基于“真實(shí)問題情境”教學(xué)培養(yǎng)學(xué)科核心素養(yǎng)

劉伯洋 劉文蘭

[摘要]真實(shí)問題情境的創(chuàng)設(shè)為開展“素養(yǎng)為本”教學(xué)，幫助學(xué)生形成關(guān)鍵能力和必備品格提供了有力的保障。以《物質(zhì)在水中分散》的教學(xué)為例，經(jīng)由“情境引發(fā)問題→實(shí)驗(yàn)探究→化遷移→思念建構(gòu)”這一教學(xué)主線，激發(fā)學(xué)生探究現(xiàn)象背后蘊(yùn)含的化學(xué)原理的欲望，讓學(xué)生在生活應(yīng)用中質(zhì)疑，進(jìn)一步激發(fā)認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力，在對真實(shí)問題的分析、解決過程中形成關(guān)鍵能力。

[關(guān)鍵詞]真實(shí)問題情境;核心素養(yǎng);學(xué)科價值;評價

[中圖分類號]G633.8[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]A [文章編號]1674-6058（2020）08-0063-03

一、問題的提出

教育部制定的《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）》提出“重視開展‘素養(yǎng)為本的教學(xué)：倡導(dǎo)真實(shí)問題情境的創(chuàng)設(shè)，開展以化學(xué)實(shí)驗(yàn)為主的多種探究活動，重視教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力?！庇纱丝梢姡抡n程標(biāo)準(zhǔn)對于提高學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)提出了明確的建議，而這一建議中真實(shí)問題情境的創(chuàng)設(shè)為開展“素養(yǎng)為本”教學(xué)、幫助學(xué)生形成關(guān)鍵能力和必備品格提供了有力的保障。下面以滬教版化學(xué)九年級下冊《物質(zhì)在水中分散》的教學(xué)為例，談?wù)勅绾卧诨凇罢鎸?shí)問題情境”的教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

二、基于“真實(shí)問題情境”的教學(xué)實(shí)踐

（一）教學(xué)內(nèi)容的分析

1.教材的地位和作用

溶液是一種重要的物質(zhì)分散系，是日常生活中見得最多、應(yīng)用最廣的一類分散系，許多化學(xué)變化都是在溶液中進(jìn)行的。同時溶液作為化學(xué)物質(zhì)的重要組成部分，是繼學(xué)生認(rèn)識氣體（空氣、氧氣、二氧化碳等）、固體（常見的金屬）、液體（自然界中的水）后接觸到的一類成分更為復(fù)雜的化學(xué)物質(zhì)。第七章將要學(xué)習(xí)的酸堿鹽，它們之間的反應(yīng)幾乎都是在溶液中發(fā)生的，因此，溶液及其相關(guān)知識也為下一章的學(xué)習(xí)提供了知識基礎(chǔ)，同時為深入學(xué)習(xí)分散系的有關(guān)知識做好準(zhǔn)備。

2.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)

在日常生活中，學(xué)生已積累了一些物質(zhì)分散在水中的經(jīng)驗(yàn)，對溶液及其用途有一定的了解，但是卻不清楚物質(zhì)在水中分散的方式和形態(tài)，更不了解從化學(xué)的視角認(rèn)識物質(zhì)分散于水的意義。由此，確定本節(jié)課的重點(diǎn)和難點(diǎn)：

（1）重點(diǎn)：物質(zhì)在水中的分散實(shí)驗(yàn)、乳化。

（2）難點(diǎn)：從微觀角度認(rèn)識溶解以及物質(zhì)分散于水中的意義。

（二）教學(xué)目標(biāo)的確定

通過物質(zhì)在水中分散的實(shí)驗(yàn)認(rèn)識溶解現(xiàn)象;通過物質(zhì)在水中方式和形態(tài)不同的比較，學(xué)會對分散體系進(jìn)行分類;從分子、離子的角度認(rèn)識溶解的微觀本質(zhì)，從而理解溶液的基本特征（均一、穩(wěn)定的混合物）;通過了解溶液在生產(chǎn)、生活中的重要應(yīng)用，幫助學(xué)生體會認(rèn)識物質(zhì)、合理利用物質(zhì)的學(xué)科價值。

（三）教學(xué)過程的設(shè)計(jì)

環(huán)節(jié)一：生活初識分散系

生病時補(bǔ)充的生理鹽水就是將食鹽分散到水中配制而成的;消毒用的碘酒就是將碘分散到酒精中配制而成的;小兒發(fā)燒時服用的退燒藥“布洛芬”是懸混液;女士們常用的皮膚保濕乳是乳液;等等。在許多生產(chǎn)、生活的應(yīng)用中，人們嘗試著把物質(zhì)分散在水中。

引發(fā)思考：人們?yōu)槭裁匆盐镔|(zhì)分散在水中形成分散系呢？物質(zhì)在水中分散的過程中會產(chǎn)生哪些現(xiàn)象呢？

設(shè)計(jì)意圖：借助于學(xué)生熟悉的生活應(yīng)用情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，以及探究隱藏在現(xiàn)象背后的化學(xué)原理的欲望，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力。

