走進(jìn)茶卡鹽湖

陸茜

摘要：主題式教學(xué)是基于真實(shí)情境的教學(xué)，體現(xiàn)了教學(xué)方式和學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。文章對(duì)“走進(jìn)茶卡鹽湖——物質(zhì)溶解性的定量表示”一節(jié)內(nèi)容進(jìn)行了教材分析及學(xué)情分析，主題式教學(xué)實(shí)踐則從課題引入、溶解度定義討論、溶解度表與溶解度曲線關(guān)系討論、溶解度曲線繪制方法及溶解度曲線規(guī)律探討、溶解度曲線“應(yīng)用”等方面進(jìn)行闡述，并進(jìn)行了教學(xué)反思。試圖通過主題式教學(xué)，讓學(xué)生的理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探究、勤于反思等核心素養(yǎng)在化學(xué)課堂中得到培養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：主題式教學(xué);茶卡鹽湖;溶解度;核心素養(yǎng)

文章編號(hào)：1008-0546（2021）07-0007-04 中圖分類號(hào)：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.07.002

一、問題的提出

隨著課改的進(jìn)一步深化，教學(xué)研究逐步聚焦在提升學(xué)生的核心素養(yǎng)上。如何在課堂上滲透化學(xué)學(xué)科思想，提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)，是教師密切關(guān)注的問題。

主題式教學(xué)即是“主題式任務(wù)型教學(xué)”，是指以某一主題為教學(xué)載體，以學(xué)生的自主活動(dòng)為主體，使其圍繞主題展開的教學(xué)活動(dòng)。在主題式教學(xué)活動(dòng)中，主題是整個(gè)教學(xué)過程中的靈魂，教學(xué)主題立足于學(xué)生的知識(shí)水平和生活實(shí)際，打通書本世界和生活世界的界限，讓學(xué)生的核心素養(yǎng)在化學(xué)課堂中生根發(fā)芽;主題牽引著各個(gè)系統(tǒng)要素彼此聯(lián)系，相互支持，共同協(xié)作，從而使教學(xué)系統(tǒng)中的各種要素發(fā)揮最大的效能，并最終實(shí)現(xiàn)從認(rèn)知、情感、品德等角度對(duì)學(xué)生身心發(fā)展的塑造[1]。

筆者以“茶卡鹽湖的大青鹽”為例，通過主題式教學(xué)對(duì)溶解度的知識(shí)進(jìn)行整合和探究，設(shè)計(jì)課例“走進(jìn)茶卡鹽湖——物質(zhì)溶解性的定量表示”，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓師生成為學(xué)習(xí)情境的組織者和共同探討者，嘗試提升學(xué)生“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”等學(xué)科素養(yǎng)。以下是筆者的教學(xué)設(shè)計(jì)及實(shí)踐，期望能為一線教師改變教學(xué)思維視角提供啟示。

二、教學(xué)設(shè)計(jì)及實(shí)踐

1.教材分析及學(xué)情分析

“走進(jìn)茶卡鹽湖——物質(zhì)溶解性的定量表示”是一節(jié)關(guān)于溶解度的新授課。在滬教版九年級(jí)化學(xué)教材中，這塊內(nèi)容被安排在第六章“溶解現(xiàn)象”第3節(jié)“物質(zhì)的溶解性”中?！叭芙舛取敝R(shí)的學(xué)習(xí)在“溶解現(xiàn)象”這一章節(jié)中起到承上啟下的作用，既是對(duì)溶液的組成、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的補(bǔ)充，又對(duì)后續(xù)“溶液的配制”起到拓展作用。化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011版）對(duì)“溶解度”的學(xué)習(xí)提出的要求是“了解飽和溶液和溶解度的含義;能利用溶解性表或溶解度曲線，查閱有關(guān)物質(zhì)的溶解性或溶解度;能依據(jù)給定的數(shù)據(jù)繪制溶解度曲線[2]”。利用“茶卡鹽湖的大青鹽”這個(gè)主題把“溶解度的含義”“溶解度曲線的應(yīng)用”這些知識(shí)點(diǎn)整合并串聯(lián)起來就是本節(jié)課的設(shè)計(jì)理念。

