基于主題情境的概念課教學設計——以初中化學“物質(zhì)在水中的分散”為例

陳玲

摘要：以“物質(zhì)在水中的分散”新授課為例，闡述了由主題情境引發(fā)問題、基于問題展開教學的課堂設計。以多個小情境為主線，利用多種實驗形式逐漸生成概念，通過多元活動方式不斷完善概念，體現(xiàn)知識的開放性和發(fā)展性，以期將初中化學核心素養(yǎng)落到實處。

關鍵詞：課例;立意;情境;實驗;建構(gòu)

文章編號：1008-0546（ 2020）08-0039-04

中圖分類號：C632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j.issn. 1008-0546.2020.08.012

化學概念是化學學科建立和發(fā)展的基礎，也是學生獲取化學知識的重要途徑，是發(fā)展學生化學學科核心素養(yǎng)的基礎。概念比較抽象，概念課教學如何呈現(xiàn)概念的形成過程，如何既符合知識的邏輯順序，又順應學生的認知發(fā)展順序，筆者認為需要以真實情境為依托，展現(xiàn)概念的形成、理解、應用及提升過程。筆者按照這一思想，設計了“物質(zhì)在水中的分散”這節(jié)課，現(xiàn)將教學設計及思考與大家分享。

一、教學流程設計思路

本節(jié)課以真實的主題情境——自然界及生產(chǎn)生活中千姿百態(tài)的“水”貫穿課的始終，建構(gòu)溶解、溶液等重要概念，理解物質(zhì)在水中分散的本質(zhì)，體悟物質(zhì)在水中分散的價值，同時聚焦“科學觀念與運用”“科學思維與創(chuàng)新”“科學探究與實踐”及“科學態(tài)度與責任”四大初中化學核心素養(yǎng)，具體教學流程見圖l。

二、課堂教學實錄與設計意圖

【引入】

師：今天，我先跟大家分享一段我和我的學生共同制作的視頻。

（師生共同觀看視頻）

師：你看到了什么，有什么想研究的嗎？

生1：為什么自然界的水各不相同？

生2：為什么海水苦咸、泉水甘甜？

生3：為什么人們制造各式各樣的水？

（教師板書學生問題）

設計意圖：完備的知識都是從真實的情境中習得的[1]。千姿百態(tài)的“水”這一真實情境展現(xiàn)了自然界及生產(chǎn)生活中各式各樣的水，與學生已有經(jīng)驗密切相關，學生興趣濃厚;該情境又暗藏學生難以解決的問題，由此引導學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，轉(zhuǎn)變教師教學方式，促進學生學習方式的轉(zhuǎn)變，從而促使學生學會學習。

【環(huán)節(jié)一：初建概念】

師：自然界中的“水”為什么會不同？

生：水中分散的物質(zhì)不同。

（展示課題：物質(zhì)在水中的分散）

師：物質(zhì)在水中如何分散，我們可以通過實驗探究。請分工合作，及時記錄現(xiàn)象。

（實驗1：將泥土、豆油、食鹽、蔗糖分散到水中。教師捕捉實驗過程，上傳圖片）

師（問照片中的學生）：選用顆粒狀蔗糖的原因？

生：加快分散速度。

追問1：為什么用玻璃棒攪拌？

生：也是為了加快分散速度。

追問2：還有別的方式嗎？

生：加熱。

師：四種物質(zhì)分散到水中形成的體系，你想如何分類？依據(jù)是什么？

生1：兩類，因為泥土和豆油分散后渾濁，食鹽和蔗糖熔化不見了。

師（問生2）：你同意他的說法嗎？

生2：食鹽和蔗糖是溶解，不是熔化。泥土分散到水中渾濁是因為固體小顆粒，豆油是小液滴。所以濁液還可以再分為兩類。

師（問生1）：你覺得他說的有道理嗎？

師：同學們將今天所得的分散系分為：懸濁液、乳濁液和溶液。誰來嘗試給它們下個定義？

生1：物質(zhì)以固體小顆粒形式分散形成的混合物稱為懸濁液。

生2：物質(zhì)以小液滴形式分散形成的混合物稱為乳濁液。

師：溶液呢？

生3：物質(zhì)溶解于水形成的混合物稱為溶液。

師：視頻中的各種“水”分別屬于哪一類？

設計意圖：該環(huán)節(jié)中，學生通過對實驗現(xiàn)象的初步觀察，感知到不同物質(zhì)分散后的現(xiàn)象不盡相同，呼應了情境中“水”千姿百態(tài)的原因。再通過細細觀察，將四種物質(zhì)分散后的體系進行分類，滲透了分類觀，同時對課題中的“分散”二字有了全面的認識，初步建構(gòu)了懸濁液、乳濁液、溶液的概念。教學中通過師生對話、生生對話、生本對話糾正學生的前概念，幫助學生形成科學觀念與應用的學科核心素養(yǎng)。

