驗(yàn)素材，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)手段的功能。

2.生活素材的選擇

新授《二氧化碳》一課，在學(xué)生掌握二氧化碳溶于水的過程既發(fā)生了物理變化又發(fā)生了化學(xué)變化這一知識之后，筆者拿出提前準(zhǔn)備好的雪碧汽水，學(xué)生感到新奇，結(jié)合生活常識，聯(lián)想到汽水中含有的氣體可能是二氧化碳。筆者設(shè)計(jì)問題引導(dǎo)學(xué)生思考：雪碧汽水跟本節(jié)課的學(xué)習(xí)有什么關(guān)聯(lián)？你了解或感受過二氧化碳的溶解性嗎？溶解性的大小跟什么有關(guān)呢？問題看似簡單，學(xué)生實(shí)則有思維盲區(qū)，筆者提醒學(xué)生觸摸瓶身，學(xué)生主動參與，談觸摸感受，思考為什么捏不動瓶身，結(jié)合物理學(xué)壓強(qiáng)知識分析，最后得出結(jié)論：瓶內(nèi)溶有一定的氣體，且壓強(qiáng)越大溶解能力越強(qiáng)。接著進(jìn)一步追問學(xué)生，如何檢驗(yàn)汽水中含有的是二氧化碳?xì)怏w呢？學(xué)生積極思考，從氣體獲取的角度提出用注射器抽取或用導(dǎo)管將氣體導(dǎo)出等不同方法，從檢驗(yàn)原理的角度提出用澄清石灰水與之反應(yīng)或用紫色石蕊試紙蘸取汽水等不同方法。之后，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了二氧化碳的性質(zhì)。

選用生活素材進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生參與熱情高，由生活現(xiàn)象產(chǎn)生疑問，用化學(xué)知識解釋生活現(xiàn)象。生活中很多素材可以用于化學(xué)課堂教學(xué)中，而同一生活素材，又可以使用在不同的課堂中，以雪碧汽水為例，教師可以將其用在氣體溶解度的教學(xué)，也可以用在溶液的教學(xué)，飲料瓶還可以用于氣體溶解性實(shí)驗(yàn)、簡易凈水器的制作、氣體的收集以及物質(zhì)間的反應(yīng)裝置等。學(xué)生學(xué)會用化學(xué)的視角觀察生活，體會化學(xué)與生活的密切聯(lián)系，感受化學(xué)學(xué)科的應(yīng)用價(jià)值。

3.生產(chǎn)素材的選擇

筆者引用侯氏制堿法的工業(yè)流程（見圖1）來復(fù)習(xí)《生活中常見的鹽》。流程中涉及到本單元中介紹的多種鹽NaCl、NaHCO₃、Na₂CO₃、NH₄Cl，復(fù)習(xí)時(shí)首先引導(dǎo)學(xué)生從這幾個(gè)“點(diǎn)”出發(fā)，對這幾種鹽的用途、性質(zhì)進(jìn)行梳理，形成知識網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。然后從流程中的“線”出發(fā)，設(shè)計(jì)了如下問題激發(fā)學(xué)生思考：（1）流程的主線是什么？寫出主要的反應(yīng)方程式。（2）主線上NH₃和CO₂同為氣體，二者通人的先后順序?qū)α鞒逃袩o影響？（3）NH₃和CO₂的反向線又說明了什么？通過主線的分析，得出制堿的原理是：

關(guān)于氣體通人的先后順序問題，筆者提供兩種氣體溶解度數(shù)據(jù)，學(xué)生通過數(shù)據(jù)的比對得出二者通人的先后順序?qū)Ξa(chǎn)品轉(zhuǎn)化率有著直接影響。而反向線學(xué)生自然想到循環(huán)利用成本問題。最后縱觀整個(gè)流程的“面”，對涉及到的實(shí)驗(yàn)操作如過濾、結(jié)晶的方法、反應(yīng)類型等多個(gè)化學(xué)概念問題進(jìn)行全面復(fù)習(xí)。從“點(diǎn)”“線”“面”多角度幫助學(xué)生鞏固了單元知識。