環(huán)節(jié)二：實(shí)驗(yàn)再識分散系

1.實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)：6人一組，組長先進(jìn)行組內(nèi)分工，其他組員牢記任務(wù)，共同討論注意事項(xiàng)，分工完成實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：分別取少量高錳酸鉀、食鹽、蔗糖、泥土、植物油于試管中，分別加2mL-3mL水，振蕩，放在試管架上靜置，觀察并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

2.學(xué)生實(shí)驗(yàn)，體驗(yàn)探究過程。

設(shè)計(jì)意圖：通過真實(shí)的實(shí)驗(yàn)觀察、比較，學(xué)會對物質(zhì)在水中的分散系進(jìn)行分類。（哪些物質(zhì)分散到水中形成均勻、透明的體系？哪些物質(zhì)以細(xì)小的固體顆粒的形式分散到水中？哪些物質(zhì)以小液滴的形式分散到水中？）在分組實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會合作，培養(yǎng)學(xué)生基于現(xiàn)象進(jìn)行分析推理的意識;引導(dǎo)學(xué)生建立結(jié)論和證據(jù)之間的邏輯關(guān)系。

環(huán)節(jié)三：微觀深識分散系

1.設(shè)疑引思：高錳酸鉀、食鹽、蔗糖在水中消失了，它們在水中又是以什么形式分散的呢？

2.展示圖片：高錳酸鉀、食鹽、蔗糖在水中分散的微觀示意圖。（引導(dǎo)：我們通過微觀示意圖來找出答案）

3.學(xué)生觀察、討論、分析：物質(zhì)溶解后以分子或離子的形式分散于水中。

設(shè)計(jì)意圖：宏觀現(xiàn)象與微觀構(gòu)成相結(jié)合，讓學(xué)生充分理解物質(zhì)溶解的現(xiàn)象及特征，理解生產(chǎn)、生活中將物質(zhì)分散于水中的現(xiàn)實(shí)意義，學(xué)會從微粒的角度解釋許多化學(xué)反應(yīng)都發(fā)生在溶液申的本質(zhì)原因。

4.內(nèi)化遷移。

問題1：生活中人們把碘溶于酒精配成碘酒，為什么不直接將固體碘涂抹于皮膚表面進(jìn)行消毒呢？

問題2：人發(fā)燒時補(bǔ)充的0.9%生理鹽水，就是將食鹽分散到水中配制而成的，為什么不直接補(bǔ)充固體食鹽呢？

問題3：為什么許多化學(xué)反應(yīng)都發(fā)生在溶液中？

設(shè)計(jì)意圖：導(dǎo)課時真實(shí)問題情境的創(chuàng)設(shè)不只是激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，它還是解決問題的內(nèi)驅(qū)力，也是體現(xiàn)“教、學(xué)、評”一體化的問題素材，是貫穿知識學(xué)習(xí)全過程的問題線。

環(huán)節(jié)四：應(yīng)用感知分散系

1.應(yīng)用感知1：探究影響可溶物在水中分散速率的因素。

（1）引導(dǎo)探究：在許多情況下，人們希望能夠較快地溶解某些固體，比如使塊狀冰糖較快地溶于水中。請結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)提出你的建議并說明理由。

（2）學(xué)生思考、設(shè)計(jì)方案、交流分析。

設(shè)計(jì)意圖：“使決狀冰糖較快地溶于水中”這樣的問題源于生活，貼近學(xué)生的實(shí)際，難度不大，易于解決，重在引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注生活以及與化學(xué)有關(guān)的生活問題，立足于生活問題，從化學(xué)層面感受溶解在生活中的應(yīng)用，體會化學(xué)源于生活、指導(dǎo)生活的學(xué)科價值。

2.應(yīng)用感知2：不溶性油類物質(zhì)的分散。

（1）過渡：（展示學(xué)生實(shí)驗(yàn)時油分散于水中的試管）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，我們?nèi)绾侮兯俜奖愕厍逑吹粼嚬鼙谏系挠臀郏?/p>

生：用熱水清洗或在試管中加入少量洗潔精。

（2）學(xué)生實(shí)驗(yàn)：在加食用油的試管中滴加數(shù)滴洗潔精，振蕩，仔細(xì)觀察現(xiàn)象。

設(shè)計(jì)意圖：以同一實(shí)驗(yàn)為主線，將物質(zhì)在水中的分散貫穿教學(xué)始終，使原有實(shí)驗(yàn)得到二次利用，體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)的簡約性。

（3）建立乳化概念，內(nèi)化遷移。

問題：生活中女士們常用的保濕乳是加入乳化劑將保濕因子配制成的保濕乳液，這么做的道理是什么？

比較與甄別：乳化與溶解。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生在自學(xué)中主動獲取知識，以圖片形式呈現(xiàn)，形象、直觀，便于學(xué)生理解乳化的原理。保濕乳等化妝品中乳化的應(yīng)用，讓學(xué)生體會到化學(xué)對滿足人們?nèi)找嬖鲩L的美好生活需求所做出的重大貢獻(xiàn)，突出了化學(xué)的學(xué)科價值。