溶解度知識(shí)理論性較強(qiáng)，對(duì)于初三學(xué)生來說，剛接觸化學(xué)這門學(xué)科，對(duì)于物質(zhì)的研究還處在“定性”階段，突然要“定量”研究物質(zhì)的溶解性，難度較大。如果這節(jié)課只是按部就班地從溶解度的定義出發(fā)，到介紹溶解度曲線的繪制，再通過練習(xí)達(dá)到鞏固的效果，學(xué)生可能也會(huì)掌握得不錯(cuò)，但這樣的設(shè)計(jì)總覺得少些“靈魂”，給學(xué)生呈現(xiàn)的知識(shí)也是零散的，碰到新的題型，學(xué)生可能也只會(huì)盲目地在頭腦里搜索相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

找到適合的主題，創(chuàng)設(shè)有挑戰(zhàn)性的問題情境，把分散的知識(shí)點(diǎn)按照一個(gè)體系整合起來，由“點(diǎn)”到“線”再到“面”，力求讓學(xué)生頭腦中一個(gè)個(gè)游離的、分散的知識(shí)點(diǎn)都能找到對(duì)應(yīng)的組織，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究精神。

2.教學(xué)實(shí)踐

（1）以茶卡鹽湖相關(guān)視頻及實(shí)驗(yàn)引入課題

從生活中大家比較熟悉的物質(zhì)出發(fā)，引出溶解度概念，讓學(xué)生領(lǐng)悟到原來教材中出現(xiàn)的理論知識(shí)是和生活息息相關(guān)的，從而拉近化學(xué)與生活的距離，化學(xué)來源于生活，又服務(wù)于生活。

第一，讓學(xué)生觀看茶卡鹽湖相關(guān)視頻引入課題，教學(xué)片斷如下：

【師】在我國青海省烏蘭縣茶卡鎮(zhèn)有一個(gè)天然結(jié)晶鹽湖——茶卡鹽湖，被旅行者們稱為中國的“天空之鏡”。今天就讓我們一起來走進(jìn)茶卡鹽湖。

【視頻】播放茶卡鹽湖的宣傳片。

【師】看完這段視頻，大家有什么特別感興趣的，特別想知道的嗎？

【生】在水邊的那些厚厚的白色固體是什么呀？是鹽嗎？能吃嗎？為什么水中還會(huì)有鹽呢？

這些鹽能不能溶于水呢？

第二，由學(xué)生演示“茶卡鹽湖”青鹽的溶解性，教學(xué)片斷如下：

【師】這是一包來自茶卡鹽湖的鹽，人們習(xí)慣稱它為青鹽。茶卡鹽湖的湖水總面積約有104平方千米，相當(dāng)于杭州西湖的十幾倍。為什么在有那么多水的情況下，還是會(huì)有鹽顆粒析出，出現(xiàn)鹽、水共存的現(xiàn)象呢？是這些鹽都難溶于水嗎？

【學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)】①取一支大試管，加入一大塊青鹽顆粒，再加入10mL的水，觀察其溶解情況。

【師】通過實(shí)驗(yàn)，我們能否得出結(jié)論：“這些青鹽是難溶于水的”嗎？

【生】學(xué)生點(diǎn)評(píng)實(shí)驗(yàn)方案。指出可以對(duì)青鹽顆粒進(jìn)行研磨后再做實(shí)驗(yàn)。

【學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)】②在大試管中先加入3.1g青鹽粉末，再往試管中加入10mL水。觀察到大部分固體粉末溶解消失。

【師】由試管中粉末的變化，你能得出什么結(jié)論呢？

【生】粉末在逐步減少，說明青鹽能溶于水。但仍有部分青鹽沒有完全溶解，留在了試管底部，則說明在現(xiàn)在這個(gè)溫度下，青鹽在10mL水中已達(dá)到最大溶解量。

【師】青鹽顆粒中主要含氯化鈉和硫酸鈉，它們一起從湖水中析出，由此可以說明氯化鈉和硫酸鈉的溶解性是一樣的嗎？

【生】不一定。

【師】氯化鈉和硫酸鈉都是易溶物質(zhì)，如何比較氯化鈉和硫酸鈉的溶解性強(qiáng)弱呢？現(xiàn)在給大家提供藥品和儀器，有水、氯化鈉粉末、硫酸鈉粉末，量筒、膠頭滴管、燒杯、藥匙、玻璃棒……

