基于教材資源挖掘促進(jìn)元素化合物知識(shí)深度學(xué)習(xí)
——以蘇教版“氯氣的生產(chǎn)原理”教學(xué)為例

洪清娟（莆田市教師進(jìn)修學(xué)院，福建莆田351100）

基于教材資源挖掘促進(jìn)元素化合物知識(shí)深度學(xué)習(xí)
——以蘇教版“氯氣的生產(chǎn)原理”教學(xué)為例

洪清娟
（莆田市教師進(jìn)修學(xué)院，福建莆田351100）

以蘇教版“氯氣的生產(chǎn)原理”教學(xué)為例，介紹如何根據(jù)學(xué)生認(rèn)知基礎(chǔ)，對(duì)教材內(nèi)容順序適當(dāng)調(diào)整，并充分挖掘和整合教材資源，創(chuàng)設(shè)遞進(jìn)式問(wèn)題情境，促進(jìn)學(xué)生元素化合物知識(shí)深度學(xué)習(xí)的若干思考及做法。

挖掘整合；教材資源；遞進(jìn)式問(wèn)題；深度學(xué)習(xí)

學(xué)生學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)的現(xiàn)狀是：新授課的時(shí)候有演示實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)興趣很高，過(guò)一段時(shí)間卻因?yàn)橹R(shí)瑣碎繁雜遺忘很快。造成這種結(jié)果的主要原因是學(xué)生對(duì)元素化合物知識(shí)的學(xué)習(xí)停留在淺層、表面，教師沒(méi)有創(chuàng)設(shè)充分的條件讓學(xué)生擁有深度的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。而要實(shí)現(xiàn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)，就要有“親身經(jīng)歷”，即用自己的頭腦和心靈去經(jīng)歷簡(jiǎn)約的知識(shí)的發(fā)現(xiàn)、形成、發(fā)展的模擬過(guò)程。浩瀚的化學(xué)史和教材的實(shí)驗(yàn)就蘊(yùn)含著很多值得開(kāi)發(fā)和挖掘的內(nèi)涵與價(jià)值，這是讓學(xué)生體驗(yàn)知識(shí)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程，實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)的好素材。不同版本的教材編寫(xiě)各有千秋，筆者融合不同版本的教材優(yōu)點(diǎn)，對(duì)不同版本教材中化學(xué)史和教材的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行開(kāi)發(fā)和挖掘，促進(jìn)學(xué)生元素化合物知識(shí)的深度學(xué)習(xí)，取得較好成效。

一、根據(jù)學(xué)生認(rèn)知基礎(chǔ)，對(duì)教材內(nèi)容順序適當(dāng)調(diào)整

學(xué)情是教學(xué)設(shè)計(jì)的第一考慮要素，根據(jù)學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備情況和認(rèn)知需要，把教材的內(nèi)容順序適當(dāng)調(diào)整，重新進(jìn)行整合設(shè)計(jì)，以利于學(xué)生更好地學(xué)習(xí)。由于本節(jié)化學(xué)史話涉及的內(nèi)容主要是氯氣實(shí)驗(yàn)室制法、物理性質(zhì)和氯氣水溶液的漂白性（探究氯水成分），因此筆者把這些內(nèi)容整合為第一課時(shí)，而把氯氣工業(yè)制法和氯氣其他性質(zhì)放到第二課時(shí)上。因?yàn)椤奥葰夤I(yè)制法的生產(chǎn)原理”是通過(guò)電解飽和食鹽水來(lái)介紹的，而電解后通過(guò)陽(yáng)極氣體顏色推斷產(chǎn)物為氯氣、陽(yáng)極產(chǎn)物要通入氫氧化鈉溶液進(jìn)行尾氣吸收，都涉及到氯氣的性質(zhì)，故而筆者把該部分內(nèi)容后置，放在第二課時(shí)，并增加用淀粉碘化鉀試紙進(jìn)行陽(yáng)極產(chǎn)物的檢驗(yàn)，這樣設(shè)計(jì)為后續(xù)氧化還原反應(yīng)、溴、碘的提取的學(xué)習(xí)做了很好的鋪墊。

二、整合挖掘不同版本教材中化學(xué)史等教材資源，促進(jìn)學(xué)生深度思考和學(xué)習(xí)

“氯氣的生產(chǎn)原理”這一內(nèi)容，蘇教版教材設(shè)置的欄目是“化學(xué)史話”，人教版教材設(shè)置的欄目是“科學(xué)史話”，均以舍勒研究軟錳礦的過(guò)程為資料，內(nèi)容差異不大，可以選擇性地進(jìn)行整合。魯科版教材雖沒(méi)有該內(nèi)容相關(guān)的化學(xué)史資料，但把研究氯氣的性質(zhì)作為研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序的案例在第1章第2節(jié)就融入學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)中，教給學(xué)生一種元素化合物性質(zhì)的學(xué)習(xí)思路，也很值得借鑒。

下面介紹筆者如何整合挖掘化學(xué)史料，提煉問(wèn)題來(lái)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的做法。