3.應(yīng)用感知3：不溶性固體的分散。

（1）貼心資料：退燒藥“布洛芬懸混液”的配制：原料不溶于水，借助助懸劑，使藥物均勻分散，短時間內(nèi)不沉降，喝前搖一搖即可。

聯(lián)系溶液的特點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生思考借助助懸劑配制懸濁液、喝前搖一搖的目的是什么。

（2）學(xué)生思考、討論分析、交流反思。

生：雖不能向溶液那樣均一、穩(wěn)定，但加入助懸劑，有助于藥物均勻分散，短時間內(nèi)不沉降;喝前搖一搖能使各處藥物分散得相對均勻，有利于按量服用。

師：除了借助助懸劑，是否可以考慮把這些不溶于水的物質(zhì)溶解于其他物質(zhì)配成溶液呢？

設(shè)計(jì)意圖：進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，為后面學(xué)習(xí)物質(zhì)的溶解性做準(zhǔn)備。

三、基于“真實(shí)問題情境”的教學(xué)實(shí)踐反思

其一，真實(shí)情境，激趣引思。選取生理鹽水、碘酒、退燒藥懸混液、保濕乳等真實(shí)的應(yīng)用情境，貼近學(xué)生的生活體驗(yàn)，能引起學(xué)生的共鳴，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣;所選的生活素材分別代表三種分散方式和形態(tài)，指向明確，切合學(xué)生所學(xué)知識。同時，從學(xué)生熟悉的事物出發(fā)，從已知中發(fā)現(xiàn)未知，從熟悉中感受新奇，符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，能有效激發(fā)、保持學(xué)生的認(rèn)知內(nèi)驅(qū)力;情境運(yùn)用前后一致，既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，又能引發(fā)學(xué)生深思，促進(jìn)學(xué)生帶著疑問學(xué)習(xí)，體現(xiàn)了課堂教學(xué)的流暢性。

其二，甄選真實(shí)情境，落實(shí)“素養(yǎng)為本”的教學(xué)。真實(shí)的實(shí)驗(yàn)操作，為探究“物質(zhì)在水中分散”提供宏觀現(xiàn)象，圖片呈現(xiàn)物質(zhì)溶解后的微觀構(gòu)成，宏微結(jié)合認(rèn)識溶液與懸濁液、乳濁液分散方式的不同，幫助學(xué)生理解溶液的特征，落實(shí)“宏觀辨識與微觀探析”核心素養(yǎng)的培養(yǎng)?；瘜W(xué)與生活密切相關(guān)，生活中化學(xué)知識的應(yīng)用非常普遍，精選切合學(xué)習(xí)主題的應(yīng)用事實(shí)，創(chuàng)設(shè)生動的教學(xué)情境，為重點(diǎn)、難點(diǎn)內(nèi)容的突破提供了認(rèn)知模型。如結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)：使塊狀冰糖較快地溶于水中，歸納出影響物質(zhì)溶解速率的一般因素，體會化學(xué)規(guī)律在生活中的應(yīng)用，建構(gòu)模型認(rèn)知。深度設(shè)計(jì)課堂教學(xué)，有機(jī)融合化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，使學(xué)生在主動獲取知識的過程中揭示化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)，厘清變化過程蘊(yùn)含的原理，增強(qiáng)化學(xué)學(xué)習(xí)的獲得感。

其三，關(guān)注生活情境，體會學(xué)科價值?；瘜W(xué)與人類的衣、食、住、行等密切相關(guān)，以日常生活中的化學(xué)問題為情境、線索，引導(dǎo)學(xué)生對生活現(xiàn)象做出解釋、對生活問題進(jìn)行解決，在此過程中學(xué)習(xí)相關(guān)化學(xué)知識;通過比較可溶物與不溶物在水中的分散方式和形態(tài)，從微觀角度認(rèn)識物質(zhì)溶解對于生活、生產(chǎn)的意義，進(jìn)而理解生活、生產(chǎn)中的懸混液、乳液配制的現(xiàn)實(shí)意義，從化學(xué)視角體會生產(chǎn)中配制懸混液、乳液的技術(shù)，加深對化學(xué)知識的理解，體驗(yàn)化學(xué)學(xué)科對滿足人類對美好生活追求的重大貢獻(xiàn)，突顯化學(xué)“認(rèn)識物質(zhì)和創(chuàng)造物質(zhì)”的學(xué)科價值，增強(qiáng)學(xué)好化學(xué)，指導(dǎo)人們合理利用自然資源的信念。

其四，落實(shí)評價，提升能力?；瘜W(xué)日常學(xué)習(xí)評價是化學(xué)學(xué)習(xí)評價的一種重要表現(xiàn)形式，以真實(shí)問題情境為素材，引發(fā)問題，圍繞問題設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，融合自學(xué)、討論、實(shí)驗(yàn)等多種學(xué)習(xí)方式，讓真實(shí)的問題情境成為教的載體、學(xué)的素材、評的依據(jù)，讓“教、學(xué)、評”一體化落地生根。如此教學(xué)，定能提升學(xué)生解決真實(shí)問題的關(guān)鍵能力，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成。