讓有質(zhì)量的“問(wèn)”助力學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

摘 要：新課程改革將學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)作為主要環(huán)節(jié)，并進(jìn)一步明確了各學(xué)段、各學(xué)科具體的育人目標(biāo)與任務(wù)。以高中化學(xué)教學(xué)為例，通過(guò)優(yōu)化課堂提問(wèn)教學(xué)模式，構(gòu)建化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)體系。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；課堂提問(wèn)；化學(xué)

教育所給予人們的無(wú)非是當(dāng)一切學(xué)習(xí)過(guò)的東西都忘記后所剩下來(lái)的東西。對(duì)高中化學(xué)而言，所剩下的就是化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。高中化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)包括宏觀辨識(shí)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(shí)、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任。學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，需要教師在教學(xué)中靈活采用多元教學(xué)方法，其中課堂提問(wèn)教學(xué)是有效的教學(xué)方法之一。

西方學(xué)者德加默說(shuō)過(guò)：“提問(wèn)得好就是教得好?！被瘜W(xué)課堂教學(xué)的效果很大程度上取決于教師提問(wèn)的藝術(shù)以及學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)。教師的問(wèn)——有質(zhì)量的“問(wèn)”指引著學(xué)生的思維。它能夠把學(xué)生帶入問(wèn)題情境，使他們的注意力迅速集中到特定的事物、現(xiàn)象、原理上；能夠引導(dǎo)學(xué)生追憶、聯(lián)想，進(jìn)行創(chuàng)造性思維。學(xué)生的問(wèn)——有質(zhì)量的“問(wèn)”發(fā)展著學(xué)生的思維。教師只有鼓勵(lì)學(xué)生思考，激勵(lì)學(xué)生自發(fā)地反思自己的提問(wèn)，才能推動(dòng)學(xué)生真正學(xué)會(huì)思考，學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)，在不斷思考中培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。筆者以蘇教版必修一《溴、碘的提取》一課為例，試圖從以下三方面來(lái)淺談如何讓課堂的“問(wèn)”更有質(zhì)量。

一、構(gòu)建原有知識(shí)體系，為新問(wèn)題的提出作鋪墊

教學(xué)片段一：

【問(wèn)題探究】1.如何將Br-、I-轉(zhuǎn)化為Br2、I2？ 2.如何證明Br2、I2的生成？

【生】1.加入氯水（利用其氧化性） 2.淀粉或CCl4溶液檢驗(yàn)碘的存在，用CCl4溶液檢驗(yàn)溴的存在。

【演示實(shí)驗(yàn)】1.取KI溶液+少量氯水+分別加入CCl4和淀粉

2.取2 mLKBr溶液+少量氯水+CCl4

【生】觀察現(xiàn)象，解釋原因

【板書(shū)】2KI+Cl2=2KCl+I2 2KBr+Cl2=2KCl+Br2 Br2+2KI=2KBr+I2

【追問(wèn)】根據(jù)以上方程式，指出Cl2、Br2、I2的氧化性強(qiáng)弱順序？

【小結(jié)】與金屬單質(zhì)間能相互置換類似，氧化性強(qiáng)的非金屬單質(zhì)能置換出氧化性弱的非金屬單質(zhì)。

【歸納總結(jié)】Br2、I2的物理性質(zhì)

【評(píng)注】教師通過(guò)問(wèn)題驅(qū)動(dòng)、實(shí)驗(yàn)探究的方式，構(gòu)建原有知識(shí)體系，獲取新知識(shí)，總結(jié)得到溴、碘的物理性質(zhì)，并能深入到離子層面認(rèn)識(shí)物質(zhì)變化的本質(zhì)，掌握氯、溴、碘氧化性強(qiáng)弱順序，為學(xué)習(xí)工業(yè)上溴、碘的提取作鋪墊。

二、課堂上預(yù)留出足夠?qū)W生生疑的時(shí)間，創(chuàng)造條件讓學(xué)生提問(wèn)