【投影資料一】1774年瑞典科學(xué)家舍勒在研究軟錳礦（二氧化錳）的過(guò)程中，將它與濃鹽酸混合加熱，意外產(chǎn)生了一種有強(qiáng)烈的刺鼻氣味、黃綠色的氣體（氯氣）。

環(huán)節(jié)一：溫故知新，復(fù)習(xí)初中已學(xué)兩種氣體（O2、CO2）的實(shí)驗(yàn)室制取裝置，總結(jié)氣體實(shí)驗(yàn)室制取裝置的原則思路。

問(wèn)題1：根據(jù)你已學(xué)的知識(shí)和資料一的信息，你能設(shè)計(jì)一套氯氣實(shí)驗(yàn)室發(fā)生裝置嗎？

【師生活動(dòng)】讓學(xué)生分6組討論，提供可吸附在黑板上的小白板（便于每個(gè)小組都有集體展示的機(jī)會(huì)），讓學(xué)生畫(huà)出裝置草圖，粘貼在黑板上，選擇有代表性小組進(jìn)行設(shè)計(jì)思路的講解。教師及時(shí)評(píng)價(jià)不同裝置優(yōu)缺點(diǎn)，然后展示改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)裝置并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

【設(shè)計(jì)意圖】達(dá)到學(xué)以致用的目的，訓(xùn)練學(xué)生有效信息的提取整合能力。同時(shí)有益于幫助學(xué)生形成氣體實(shí)驗(yàn)室制取裝置選擇的思想模型。

環(huán)節(jié)二：體驗(yàn)化學(xué)史氯氣發(fā)現(xiàn)的“長(zhǎng)征路”

【投影資料二】1774年之后許多研究者被“一切酸中含有氧”的觀點(diǎn)所束縛，這種氣體一直被當(dāng)作一種化合物，直到1810年，戴維經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)研究，才確認(rèn)這種氣體是由一種化學(xué)元素組成的物質(zhì)。

問(wèn)題2：從氯氣的發(fā)現(xiàn)史談?wù)勀汩喿x后的感受？

【設(shè)計(jì)意圖】體現(xiàn)化學(xué)科學(xué)社會(huì)責(zé)任感和學(xué)科價(jià)值，用化學(xué)史呈現(xiàn)的事實(shí)讓學(xué)生感悟到科學(xué)研究要有敢于質(zhì)疑的精神和批判性的思維，要通過(guò)實(shí)證研究，結(jié)合理論分析去找尋答案，而不能盲從，人云亦云。為下面學(xué)生質(zhì)疑教材實(shí)驗(yàn)設(shè)置的目的打下心理基礎(chǔ)。

【投影資料三】舍勒將制備得到的這種黃綠色的氣體溶解在水里，發(fā)現(xiàn)這種氣體水溶液略顯酸性，并且還能使花朵、紙張、葉子等有色物質(zhì)褪色。

問(wèn)題3：從以上資料，你直接了解到氯氣有哪些性質(zhì)；可以推測(cè)到氯氣有哪些性質(zhì)并說(shuō)說(shuō)你的依據(jù)是什么？

問(wèn)題4：氯氣水溶液略顯酸性，如何證明？能否由此證明氯氣溶于水且與水發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？

【師生活動(dòng)】學(xué)生總結(jié)氯氣物理性質(zhì)，并討論得出該氣體水溶液略顯酸性方法如下：①測(cè)其pH；②與堿反應(yīng)；③與鋅等活潑金屬反應(yīng)；④與碳酸鹽反應(yīng)等。教師布置課后作業(yè)：學(xué)生討論點(diǎn)評(píng)以上方法的優(yōu)劣及可行性。然后請(qǐng)兩個(gè)學(xué)生上臺(tái)演示實(shí)驗(yàn)2并把結(jié)果通過(guò)實(shí)物展臺(tái)投影，全班學(xué)生觀察pH試紙的顏色變化。

【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)教師指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材43頁(yè)實(shí)驗(yàn)2。學(xué)生發(fā)現(xiàn)自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與教材的異同點(diǎn)，體會(huì)學(xué)習(xí)收獲的喜悅，同時(shí)從差異點(diǎn)，學(xué)生也很容易理解該實(shí)驗(yàn)的設(shè)置意義。而實(shí)驗(yàn)的意外發(fā)現(xiàn)：pH試紙先變紅后褪色，自然激發(fā)學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)氯水溶液的漂白性的好奇心和積極性。

問(wèn)題5：測(cè)氯水溶液pH時(shí)觀察到試紙先變紅后褪色，能否得出氯氣具有漂白性？

【學(xué)生活動(dòng)】生1：氯氣應(yīng)該具有漂白性。因?yàn)橘Y料顯示氯氣水溶液能使花朵、紙張、葉子等有色物質(zhì)褪色；生2：會(huì)不會(huì)是氯氣與水反應(yīng)得到的某種物質(zhì)具有漂白性？氯氣水溶液并不一定只有氯氣分子和水分子。

