基于化學(xué)核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計

黎耀中

【摘 要】本文以“二氧化硫”教學(xué)設(shè)計為例，闡述基于真實情境，創(chuàng)設(shè) 5 個教學(xué)環(huán)節(jié)開展“二氧化硫”實驗探究教學(xué)的具體做法，以課堂提問、討論、評價相結(jié)合，進行“教、學(xué)、評”一體化教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)核心素養(yǎng) 教學(xué)設(shè)計 實驗探究 情境教學(xué)

【中圖分類號】G? 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2020）26-0106-03

2017 年《普通高中新課程標準（2017 年版）》為開展課堂教學(xué)設(shè)計確定了方向，以素養(yǎng)為本，注重學(xué)習(xí)情境的真實性、注重學(xué)習(xí)目標和評價目標的結(jié)合，開展“教、學(xué)、評”一體化的教學(xué)設(shè)計。下面以人教版必修 1“二氧化硫”教學(xué)內(nèi)容為例，闡述教學(xué)設(shè)計和實踐過程。

一、教學(xué)設(shè)計思路

（一）挖掘教學(xué)內(nèi)容，促進學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展

本節(jié)內(nèi)容是人教版必修 1 第四章第三節(jié)《硫和氮的氧化物》第一課時的內(nèi)容，從知識體系看，本節(jié)內(nèi)容起著承上啟下的重要作用，它既是《金屬及其化合物》的進一步深化，又是學(xué)完硅、氯元素及其化合物這部分內(nèi)容的延續(xù)，也對氮及其化合物的學(xué)習(xí)有著指導(dǎo)意義。從研究方法看，SO2 與 CO2 物質(zhì)類別相同，均為酸性氧化物，S 與 Cl 的元素性質(zhì)也有相似性，均為有多種變價的非金屬元素，但 SO2 又具備其他的特殊性質(zhì)。因此，創(chuàng)設(shè)情境開展研究性學(xué)習(xí)，使學(xué)生基本掌握研究物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的一般方法和規(guī)律。本節(jié)課主要培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理、科學(xué)探究、宏觀辨識與微觀探析三大化學(xué)核心素養(yǎng)。

（二）根據(jù)學(xué)情，制訂教學(xué)與評價目標

在傳統(tǒng)的教學(xué)中，教師大多關(guān)注教學(xué)過程，而忽略學(xué)生化學(xué)知識的建構(gòu)過程以及診斷學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的化學(xué)教學(xué)設(shè)計，關(guān)注教學(xué)目標、學(xué)習(xí)過程、評價目標的一致性。本節(jié)課基于上述分析，形成了以下教學(xué)目標和評價目標（如表 1 所示）。

（三）設(shè)計學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，促進知識的串聯(lián)和結(jié)構(gòu)化

設(shè)置教學(xué)環(huán)境促進知識串聯(lián)，使學(xué)習(xí)二氧化硫的思路清晰?？偣卜譃槲鍌€環(huán)節(jié)，其中，環(huán)節(jié)一，強化化學(xué)源于生活，體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科價值;環(huán)節(jié)二，類比學(xué)習(xí)，舊知延伸到新知;環(huán)節(jié)三，核心元素化合價推測、論證二氧化硫的性質(zhì);環(huán)節(jié)四，突出化學(xué)學(xué)科本質(zhì)，以實驗為證據(jù)推理，通過系列實驗探究幫助學(xué)生認識二氧化硫的漂白性;環(huán)節(jié)五，回歸化學(xué)學(xué)科本質(zhì)，應(yīng)用于生活，解決實際問題。

二、教學(xué)過程分析

（一）教學(xué)環(huán)節(jié)一：引入真實情境，提出 SO2 的危害和處理辦法

【多媒體】SO2 泄露事故新聞。

【討論一】假如你正處在 SO2 泄漏的現(xiàn)場，你將如何去做？

〖學(xué)生〗處理方法：報警（110，119）;戴眼罩和防毒面具、往高處跑、捂濕毛巾、噴水。

〖設(shè)計意圖〗用真實情境引入，通過“ SO2 泄漏”這一突發(fā)緊急情況，培養(yǎng)學(xué)生掌握應(yīng)急救險的技能，同時也引出 SO2 的物理和化學(xué)性質(zhì)。

【討論二】如果你是現(xiàn)場救援人員，除了噴水，你是否還有其他方法消除 SO2？

（二）教學(xué)環(huán)節(jié)二：依據(jù)物質(zhì)類別的通性，設(shè)計實驗探究 SO2 的酸性

〖教師〗SO2 按組成分類，屬于哪類物質(zhì)？它可能具有怎樣的化學(xué)性質(zhì)？說明推測依據(jù)？

〖學(xué)生〗推測 SO2 化學(xué)性質(zhì)：SO2 屬于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。