【環(huán)節(jié)二：探究本質(zhì)】

師：蔗糖、食鹽消失不見，在水中嗎？如何證明？

生1：嘗一下。

（學生喝教師準備的茶杯中的“水”，兩口）

生1：咸的，兩口一樣咸。

生2：蒸發(fā)。

師：那氯化鈉是以何種形式分散到水中？

生：離子，因為氯化鈉由離子構(gòu)成。

師：如何證明？

（學生分組交流討論）

師：你有何困難？

生：離子太小了看不見。

【實驗2：氯離子傳感器測定氯化鈉固體分散到蒸餾水的過程中氯離子濃度的變化（見圖2、圖3）】

師：觀察圖像，你的結(jié)論是？

生：氯化鈉以離子形式分散到水中。

（動畫展示：氯化鈉溶于水的微觀過程）

師：對于離子，你已知什么？

生：帶電的微粒。

（實驗3：導電性測試筆測定實驗1中鹽水、糖水的導電性）

師：你有何想法？

生：鹽以離子形式分散，導電;糖以分子形式分散，不導電。

（圖片展示：蔗糖的分子結(jié)構(gòu);動畫展示：蔗糖溶于水的微觀過程）

（師生共同小結(jié)）：溶液是物質(zhì)以分子或離子形式分散到水中形成的混合物。

師：物質(zhì)以分子或離子形式分散的過程稱為溶解。

（實驗4：高錳酸鉀溶于水;呈現(xiàn)資料：常見離子的顏色及味覺特征;觀看視頻：實驗1四種物質(zhì)在256倍速下分散在水中的情況）

師：濁液與溶液有何異同？

生：混合物，但溶液穩(wěn)定、均一，濁液不同。 （學生完善概念）

設計意圖：環(huán)節(jié)二解決了本節(jié)課的重難點知識——溶解的本質(zhì)與溶液的特征。對于溶解本質(zhì)這一難點的突破，筆者讓學生經(jīng)歷了科學探究的一般過程——問題一猜想一實驗一結(jié)論，提升學生科學探究與實踐的核心素養(yǎng)。

實驗一中食鹽和蔗糖溶解后消失不見，通過“還在不在”“看得見嗎”“如何證明”等一系列追問引導學生發(fā)現(xiàn)問題“溶液是物質(zhì)以何種形式分散形成的”。問題的設計符合學生思維特點，“在不在”是學生思維的起點，通過層層遞進，讓學生分析食鹽在水中的分散形式，發(fā)展了學生的高階思維，發(fā)展了學生科學思維與創(chuàng)新的核心素養(yǎng)。圖片展示了氯化鈉實物、氯化鈉溶液、氯化鈉晶體模型、氯離子濃度一時間圖像，構(gòu)建了宏觀、微觀、圖形、符號等多重表征，體現(xiàn)了化學學科特色。通過圖像分析、數(shù)形結(jié)合得出結(jié)論，培養(yǎng)學生閱讀圖像、提取信息、證據(jù)推理的能力。

該環(huán)節(jié)中，傳統(tǒng)實驗與現(xiàn)代實驗相結(jié)合，相互補充。高錳酸鉀溶于水這一傳統(tǒng)實驗的設計，便于學生通過顏色直觀感受溶液的均一性，這一知識與該環(huán)節(jié)中學生提到的“兩口鹽水一樣咸”呼應;另一方面，資料補充很好地解決了學生提到的第二個問題。傳感器技術的應用實現(xiàn)了實驗的可視化和定量化。氯化鈉溶液與蔗糖溶液的導電性實驗，滲透了性構(gòu)觀。