整節(jié)課圍繞侯德榜的制堿工業(yè)流程，既復(fù)習(xí)了基礎(chǔ)知識，也建構(gòu)了知識網(wǎng)絡(luò);既分析了化學(xué)制堿原理，也聯(lián)系了工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際。選用工業(yè)生產(chǎn)素材，使學(xué)生處在工業(yè)生產(chǎn)的現(xiàn)場情境中，誘發(fā)學(xué)生利用所學(xué)化學(xué)知識解決工業(yè)生產(chǎn)中廢物利用、生產(chǎn)成本降低和高效生產(chǎn)等問題，使學(xué)生在知識的應(yīng)用中深化對化工原理的理解。

4.社會素材的選擇

在《物質(zhì)構(gòu)成的奧秘》復(fù)習(xí)課上，為了鞏固知識，筆者引用了社會新聞引出問題：家庭消毒時(shí)，84消毒液（含有NaCIO）與潔廁靈（含有HCI）為什么不能混合使用呢？引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合新聞事實(shí)分析和理解兩種消毒劑混合后發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為NaC10+2HCI=NaCI+H20+Cl₂↑。選擇的情境素材涉及宏觀的“物質(zhì)、元素”與微觀的“分子、原子、離子”等化學(xué)概念，以及化學(xué)符號“化學(xué)式、化學(xué)方程式”的書寫，學(xué)生在情境中運(yùn)用所學(xué)知識回答問題，逐漸形成從“宏-微-符”三重表征思想的角度學(xué)習(xí)化學(xué)知識的思維方式。學(xué)生對物質(zhì)進(jìn)行分類的角度如下（見表2）。

社會新聞熱點(diǎn)具有關(guān)注度高、吸引力強(qiáng)等特點(diǎn)，教師對與化學(xué)學(xué)科相關(guān)的社會新聞及時(shí)篩選、分類、整理，引導(dǎo)學(xué)生從宏觀的事件出發(fā)，從化學(xué)學(xué)科的視角來審視新聞背后的化學(xué)知識和化學(xué)原理，從而提高興趣，拓寬視野，增強(qiáng)社會責(zé)任意識。

5.科技素材的選擇

《金屬資源的利用和保護(hù)》的新授課中，筆者引導(dǎo)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)探究了鐵生銹的原理，引導(dǎo)學(xué)生理解鐵易與空氣中的氧氣、水蒸汽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成疏松的鐵銹，造成金屬資源的嚴(yán)重腐蝕。隨后展示了一張港珠澳大橋的雄偉照片，學(xué)生興趣倍增，對國家這一重大工程項(xiàng)目贊嘆不已，告知學(xué)生大橋建設(shè)中使用了約42萬噸鋼鐵和其他金屬材料，而且大橋使用壽命預(yù)計(jì)長達(dá)120年之久的時(shí)候，筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生提出了新的問題：既然鋼鐵容易生銹，又是如何保證港珠澳大橋的使用壽命呢？在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)探究了海水中富含的氯化鈉對鋼鐵腐蝕的影響。引導(dǎo)學(xué)生明確如何防止金屬腐蝕確實(shí)成為當(dāng)時(shí)橋梁建設(shè)者們棘手的難題，對此學(xué)生很是好奇，學(xué)生對科研工程師經(jīng)過創(chuàng)新型研究研制出高標(biāo)準(zhǔn)的新型抗腐蝕涂層材料很是佩服。本節(jié)課，利用港珠澳大橋作為情境素材，引導(dǎo)學(xué)生分析大橋建設(shè)中的實(shí)際問題，巧妙地將金屬資源的利用和保護(hù)有機(jī)地結(jié)合在一起，讓學(xué)生感受真實(shí)的、有用的化學(xué)，體會到化學(xué)與科技的可持續(xù)發(fā)展。