很多學(xué)生在課堂上不能提出自己的疑問(wèn)，主要是因?yàn)榻處熣n堂的任務(wù)和內(nèi)容安排得過(guò)滿，沒(méi)有為學(xué)生預(yù)留足夠的生疑時(shí)間和空間。導(dǎo)致學(xué)生的疑問(wèn)沒(méi)有機(jī)會(huì)提出來(lái)，或者在學(xué)生提出前，教師就已經(jīng)給出答案。因此，教師在教學(xué)設(shè)計(jì)過(guò)程中需要注意為學(xué)生預(yù)留出充分的質(zhì)疑時(shí)間和空間。這樣才能夠調(diào)動(dòng)學(xué)生的質(zhì)疑興趣，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神，使學(xué)生的思維能夠處于最佳的狀態(tài)中。在課堂教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)可以設(shè)置一些學(xué)生活動(dòng)，鼓勵(lì)學(xué)生提問(wèn)。

教學(xué)片段二：

【小組合作 自主學(xué)習(xí)】根據(jù)如下學(xué)習(xí)目標(biāo)，分析課本P47圖2-7從海帶中提取碘的生產(chǎn)過(guò)程。

【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解各步驟的目的與原理 2.重點(diǎn)討論③氧化、⑤提純兩個(gè)步驟 3.記錄本小組學(xué)習(xí)過(guò)程中遇到的疑難問(wèn)題

【課堂師生對(duì)話實(shí)錄】

【生1】海帶如何浸泡？（學(xué)生大笑，放水里浸泡啊。）

【生1】既然海帶可以用水浸泡出碘離子，它每天浸泡在水中，為什么還富集了碘？（其他同學(xué)覺(jué)得很有道理，陷入思考）

【資料】海帶表面有一層生物膜，需要將它剪碎破壞這層膜或灼燒，使其中的碘元素以碘離子的形式溶于水中。

【師】根據(jù)資料介紹，關(guān)于海帶的浸泡，你有什么想法嗎？

【生2】要破壞這層生物膜。

【生3】應(yīng)將海帶剪碎后再用水浸泡。

【生4】我在課外習(xí)題上看到，還可以將干海帶灼燒后再用水浸泡。

【師】同學(xué)們講得真好！“浸泡”還有這么多學(xué)問(wèn)。

【問(wèn)題2】加硫酸的目的是什么？

【生1】硫酸的目的是中和前面過(guò)量的堿。

【追問(wèn)】為什么要中和過(guò)量的堿？

【生2】因?yàn)樗嵝詶l件下，碘單質(zhì)更穩(wěn)定，堿性條件下，碘會(huì)與氫氧化鈉發(fā)生歧化反應(yīng)。

【師】這位同學(xué)從產(chǎn)物的穩(wěn)定性角度考慮，其他同學(xué)還有補(bǔ)充嗎？

【生3】酸性條件下，氧化劑氧化性更強(qiáng)。

【師】?jī)晌煌瑢W(xué)從兩個(gè)角度解決了這個(gè)問(wèn)題，那么氧化劑可以是哪些？依據(jù)是什么？

【生4】可以是氯水、雙氧水、高錳酸鉀等氧化性比碘單質(zhì)強(qiáng)的氧化劑。

【師】很好，這些氧化劑都可以氧化碘離子，其中，雙氧水是一種常用的綠色氧化劑，為減少雜質(zhì)，本實(shí)驗(yàn)我們選擇雙氧水。

【問(wèn)題3】粗碘中含有什么雜質(zhì)，如何提純？

【生1】粗碘中主要含有硫酸鈉等難揮發(fā)的鹽、鹵素互化物等，可通過(guò)加熱的方法，使碘升華后再收集的方法提純。

【師】很好，利用碘的升華進(jìn)行分離提純，不易揮發(fā)的雜質(zhì)留下。如果有易揮發(fā)的物質(zhì)，可用一些化學(xué)方法將它轉(zhuǎn)化為難揮發(fā)的物質(zhì)。