【環(huán)節(jié)三】感悟價值

師：大家見過實驗l類似的場景嗎？

生1：用水洗去菜上的泥。

生2：做菜、燒湯放油、鹽等。

師：享受完美食，鍋碗瓢盆怎么辦？

生（齊聲回答）：洗潔精洗。

（實驗5：洗潔精除油污）

生：油以更小的液滴分散。

師：一種液體以極微小液滴均勻地分散在互不相溶的另一種液體中的作用稱為乳化。日常洗滌劑多含乳化劑。

（資料：石油泄漏的處理辦法）

師：還有其他用途嗎？

生3：鹽水可以輸液。

生4：還能制飲料，鹽汽水。

（實驗6：學生自制汽水）

師：結(jié)合制汽水過程，你對溶液有什么新認識？

生：水中可溶多種物質(zhì)，氣體、液體和固體。

（動畫展示：70周年國慶大閱兵彩煙表演）

師：彩色拉煙劑由我國自主研發(fā)，完全無毒無害，它由染料溶解在一種特殊的油中形成。你對溶液還有什么新認識嗎？

生：物質(zhì)可溶于油。

（實物：碘酒）

師：水是最常用的物質(zhì)，但油、酒精等也可溶解部分物質(zhì)。

（講述屠呦呦女士及其團隊發(fā)現(xiàn)青蒿素的歷程）

師：對于第三個問題，大家有答案了嗎？

師：反思課上的重要概念，是否需要修正完善？

生（齊聲回答）：把“水”字改成“液體”。

師：隨著學習的深入，大家會對這些概念有更深的認識。（將“液體”換成“另一種物質(zhì)”）

師：這節(jié)課你有哪些收獲？

生1：物質(zhì)分散到水中得到的體系可以分為懸濁液、乳濁液和溶液，還知道了乳化。

生2：物質(zhì)分散用途很廣。

師：這節(jié)課，我們分析了物質(zhì)在水中分散的現(xiàn)象、探析了物質(zhì)在水中分散的本質(zhì)、悟析了物質(zhì)在水中分散的價值。我們深深地感受到物質(zhì)在水中的分散（師生共同）讓自然更美麗、讓生活更美滿、讓生命更美好。

設計意圖：此環(huán)節(jié)通過創(chuàng)設體現(xiàn)化學、生活、社會、環(huán)境相互關系的學習情景[2]，讓學生感悟出物質(zhì)在水中分散的價值，形成科學態(tài)度與責任的素養(yǎng)。

由實驗1的實驗聯(lián)想到生活情景，突出物質(zhì)在水中分散在生活中的應用。通過自制汽水、品嘗汽水等活動，課堂氣氛達到高潮，學生切身體會到物質(zhì)在水中分散的生活化價值，這一活動的設計對課題中“物質(zhì)”二字進行了解讀，物質(zhì)可以有多種，狀態(tài)也可以是氣液固。彩色拉煙劑的配制對概念中的“水”字進行辨析，建構(gòu)完成本堂課的重點概念。概念建構(gòu)的最后將“液體”換為“另一種物質(zhì)”，體現(xiàn)了知識的生長性和開放性，給學生的后續(xù)發(fā)展留下了空間。

三、課堂教學實踐后的思考

作為初中化學重要的基本概念，分散系的種類、溶解及溶液的定義是學生學習后續(xù)知識的基礎。初中化學的基礎性和啟蒙性，決定了初中化學核心素養(yǎng)有別于高中，所以本節(jié)課在發(fā)展學生初中化學核心素養(yǎng)的理念要求下，在求新、求實、求趣的過程中，著眼于五個方面的思考。

1.立意

本節(jié)課以“物質(zhì)在水中的分散”的化學知識為載體，在化學與自然、化學與人類之間建立深層聯(lián)系，充分展現(xiàn)化學在生產(chǎn)、生活、科技等方面的應用，凸出化學的社會化價值、生活化價值和生命化價值。主題情境千姿百態(tài)的“水”展現(xiàn)了自然界及生活中多姿多彩、美輪美奐的“水”，體現(xiàn)了化學讓自然更美麗;由實驗1聯(lián)系到生活中洗蘿卜、鹽汽水、洗潔精去油污、各式乳化劑、自制汽水等生活場景，突出了化學在生活中的應用，國慶慶典上的彩煙表演，緊密聯(lián)系時事政治，增強學生民族自豪感，激發(fā)學生愛國情懷，幫助學生樹立為中華民族復興和社會進步而勤奮學習的志向，體現(xiàn)了化學讓生活更美滿;通過生理鹽水、葡萄糖注射液以及對“屠呦呦女士及團隊經(jīng)過191次試驗，用乙醚成功提取出青蒿素”這一事例的介紹，讓學生體會化學對人類生命的貢獻，體現(xiàn)了化學讓生命更美好。