【設(shè)計(jì)意圖】在學(xué)生思維碰撞中完善對(duì)問(wèn)題的認(rèn)識(shí)和對(duì)有效信息捕捉能力的提升，這是教師教學(xué)智慧所在，不要急著去評(píng)判講解，懂得留白的妙處。教師通過(guò)精心設(shè)計(jì)層層遞進(jìn)的問(wèn)題鏈，引領(lǐng)學(xué)生沿著科學(xué)家探尋的腳步體驗(yàn)科學(xué)發(fā)現(xiàn)之旅。

問(wèn)題6：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明到底是氯氣還是氯水具有漂白性？還是二者都有？

【設(shè)計(jì)意圖】討論設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明是氯氣或氯水具有漂白性。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，得出是氯水具有漂白性，提升學(xué)生的思辨能力和對(duì)待實(shí)驗(yàn)研究的嚴(yán)謹(jǐn)性。通過(guò)層層遞進(jìn)的問(wèn)題，環(huán)環(huán)緊扣，促進(jìn)學(xué)生邏輯推理思維的發(fā)展，達(dá)到深度學(xué)習(xí)的效果。而用合理的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行猜想的驗(yàn)證，在不斷地猜想——實(shí)驗(yàn)——完善——再實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，逐漸完善學(xué)生對(duì)氯氣與氯水性質(zhì)的認(rèn)知，也水到渠成地實(shí)現(xiàn)學(xué)生實(shí)證觀的建構(gòu)與培養(yǎng)。

三、精心選擇引發(fā)深度思考的問(wèn)題，領(lǐng)會(huì)教材實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵和外延

學(xué)生匯報(bào)設(shè)計(jì)方案：分別把氯氣通入、氯水滴到紅色的鮮花、葉子上（放于廣口瓶中），并觀察現(xiàn)象。教師進(jìn)行相關(guān)的整合優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)后演示制取氯氣及氯氣性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，并指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材第43頁(yè)實(shí)驗(yàn)1。

問(wèn)題7：為什么教材要“將干燥的有色布條和濕潤(rùn)的有色布條分別放入兩瓶干燥的氯氣中”？反思上述的設(shè)計(jì)有什么不足？

【設(shè)計(jì)意圖】實(shí)驗(yàn)結(jié)果氯氣和氯氣水溶液都能使紅色的鮮花、綠色的葉子褪色這樣的實(shí)驗(yàn)事實(shí)和問(wèn)題可以讓學(xué)生理解教材實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)意圖，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的探究功能，而不是被動(dòng)地、不明就里地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

問(wèn)題8：氯氣溶于水形成的水溶液中含有什么微粒？其中是什么微粒具有漂白性？如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明還含有什么其他微粒？

【學(xué)生匯報(bào)】

【投影資料四】次氯酸（HClO）能使染料等有機(jī)色素褪色，有漂白性，還能殺死水中的細(xì)菌，起消毒作用。

至此，氯氣與水反應(yīng)的實(shí)質(zhì)、氯水成分躍然紙上。該教學(xué)設(shè)計(jì)有利于培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會(huì)“見(jiàn)著知微，見(jiàn)微知著”，主動(dòng)能從微觀角度看待宏觀現(xiàn)象，深刻領(lǐng)會(huì)教材實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵和外延。該教學(xué)設(shè)計(jì)充分體現(xiàn)了個(gè)人教學(xué)意圖，教師帶領(lǐng)學(xué)生去感受體驗(yàn)簡(jiǎn)化的科學(xué)探索發(fā)現(xiàn)之旅，促進(jìn)學(xué)生對(duì)教材的探究欄目中實(shí)驗(yàn)設(shè)置的意義進(jìn)行深度思考，是調(diào)動(dòng)學(xué)生所有感官進(jìn)行深度學(xué)習(xí)的一次教學(xué)嘗試。元素化合物知識(shí)的教學(xué)，應(yīng)當(dāng)抓住教學(xué)合適時(shí)機(jī)，引領(lǐng)學(xué)生運(yùn)用氧化還原反應(yīng)原理，從化學(xué)認(rèn)識(shí)世界的獨(dú)特視角，即微粒觀去看待溶液中的化學(xué)變化和自主建構(gòu)知識(shí)，從而實(shí)現(xiàn)從“知識(shí)為本”到“觀念為本”的教學(xué)轉(zhuǎn)變，幫助學(xué)生核心素養(yǎng)的形成?？傊?，只有深度體驗(yàn)的學(xué)習(xí)才能延長(zhǎng)學(xué)生對(duì)元素化合物知識(shí)的“保鮮期”，才能內(nèi)化為學(xué)生自己的知識(shí)，提升能力。

［1］劉巖,張發(fā)新.化學(xué)教學(xué)中促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí)的實(shí)踐與探索［J］.化學(xué)教學(xué)，2015（9）.

［2］黃清輝,張賢金,吳新建.基于實(shí)驗(yàn)探究促進(jìn)學(xué)生化學(xué)深度學(xué)習(xí)［J］.化學(xué)教與學(xué)，2016（6）.

（責(zé)任編輯：張賢金）

福建省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃2014年度立項(xiàng)課題“新課程下元素化合物知識(shí)教學(xué)的有效策略”（項(xiàng)目編號(hào)：2014XB0078）。