【評(píng)注】從海帶中提取碘是本節(jié)內(nèi)容的重點(diǎn)，直接講授，感覺(jué)課堂缺少活力，學(xué)生參與度不高。因此，筆者設(shè)計(jì)了“小組合作、自主學(xué)習(xí)”的活動(dòng)，給出學(xué)習(xí)目標(biāo)，讓學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)，提出問(wèn)題。實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，學(xué)生提的問(wèn)題很到位，基本涵蓋了核心問(wèn)題。當(dāng)然，也出現(xiàn)了一些出人意料的問(wèn)題，如“海帶如何浸泡？”這時(shí)，我們不要急于去解答，還是把解決問(wèn)題的機(jī)會(huì)交給學(xué)生，讓他們講，遇到解決不了的問(wèn)題時(shí)教師再加以點(diǎn)撥。

三、基于學(xué)生的真探究，設(shè)計(jì)有思維深度的問(wèn)題

教學(xué)片段三：

【分組實(shí)驗(yàn)】模擬工業(yè)流程：從海帶中提取碘

【投影】實(shí)驗(yàn)步驟：

1.取燒杯中的海帶浸泡液約3 mL于試管中

2.向上述試管中加入20%燒堿約2滴管，觀察并記錄現(xiàn)象

3.用簡(jiǎn)易裝置過(guò)濾，過(guò)濾得到約1～2 mL濾液停止過(guò)濾

4.向過(guò)濾得到的濾液中加入25%硫酸溶液1滴管，加入雙氧水適量（約1滴管）

5.自主選擇方法實(shí)驗(yàn)證明I2的生成

【學(xué)生匯報(bào)】通過(guò)實(shí)驗(yàn)，從海帶中提取得到了碘，但濃度小，析不出碘單質(zhì)。

【問(wèn)題探究】如何分離提取實(shí)驗(yàn)中得到的碘？

資料：CCl4沸點(diǎn)76.8℃ I2：184.4℃升華

【生1】加熱濃縮增大碘的濃度。

【生2】先用CCl4萃取，再蒸餾。

【實(shí)驗(yàn)視頻】1.直接加熱碘水溶液（不可行）

2.常壓蒸餾I2和CCl4溶液（碘和四氯化碳一起蒸出，不可行）

【資料】NaOH濃溶液反萃取法2：

已知：3I2+6OH-=5I-+IO3-+3H2O 5I-+IO3-+6H+=3I2+3H2O

【演示實(shí)驗(yàn)】1.往碘的四氯化碳溶液中加入濃氫氧化鈉溶液，振蕩至無(wú)色，取上層清液，滴加25%硫酸，析出大量固體，過(guò)濾。

2.加熱殘留固體單質(zhì)（試管口套一個(gè)氣球），產(chǎn)生紫紅色蒸氣（證明為碘單質(zhì)）。

【師】通過(guò)實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)只要將碘溶液濃縮到一定程度是可以結(jié)晶析出碘單質(zhì)。但有機(jī)溶劑毒性較大，不適于工業(yè)大批量生產(chǎn)。

【投影】專利編號(hào)200510044408：碘的水溶液用吸附劑吸附，再用化學(xué)方法解吸附，粗碘結(jié)晶析出。

【小結(jié)】工業(yè)提取碘的流程：富集→氧化→濃縮分離→提純。

【評(píng)注】科學(xué)方法對(duì)提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展有著重要的作用。高中化學(xué)通過(guò)對(duì)物質(zhì)及變化的探究，讓學(xué)生逐步形成科學(xué)探究的基本方法，提高科學(xué)探究能力。通過(guò)模擬工業(yè)提取碘流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，引發(fā)討論，筆者在此補(bǔ)充了三個(gè)實(shí)驗(yàn)：（1）蒸發(fā)碘水溶液；（2）常壓蒸餾碘和CCl4溶液；（3）NaOH濃溶液反萃取法提取碘。用實(shí)驗(yàn)事實(shí)說(shuō)話，避免想當(dāng)然，做到有理有據(jù)。在分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣，加深對(duì)知識(shí)的理解，提高在實(shí)際生產(chǎn)中運(yùn)用化學(xué)知識(shí)的能力，提升學(xué)生“實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新”“科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任”等核心素養(yǎng)。