2.情境

有效的教學情境必須能抽取出符合課程標準、符合學生認知規(guī)律、符合教學主題的情境主線。本節(jié)課以千姿百態(tài)的“水”為主題情境，情境中融合了自然界的水和生活中的水兩部分，熟悉的情境充分激發(fā)了學生學習化學的好奇心，同時情境中滲透的化學與自然、化學與生活的關系，能有效地幫助學生理解科學本質(zhì)，提高學生的科學素養(yǎng)。圍繞主題情境引發(fā)出“為什么自然界的水各不相同？”“為什么海水苦咸、泉水甘甜？”“為什么人們制造各式各樣的水？”等多個核心問題，圍繞著核心問題設計了學生的學習主線，通過多元化的活動解決一個個問題，逐漸建構(gòu)本節(jié)課的知識體系。在學習過程中，活動的展開、問題的解決不斷呼應主題情境，真正做到將主題情境貫穿始終，真實有效。

3.實驗

化學是一門以實驗為基礎的學科。合理的實驗方式、科學的實驗內(nèi)容能培養(yǎng)學生的探究能力，讓學生在應用中鞏固舊知，促進新知的動態(tài)生成，實現(xiàn)認知的轉(zhuǎn)變和發(fā)展，培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)。本課共設計了7個實驗，實驗方式多樣，實驗內(nèi)容豐富，其中2個為教師演示實驗，分別是高錳酸鉀分散到水中、用氯離子傳感器測定氯化鈉分散到水中氯離子濃度的變化傳統(tǒng)，實現(xiàn)傳統(tǒng)實驗與現(xiàn)代實驗相結(jié)合;4個為學生分組實驗，分別是將泥土、豆油、食鹽、蔗糖分散到水中、導電性測試筆測定鹽水和糖水的導電性、洗潔精除油污、自制汽水;1個為視頻實驗，泥土、豆油、食鹽、蔗糖四種物質(zhì)在256倍速下分散在水中的情況。形式多樣的的實驗充分激發(fā)了學生的探究興趣，學生積極參與，在實驗的觀察、交流和反思中完成本節(jié)課重難點內(nèi)容的學習，使得抽象、靜態(tài)的概念變得具體、生動。

4.建構(gòu)

概念的形成不是一蹴而就的，而是在學習過程中不斷完善、不斷建構(gòu)的。學生對物質(zhì)在水中的分散有一定的生活經(jīng)驗和認識，但都是粗淺的、零散的。教師通過實驗將泥土、豆油、食鹽、蔗糖分散到水中，讓學生感知到不同物質(zhì)分散后的現(xiàn)象不盡相同，將四種物質(zhì)的分散體系進行分類后，學生根據(jù)分散系的直觀特征初步形成了懸濁液、乳濁液、溶液的概念。根據(jù)食鹽和蔗糖溶解后消失不見的現(xiàn)象，通過“還在不在”“看得見嗎”“如何證明”等一系列討論，引導學生發(fā)現(xiàn)問題“溶液是物質(zhì)以何種形式分散形成的”，通過實驗探究逐步上升到對溶解本質(zhì)內(nèi)涵的認識，從而完善了概念。通過“自制汽水實驗”對概念中“物質(zhì)”進行了解讀，從而深化了概念。彩色拉煙劑的配制將概念中的“水”字拓展到了“液體”，從而建構(gòu)完成重點概念，最后將“液體”延伸到了“另一種物質(zhì)”，為后續(xù)學習打下了伏筆。通過這一系列的活動，學生在實踐和應用中豐富了對概念的認知，學生能夠不斷地內(nèi)化對概念的認知，從而有效地建構(gòu)了概念。

5.板書

板書是為教學服務的，設計好、書寫好板書有助于提高課堂效率。好的板書應該反映教學的重點知識和核心思想，同時，靈動的課堂決定了板書必須合理布局、動態(tài)生成。本節(jié)課的板書設計見圖4。

在環(huán)節(jié)一學生將分散系分類后，與學生回答相對應，書寫出“濁液”“溶液”，再根據(jù)學生將濁液分為兩類書寫出“2”“懸”“乳濁液”;在環(huán)節(jié)二探究溶解本質(zhì)的過程中書寫出“宏觀”“微觀”“符號”“分子”“離子”;在環(huán)節(jié)三自制汽水的活動中，板書“水”“固體”“液體”和“氣體”;在最后的反思提升環(huán)節(jié)，完善板書。板書中三種形式的水：文字、符號和球棍模型，與主題情境——千姿百態(tài)的“水”高度貼合，同時整體設計也體現(xiàn)了對物質(zhì)的多元表征。

參考文獻

[1]吳星，呂琳.核心素養(yǎng)培養(yǎng)需要“教、學、評”一體化[J].化學教育，2019（19）：22-25

[2] 中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準（2011年版）[M].北京：北京師范大學出版社，2012