與化學(xué)相關(guān)的科技素材，能增強(qiáng)學(xué)生的好奇心與求知欲，學(xué)生在接受高新科技知識的同時(shí)對化學(xué)原理理解更為透徹，也埋下了努力學(xué)好化學(xué)知識服務(wù)人類的愿望，無形中激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動力，這正是化學(xué)學(xué)科知識的應(yīng)用價(jià)值所在！

6.化學(xué)史素材的選擇

《質(zhì)量守恒定律》的新授課中，筆者選擇化學(xué)家波義耳和拉瓦錫研究質(zhì)量守恒定律的化學(xué)史作為情境素材，他們使用同一種金屬汞，運(yùn)用相同的反應(yīng)原理進(jìn)行研究，波義耳發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后質(zhì)量增加了，而拉瓦錫發(fā)現(xiàn)反應(yīng)后質(zhì)量相等、沒有增加。學(xué)生不禁有疑而問：為什么會有不一樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)果呢？引導(dǎo)學(xué)生帶著疑問完成四個(gè)實(shí)驗(yàn)（見圖2），探究中發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二反應(yīng)前后的質(zhì)量相等，實(shí)驗(yàn)三和實(shí)驗(yàn)四不相等。結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生解釋不相等的原因是因?yàn)榉磻?yīng)中有氣體物質(zhì)參加或生成，而裝置敞口導(dǎo)致氣體進(jìn)入或逸散，從而使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果有偏差。據(jù)此學(xué)生提議把實(shí)驗(yàn)三設(shè)計(jì)在密閉容器中再次反應(yīng)，最終實(shí)驗(yàn)成功了。學(xué)生實(shí)驗(yàn)的成功既驗(yàn)證了分析的合理性，同時(shí)也進(jìn)一步深刻理解了波義耳和拉瓦錫實(shí)驗(yàn)結(jié)果的差異并不是表面上多使用了汞槽和玻璃鐘罩，而是反應(yīng)體系的不同。用化學(xué)史拋出問題，在探究中分析問題，繼而解決化學(xué)史引發(fā)的疑問，課堂上首尾呼應(yīng)，學(xué)生學(xué)以致用。

學(xué)生通過對化學(xué)家們實(shí)驗(yàn)過程的回顧、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、問題的分析以及裝置的對比，了解了化學(xué)科學(xué)的發(fā)展過程和演變規(guī)律，感悟到化學(xué)家探索真理的科學(xué)精神，掌握了質(zhì)量守恒定律驗(yàn)證方法?；瘜W(xué)史素材是真實(shí)的，也是科學(xué)的，具有極強(qiáng)的說服力，教師既可以將其用于不同的課程內(nèi)容，也可以將其用于不同的課堂類型，充分發(fā)揮史實(shí)背后蘊(yùn)藏的教育功能。

情境素材是教師、學(xué)生以及教學(xué)活動之間的載體，選擇具有科學(xué)性、適切性、真實(shí)性的情境素材，讓學(xué)生在情境驅(qū)動下體驗(yàn)化學(xué)知識的發(fā)現(xiàn)過程和應(yīng)用價(jià)值，感悟化學(xué)知識中蘊(yùn)含的學(xué)科思想和方法。此外，應(yīng)注重情境素材的優(yōu)化、組合與應(yīng)用，結(jié)合教學(xué)任務(wù)對情境素材進(jìn)行再塑造、再創(chuàng)新、再升級。課后對情境素材的選擇應(yīng)用進(jìn)行有效性評價(jià)，使情境素材能夠有利于學(xué)生主動學(xué)習(xí)愿望的激發(fā)、化學(xué)學(xué)科思維的訓(xùn)練、情感態(tài)度價(jià)值觀的培養(yǎng)，最終通過情境教學(xué)達(dá)到提升學(xué)生核心素養(yǎng)、促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的目的。