四、類比遷移，學(xué)會(huì)分析、解決問(wèn)題

教學(xué)片段四：“從海水中提取溴”的原理討論

【閱讀思考】請(qǐng)閱讀課本第46頁(yè)最后一段，歸納總結(jié)從海水中提取溴的生產(chǎn)過(guò)程包括幾個(gè)步驟？資料：溴的沸點(diǎn)為59℃

【生】①提取粗鹽后的母液→富集②通入氯氣→氧化③鼓入熱空氣或水蒸氣→濃縮、分離④粗溴精制得到高純度的溴→提純

【實(shí)驗(yàn)視頻】往溴水中鼓入熱空氣，可將溴蒸氣吹出

【小結(jié)】1.工業(yè)提取溴的流程：富集→氧化→濃縮分離→提純

2.溴、碘的性質(zhì)有所差異，方法也有所不同

【問(wèn)題探究】用水蒸氣吹出得到的混合氣，冷凝時(shí)先得到的液體是什么？

【師】粗溴中混有水，可以采用蒸餾的方法分離提純溴，而碘的四氯化碳溶液不能用蒸餾的方法得到，說(shuō)明不同物質(zhì)的分離方法也不同。

【問(wèn)題探究】混有溴的熱空氣可以直接冷凝，也可以采用化學(xué)吸收再生成，類比碘的提取，可能需要用到的化學(xué)試劑有哪些？

【投影】

有了前面對(duì)“從海帶中提取碘”原理的詳細(xì)分析，這里對(duì)提取溴的方法的認(rèn)識(shí)是水到渠成的。通過(guò)類比分析、實(shí)驗(yàn)探究等方法找到兩者性質(zhì)及提取方法上的異同點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生類比、遷移的知識(shí)綜合運(yùn)用能力。在分析討論工業(yè)提取溴、碘方法的化學(xué)實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中，形成有關(guān)氧化還原反應(yīng)的規(guī)律意識(shí)與理性思維習(xí)慣，樹(shù)立變化觀念，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)精神，認(rèn)識(shí)氧化還原反應(yīng)規(guī)律和物質(zhì)分離提純的方法，促進(jìn)化學(xué)科學(xué)的發(fā)展，研究和解決生活、生產(chǎn)、環(huán)境中相關(guān)問(wèn)題上的價(jià)值，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的學(xué)風(fēng)和社會(huì)責(zé)任感，形成科學(xué)的價(jià)值觀和科學(xué)倫理觀念。

【教學(xué)反思】本節(jié)課是筆者參加2015年浙江省優(yōu)質(zhì)課評(píng)比的一節(jié)課，整節(jié)課的設(shè)計(jì)體現(xiàn)了新課程的“以學(xué)生為主體”的教學(xué)理念，主要以“問(wèn)題驅(qū)動(dòng)”“合作學(xué)習(xí)”“實(shí)驗(yàn)探究”等多種教學(xué)形式引導(dǎo)學(xué)生在思考、提問(wèn)、討論、探究中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)。課堂效果良好，受到評(píng)委及同行的一致好評(píng)。

參考文獻(xiàn)：

[1]王云生.建構(gòu)基于學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)單元[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2017，39（3）.

[2]任雪明，吳文中.高中化學(xué)教學(xué)疑難問(wèn)題研析[M].浙江：浙江教育出版社，2015：1-3.

[3]吳俊明.從化學(xué)素養(yǎng)說(shuō)起：對(duì)“化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)”與“學(xué)科核心素養(yǎng)”的思考說(shuō)起[J].化學(xué)教學(xué)，2017（7）：6-7.

作者簡(jiǎn)介：吳招壇（1987.6—），男，本科學(xué)歷，中學(xué)一級(jí)，就職于浙江省溫州中學(xué)，研究方向：課堂教學(xué)、競(jìng)賽。

編輯 高 瓊