〖教師〗如何設(shè)計實驗來驗證我們的推測呢？

提供藥品：SO2 氣體（封裝于試管）、NaOH 溶液、Ba（OH）2 溶液、紫色石蕊試液。

〖學(xué)生〗實驗設(shè)計：分別將石蕊試液、Ba（OH）2 溶液加入封裝有 SO2 的試管中，觀察現(xiàn)象，分析實驗原理并得出結(jié)論。

【多媒體】

【思考】若有 SO2 和 CO2 的混合氣體，能否用澄清石灰水檢驗其中的 CO2？為什么？

〖學(xué)生〗SO2 能與澄清石灰水反應(yīng)生成沉淀，會干擾 CO2 的檢驗。

〖設(shè)計意圖〗培養(yǎng)學(xué)生以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)分析問題的能力。通過學(xué)生合作進行實驗探究，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力、觀察能力、實驗?zāi)芰Αw納能力，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識。

（三）教學(xué)環(huán)節(jié)三：引導(dǎo)學(xué)生從 SO2 中心原子化合價變化角度推測 SO2 具有的性質(zhì)

〖學(xué)生〗

〖教師〗如何設(shè)計實驗來驗證我們的推測呢？

提供藥品：SO2 氣體（封裝于試管）、氫硫酸溶液（H2S）、酸性 KMnO4 溶液、紫色石蕊試液、品紅溶液。

〖學(xué)生〗分組實驗設(shè)計：分別將氫硫酸溶液、酸性 KMnO4 溶液加入封裝有 SO2 的試管中，觀察現(xiàn)象，分析原因，書寫化學(xué)反應(yīng)方程式，進行小組匯報。

【多媒體】

〖設(shè)計意圖〗不斷設(shè)置疑問，引導(dǎo)學(xué)生探究，使學(xué)生在探究中思考解決問題的辦法，在合作實驗中提升探究能力，在解決問題中構(gòu)建知識體系和確保模型認知核心素養(yǎng)培養(yǎng)的落實。

（四）教學(xué)環(huán)節(jié)四：通過與 SO2 相關(guān)的幾個顏色變化實驗，探究 SO2 的漂白性

【多媒體】日常生活常見變化：草帽發(fā)黃、銀耳變白。

〖教師〗SO2 與以上兩個顏色變化有關(guān)，據(jù)此推測 SO2 具有什么性質(zhì)？如何通過實驗探究。

提供藥品：SO2 氣體（封裝于試管）、品紅溶液、石蕊試液。

〖學(xué)生〗討論：SO2 可能具有漂白性。

實驗設(shè)計：分別將品紅溶液、石蕊試液加入封裝有 SO2 的試管中，觀察現(xiàn)象。反應(yīng)現(xiàn)象：品紅溶液迅速褪色，石蕊試液只變紅不褪色。分析原因，進行小組匯報。

〖教師〗SO2 具有漂白性，能漂白品紅，但不能漂白石蕊。SO2 的這種漂白作用與前階段學(xué)習(xí)過的氯水的漂白作用相同嗎？如何設(shè)計實驗探究呢？

〖學(xué)生〗設(shè)計實驗：用酒精燈微熱褪色后的品紅溶液，觀察到品紅恢復(fù)紅色，分析原因。

【多媒體】

〖教師〗SO2 的漂白性與氯水的漂白性有什么本質(zhì)上的區(qū)別？

〖學(xué)生〗思考：SO2 的漂白為化合漂白，不穩(wěn)定;氯水的漂白性是由于其所含 HClO 具有強氧化性而具有漂白性，為不可逆漂白。

〖教師〗草帽發(fā)黃，銀耳變白解析：草帽發(fā)黃，銀耳變白是因為 SO2 的漂白性，而又因為其漂白性具有不穩(wěn)定性，所以時間長了漂白了的草帽會發(fā)黃。

〖設(shè)計意圖〗化學(xué)聯(lián)系生活，使學(xué)生在真實的生活情境中掌握知識。同時對比氯水理解 SO2 的漂白性特點，培養(yǎng)學(xué)生用對比、歸納的方法進行學(xué)習(xí)。培養(yǎng)化學(xué)社會責任核心素養(yǎng)，深刻理解化學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境的關(guān)系。將課堂知識應(yīng)用到日常生活中，提高學(xué)習(xí)積極性，為后續(xù)學(xué)習(xí)做好準備。