【生】小組討論。

【師】現(xiàn)在大家能比較氯化鈉、硫酸鈉的溶解性強(qiáng)弱了嗎？

【生】20℃時(shí)，氯化鈉的溶解性大于硫酸鈉。

【師】在剛才的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，大家覺得有哪些地方值得我們注意呢？

【生】溫度一致，水量一致，都要達(dá)到飽和，比較溶解的溶質(zhì)多少。

【師】通過以上信息，你能用一句話來定量描述氯化鈉的溶解性嗎？

【生】20℃時(shí)，100g水中最多溶解36g氯化鈉。

（2）第一篇章：溶解度之“初探”——有關(guān)溶解度定義的討論

圍繞青鹽中含有的氯化鈉和硫酸鈉，進(jìn)一步挖掘溶解度的含義，認(rèn)識(shí)溶解度的表示方法，厘清溶解度和溶解性的關(guān)系。

第一，圍繞氯化鈉和硫酸鈉的溶解度，由學(xué)生進(jìn)行溶解度定義的探討，教學(xué)片斷如下：

【師】這種定量描述固體物質(zhì)溶解性的方法就叫固體物質(zhì)的溶解度，用“S”表示。請(qǐng)同學(xué)們用自己的話說說固體物質(zhì)溶解度的含義。

【生】固體物質(zhì)的溶解度就是指：在一定溫度下，該物質(zhì)在100g溶劑中達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的質(zhì)量。

【師】請(qǐng)同學(xué)們判斷下列有關(guān)“20℃時(shí)，S（Na2SO4）=19.5g”含義的表述是否正確？

①100g水中最多溶解19.58 Na2SO4。

②20℃時(shí)，100gNa2SO4飽和溶液中溶有19.5gNa2SO4。

③20℃時(shí)，100g水中能溶解19.5g Na2SO4。

④20℃時(shí)，Na2SO4的溶解度是19.5。

⑤20℃時(shí)，Na2SO4飽和溶液中，溶質(zhì)、溶劑和溶液的質(zhì)量比是19.5g∶100g∶119.5g。

【小結(jié)】溶解度四要素：

第二，了解溶解度和溶解性的關(guān)系，讓學(xué)生針對(duì)溶解度的定義采用游戲的形式進(jìn)行練習(xí)，教學(xué)片斷如下：

【師】溶解度可以定量地表示物質(zhì)溶解性的大小，它與溶解性的關(guān)系如“表1”所示。

表1 常溫下（20℃）溶解度和溶解性的關(guān)系

【師】溶解度可以用來定量地表示物質(zhì)的溶解性。

【游戲】溶解度練習(xí)PK賽。己知：20℃時(shí)S（NaCl）=36g，選出表示20℃時(shí)NaCl飽和溶液的選項(xiàng)。

（3）第二篇章：溶解度之“再探”——深入探討溶解度表與溶解度曲線的關(guān)系

緊扣青盆主題，繼續(xù)從氯化鈉和硫酸鈉的溶解度出發(fā)，了解固體物質(zhì)的溶解度與溫度的關(guān)系，并通過問題驅(qū)動(dòng)的模式，讓學(xué)生討論、探究溶解度表與溶解度曲線的關(guān)系，了解依據(jù)數(shù)據(jù)作圖的方法。

第一，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)體會(huì)固體物質(zhì)的溶解度與溫度的關(guān)系，教學(xué)片斷如下：

【師】回顧我們剛才做的實(shí)驗(yàn)，試管中有青鹽粉末不再溶解，如果要讓青鹽粉末繼續(xù)溶解，我們可以怎么做呢？

【生】加水。

【師】如果要保證水量不變呢？

【生】升高溫度。

【實(shí)驗(yàn)】學(xué)生上臺(tái)演示。

【師】固體消失了，說明什么呢？

【生】隨著溫度的升高，青鹽的溶解度在不斷增大。

第二：讓學(xué)生通過討論體會(huì)列表法表示固體物質(zhì)溶解度的優(yōu)勢(shì)和不足，引出溶解度曲線的學(xué)習(xí)，教學(xué)片斷如下：

