基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)下的問題解決教學(xué)實(shí)踐

陳英瑜

【摘 要】 以“二氧化硫的性質(zhì)與作用”為例，探索在化學(xué)課堂教學(xué)中運(yùn)用問題解決教學(xué)將化學(xué)知識(shí)、化學(xué)思路、化學(xué)觀念形成問題，提升學(xué)生的問題解決能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力，發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】 化學(xué) 學(xué)科核心素養(yǎng) 問題解決教學(xué) 二氧化硫的性質(zhì)與作用

一、對(duì)高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的認(rèn)識(shí)

在個(gè)體一生的發(fā)展過程中，應(yīng)對(duì)生活的各種情況，每個(gè)人都需要許多素養(yǎng)。其中，最關(guān)鍵、最必要、居于核心地位的素養(yǎng)被稱為“核心素養(yǎng)”。學(xué)科核心素養(yǎng)，是核心的學(xué)科素養(yǎng)，是學(xué)完一門課程以后，應(yīng)該在學(xué)習(xí)者身上留下的體現(xiàn)學(xué)科核心的育人的價(jià)值。核心素養(yǎng)與學(xué)科核心素養(yǎng)的關(guān)系是全局與局部、抽象與具象、共性與特性的關(guān)系?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是指從化學(xué)學(xué)科角度促進(jìn)學(xué)生終身發(fā)展、成功生活和社會(huì)良好運(yùn)轉(zhuǎn)的，以化學(xué)知識(shí)、化學(xué)思維、化學(xué)觀念為基礎(chǔ)而形成的具有化學(xué)學(xué)科特征的素養(yǎng)。高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)是發(fā)展核心素養(yǎng)的重要組成部分，是學(xué)生具有化學(xué)學(xué)科特質(zhì)的關(guān)鍵能力和品格。高中化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括“宏觀辨識(shí)與微觀辨析、變化觀念與平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任、實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)”五個(gè)維度或方面的素養(yǎng)。 學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)，主要指學(xué)生應(yīng)具備的，能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力，是關(guān)于學(xué)生知識(shí)、技能、情感、態(tài)度和價(jià)值觀等多方面要求的綜合體現(xiàn)。而課堂教學(xué)是發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的主陣地。

二、基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)下的問題解決教學(xué)的構(gòu)建與實(shí)踐

基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)下的問題解決教學(xué)，是以問題及其解決為主線的教學(xué)。課堂教學(xué)的設(shè)計(jì)組織思路是，在教師的策劃、指導(dǎo)下，以學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律為依據(jù)精心設(shè)計(jì)問題，學(xué)生積極主動(dòng)地參與問題的發(fā)現(xiàn)、提出和解決，在探索問題解決的過程中獲得新知，建構(gòu)知識(shí)，學(xué)生的主體性得到充分體現(xiàn)，學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)得到培養(yǎng)。

筆者以蘇教版必修一專題4第一單元“二氧化硫的性質(zhì)與作用”為問題解決教學(xué)的教學(xué)實(shí)例，有意識(shí)地滲透和發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

環(huán)節(jié)一：【生活情境】提供某地市酸雨情況及治理報(bào)道的素材；問題1： 酸雨形成的來源是什么？燃煤產(chǎn)生了什么氣體？怎么形成酸雨？歸納二氧化硫的物理性質(zhì)；問題2： 二氧化硫是怎么導(dǎo)致酸雨的？問題3： 二氧化硫溶于水是否與水發(fā)生反應(yīng)？你能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證嗎？探究實(shí)驗(yàn)1：實(shí)驗(yàn)用品：針筒、玻璃片水、pH試紙、標(biāo)準(zhǔn)比色卡、紫色石蕊試液，裝有SO2氣體的礦泉水瓶。問題4： 從組成上看，SO2與之前學(xué)過的什么物質(zhì)類似？預(yù)測SO2可以發(fā)生哪些反應(yīng)？設(shè)計(jì)意圖：通過生活中酸雨真實(shí)情境的引入，激發(fā)學(xué)生的求知欲，從生活走進(jìn)化學(xué)，培養(yǎng)科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任的核心素養(yǎng)。學(xué)生根據(jù)自己已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，探究二氧化硫和水反應(yīng)，努力探索解決新的問題，培養(yǎng)了宏觀辨識(shí)與微觀辨析、實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識(shí)的核心素養(yǎng)。