〖教師〗已知溴水為紅棕色，滴有酚酞的 NaOH 溶液為紅色，SO2 均能使以上兩種溶液褪色，是否體現(xiàn)了 SO2 的漂白性，為什么？設(shè)計實驗驗證猜想。

提供藥品：SO2 氣體（封裝于試管）、NaOH 溶液、BaCl2 溶液、溴水、酚酞試液。

〖學(xué)生〗分組討論并設(shè)計實驗。

【多媒體】

〖設(shè)計意圖〗引導(dǎo)學(xué)生對比分析相同的“褪色”現(xiàn)象中蘊含的不同原因，并能根據(jù)實驗?zāi)康膩碓O(shè)計并優(yōu)化實驗方案，動手操作實驗，動腦對觀察記錄的實驗現(xiàn)象進行分析并獲得結(jié)論。使學(xué)生在對比實驗中掌握研究物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的重要方法“分析對比法”。

（五）教學(xué)環(huán)節(jié)五：充分挖掘?qū)W生的自主學(xué)習(xí)能力，了解 SO2 的用途

〖教師〗物質(zhì)的性質(zhì)決定用途，SO2 的用途體現(xiàn)在哪些方面呢？

【圖片展示】展示百度百科上關(guān)于 SO2 的用途、葡萄酒的配料表、葡萄酒中 SO2 的作用。

【思考 1】你知道 SO2 應(yīng)用于食品的哪個方面嗎？

【思考 2】你知道 SO2 如何“變廢為寶”嗎？

〖學(xué)生〗SO2 用作漂白劑、防腐劑，SO2 作硫酸工業(yè)的原料。

〖設(shè)計意圖〗學(xué)生通過多種途徑獲取知識，培養(yǎng)學(xué)生資料搜集能力、信息提取和分析能力。讓知識聯(lián)系生活實際，讓學(xué)生樹立化學(xué)來源于生活，服務(wù)于生活的觀念和意識。

【練習(xí)】已知某氣體可能含有 SO2 和 CO2 中的一種或兩種，利用以下裝置設(shè)計實驗鑒定該氣體的成分。氣體依次通過的順序是? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 。（裝置可重復(fù)使用）

〖學(xué)生〗

〖教師〗請大家對照引入新課的新聞材料，救援人員采用噴水的方式消除 SO2，是利用了 SO2 哪個化學(xué)性質(zhì)？外泄的 SO2 揮發(fā)到空氣中可能會造成酸雨，如果你是環(huán)保專家，請你思考酸雨的形成原因，并討論一下如何防治酸雨？

〖學(xué)生〗匯報硫酸型酸雨的形成與防治，并書寫相應(yīng)化學(xué)方程式。

在整個課堂實踐中，教師均對學(xué)生回答的問題點評。

三、利用教學(xué)設(shè)計提升學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的分析

從 SO2 的危害性出發(fā)進行教學(xué)設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生從事物的兩面性出發(fā)，診斷并提高學(xué)生解決問題的能力。根據(jù) S 原子的位置以及 SO2 的結(jié)構(gòu)猜測 SO2 的性質(zhì)，認識元素“位”“構(gòu)”“性”的內(nèi)在聯(lián)系，這既是落實“宏觀辨識與微觀探析”的具體體現(xiàn)，又是基于核心觀念的結(jié)構(gòu)化設(shè)計，有利于學(xué)生形成網(wǎng)狀知識結(jié)構(gòu);在探究 SO2 的化學(xué)性質(zhì)實驗時，創(chuàng)設(shè)生動活潑的教學(xué)情境，開闊學(xué)生的發(fā)散思維，幫助學(xué)生訓(xùn)練科學(xué)的實驗操作方法，從化學(xué)實驗事實認識 SO2 的本質(zhì)和規(guī)律，認識實驗在化學(xué)中的重要性，將化學(xué)知識與實驗探究能力的形成以及核心素養(yǎng)的培養(yǎng)有機聯(lián)系起來;最后，從物質(zhì)的用途出發(fā)，幫助學(xué)生用所學(xué)知識解決實際問題，實現(xiàn)“化學(xué)源于生活，服務(wù)于生活”的價值。培養(yǎng)社會責任素養(yǎng)，深刻理解化學(xué)、技術(shù)、社會與環(huán)境的關(guān)系。將課堂知識應(yīng)用到日常生活中，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)做好準備。

【參考文獻】

[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學(xué)課程標準（2017版）[M].北京：人民教育出版社，2018.