【師】同一種固體物質(zhì)在水中的溶解度與溫度有關(guān)。茶卡鹽湖的鹽中有氯化鈉，也有硫酸鈉。

這是氯化鈉和硫酸鈉在不同溫度下的溶解度表。我們經(jīng)常用表格來分析數(shù)據(jù)，這種方法叫列表法。利用列表法可以從雜亂無章的數(shù)據(jù)中得到很多有用的信息（見表2）。

【師】大家能從這張溶解度表里發(fā)現(xiàn)些什么嗎？

【生】討論。

【師】哪個(gè)溫度范圍內(nèi)，氯化鈉和硫酸鈉的溶解度可能相同呢？25℃時(shí)，硫酸鈉的溶解度又會(huì)是多少克呢？

【生】討論。

【師】由此可見，列表法分析數(shù)據(jù)也有其不足之處。有沒有其他分析數(shù)據(jù)的方法呢？

【方法提示】根據(jù)數(shù)據(jù)作圖。在科學(xué)研究中，我們會(huì)接觸到大量的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)的不同類型可以繪制分布圖，或在坐標(biāo)中繪出曲線圖，以便發(fā)現(xiàn)其中的變化規(guī)律。

（4）第三篇章：溶解度之“三探”——探討溶解度曲線的繪制方法和溶解度曲線的規(guī)律

掌握繪制固體物質(zhì)溶解度曲線的方法。繼續(xù)回到主題，了解氯化鈉和硫酸鈉的溶解度曲線的規(guī)律。

第一：讓學(xué)生通過作圖體會(huì)固體物質(zhì)溶解度曲線的繪制方法，教學(xué)片斷如下：

【生】利用下表數(shù)據(jù)（見表3），在坐標(biāo)紙（見圖1和圖2）上繪制氯化鈉的溶解度曲線。

【師】請(qǐng)兩位同學(xué)上臺(tái)在白板上繪制氯化鈉的溶解度曲線，其他同學(xué)用坐標(biāo)模板（A）作圖。

【師】都是氯化鈉的溶解度曲線，為什么會(huì)有不同的圖形呢？

【生】小組討論。

【師】坐標(biāo)單位刻度的長短不一樣，會(huì)影響固體物質(zhì)溶解度曲線的陡斜程度。所以要比較各物質(zhì)的溶解度曲線的變化規(guī)律，應(yīng)放在同一張坐標(biāo)紙上。

【師】展示常見的幾種固體物質(zhì)的溶解度曲線（見圖3）。這是常見的幾種固體物質(zhì)溶解度曲線。

【師】為什么氫氧化鈣的溶解度曲線要單獨(dú)畫呢？

【生】小組討論。

【師】跟列表法相比較，用圖像法表示物質(zhì)的溶解度隨溫度變化的情況有什么優(yōu)點(diǎn)？

【生】思考、交流并回答。

【總結(jié)】數(shù)形結(jié)合，①形象直觀，方便觀察物質(zhì)在各個(gè)溫度下的溶解度。②各物質(zhì)的溶解度隨溫度變化的趨勢(shì)一目了然。

【師】根據(jù)溶解度曲線圖，大家能找出這些固體物質(zhì)的溶解度隨溫度變化的規(guī)律嗎？

【生】總結(jié)。

【小結(jié)】大多數(shù)固體物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而增大：如硝酸鉀;少數(shù)固體物質(zhì)的溶解度受溫度影響變化不大：如氯化鈉;極少數(shù)固體物質(zhì)的溶解度隨溫度升高而降低：如氫氧化鈣。

第二：學(xué)以致用，利用所學(xué)知識(shí)解決前面學(xué)習(xí)遺留的問題，教學(xué)片斷如下：

【師】學(xué)習(xí)了繪制溶解度曲線，大家能解決剛才遺留的問題了嗎？在哪個(gè)溫度范圍內(nèi)，氯化鈉和硫酸鈉的溶解度可能相同？25℃時(shí)，硫酸鈉的溶解度大約是多少克呢？

【生】利用氯化鈉、硫酸鈉的溶解度曲線，討論。

（5）尾聲：溶解度曲線之“應(yīng)用”