環(huán)節(jié)二：【生活情境】某地市的雨水樣品，在實(shí)驗(yàn)室每隔一段時(shí)間測定其pH，其數(shù)據(jù)如下表：

問題1：該雨水樣品是酸雨嗎？放置過程中pH如何變化？為什么發(fā)生這樣的變化？

學(xué)生思考回答：亞硫酸在放置過程中部分被空氣中的氧氣氧化成了硫酸2H2SO3+O2=2H2SO4。

探究實(shí)驗(yàn)2：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證亞硫酸是否轉(zhuǎn)化成硫酸

（取前面實(shí)驗(yàn)所得的二氧化硫水溶液少量于試管中，滴加BaCl2溶液）設(shè)計(jì)意圖：通過分析雨水樣品pH的變化和探究實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)推理和模型認(rèn)知、變化觀念與平衡思想的核心素養(yǎng)。

探究實(shí)驗(yàn)3：亞硫酸有還原性，SO2和亞硫酸中心元素化合價(jià)一樣，也應(yīng)該有還原性，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明。（提供藥品：氯水、溴水、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液，由學(xué)生討論后選用）（用針筒取二氧化硫水溶液，加入裝有少量酸性KMnO4溶液的試管中，若溶液褪色，證明二氧化硫具有還原性）

設(shè)計(jì)意圖：利用新學(xué)習(xí)到的知識(shí)進(jìn)行分析，學(xué)生是求解著，也是解答者，提高了學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。

問題4：空氣中也有強(qiáng)氧化劑，SO2排放到空氣中可能發(fā)生什么變化？酸雨的成分是什么？

問題5：假如你是一位工程師，你將采取什么措施防止二氧化硫污染，減輕酸雨的危害？

【討論】酸雨形成的兩種途徑；從酸雨形成的過程出發(fā)，討論酸雨防治的可能方法。

設(shè)計(jì)意圖：通過SO2的的還原性解釋SO2溶于雨水形成酸雨的過程，在教學(xué)內(nèi)容上與情景引入相呼應(yīng)，又幫助學(xué)生理解酸雨的形成過程，設(shè)計(jì)符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。討論酸雨防治的可能方法，使學(xué)生“從化學(xué)走向社會(huì)”，培養(yǎng)了科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任的素養(yǎng)。

環(huán)節(jié)三：【設(shè)問】SO2是污染大氣的主要污染物，它只有害處沒有用處嗎？展示SO2對(duì)紙張、草帽漂白的圖片；問題：這利用了SO2的什么性質(zhì)？

【課后延伸】布置學(xué)生課后總結(jié)已經(jīng)學(xué)過的具有漂白性的物質(zhì)及與SO2的漂白原理進(jìn)行對(duì)比。并調(diào)查SO2在食品加工行業(yè)的合理和不合理應(yīng)用。

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注民生，體現(xiàn)科學(xué)服務(wù)于社會(huì)和生活的理念。培養(yǎng)學(xué)生辯證認(rèn)識(shí)事物的兩面性，培養(yǎng)了科學(xué)精神和社會(huì)責(zé)任的核心素養(yǎng)。“二氧化硫的性質(zhì)與作用”通過問題的解決推動(dòng)教學(xué)活動(dòng)的實(shí)施，促進(jìn)化學(xué)知識(shí)、化學(xué)思路、化學(xué)觀念結(jié)構(gòu)化，促進(jìn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的提升。

波普爾認(rèn)為：全部的生活就是問題的解決。問題解決是伴隨一個(gè)人終身的學(xué)習(xí)能力。未來社會(huì)需要學(xué)生通過自我的學(xué)習(xí)能力解決生活、工作的問題以及形成創(chuàng)新意識(shí)，這是學(xué)生通過學(xué)習(xí)要形成的最終能力?；诨瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)下的問題解決的課堂教學(xué)，培養(yǎng)了學(xué)生的問題意識(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生關(guān)注自然環(huán)境和生產(chǎn)生活中的物質(zhì)和物質(zhì)變化、與物質(zhì)的合成和利用有關(guān)的問題的習(xí)慣，幫助了學(xué)生應(yīng)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)和方法，分析問題，提出解決問題的見解和設(shè)想，提高了學(xué)科素養(yǎng)，培育“全面發(fā)展的人”。

參考文獻(xiàn)

[1] 王云生.課堂轉(zhuǎn)型與學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)[M]. 上海：上海教育出版社，2016：155-172.

[2] 張紫屏.論協(xié)作式問題解決[J].教育發(fā)展研究，2016（1）.

[3] 朱建，胡先錦.“問題導(dǎo)學(xué)”模式下學(xué)生自主能力的培養(yǎng)[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2015（4）：12-14.