化學(xué)是一門與生活密切相關(guān)的科學(xué)，我們學(xué)習(xí)化學(xué)，就要讓這些化學(xué)知識(shí)更好地服務(wù)于社會(huì)，服務(wù)于生活。教學(xué)片斷如下：

【師】通過大家的努力，我們解答了“茶卡鹽湖的青鹽為什么會(huì)從湖水中析出”這個(gè)問題。讓我們來看看下一個(gè)問題吧：“茶卡鹽湖的青鹽能直接食用嗎？”請(qǐng)觀察一下剛才的溶解青鹽的試管。

【生】不可以，青鹽溶液比較渾濁，試管底部有泥沙沉淀，說明青鹽中含有泥沙等雜質(zhì)。

【師】大家能把青鹽中的泥沙除去，進(jìn)行初步提純嗎？

【生】溶解、過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶。

【師】有位同學(xué)也想到了用這些方法進(jìn)行初步提純，她在家做了實(shí)驗(yàn)，并拍了視頻。

【視頻】對(duì)青鹽進(jìn)行初步提純。

【師】據(jù)這位同學(xué)反饋說做完這個(gè)實(shí)驗(yàn)共用時(shí)25分鐘，制得1.6g精鹽，產(chǎn)率為80%。最大的感受是這個(gè)實(shí)驗(yàn)太耗時(shí)耗力了，浪費(fèi)酒精，浪費(fèi)能源。大家有沒有什么方法可以在保證產(chǎn)率的基礎(chǔ)上，縮短這個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)間呢？

【生】適當(dāng)減少加水量，水加的太多會(huì)影響過濾、蒸發(fā)操作的時(shí)間，水加少了固體又不能完全溶解。

【師】那大家能估算一下溶解2g青鹽大約需要加多少水嗎？既不影響實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，又能讓氯化鈉充分溶解。

【生】結(jié)合20℃ S（NaCl）=36g，大約需要加5.6mL水。

【師】大家可以在課后去試做一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)，看看我們估算的數(shù)據(jù)是否合理。

【結(jié)束語】今天的茶卡鹽湖之旅快接近尾聲了。最早的茶卡鹽湖是一個(gè)淡水湖，隨著時(shí)間的積累，茶卡鹽湖慢慢萎縮咸化，出現(xiàn)鹽類沉積。截至2011年4月，茶卡鹽湖儲(chǔ)鹽量達(dá)4.48億噸，氯化鈉含量高達(dá)94%，厚積才能薄發(fā)，這句話與同學(xué)們共勉。

3.教學(xué)反思

溶解度知識(shí)的學(xué)習(xí)若過于理論化，學(xué)生很難在自己的頭腦里形成一張關(guān)于溶解度的知識(shí)網(wǎng)。本節(jié)課利用茶卡鹽湖的大青鹽這個(gè)主題，從青鹽中含有的氯化鈉和硫酸鈉的溶解性強(qiáng)弱的比較，到它們?nèi)芙舛鹊谋硎痉椒?，再到它們?nèi)芙舛惹€的變化特點(diǎn)，緊扣主題，層層遞進(jìn)，一氣呵成，并不斷“借題發(fā)揮”，通過不斷創(chuàng)設(shè)有挑戰(zhàn)性的問題情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，通過學(xué)生分組討論、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)現(xiàn)推理、探究、質(zhì)疑、歸納、總結(jié)、反思的過程，在學(xué)生的頭腦里逐漸形成溶解度的知識(shí)網(wǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)精神、溝通能力以及運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解決實(shí)際生活問題的能力[3]，讓學(xué)生的理性思維、批判質(zhì)疑、勇于探究、勤于反思等核心素養(yǎng)在化學(xué)課堂中得到培養(yǎng)。

課后，筆者采訪了幾位學(xué)生對(duì)這種“主題式教學(xué)”的看法，同學(xué)們紛紛表示“用生活中的主題串起知識(shí)，會(huì)讓我們覺得化學(xué)離我們并不遙遠(yuǎn)”“原來化學(xué)知識(shí)可以解釋那么多生活中的現(xiàn)象”“我總算知道溶解度到底是怎么一回事了”。

主題式教學(xué)強(qiáng)調(diào)基于真實(shí)問題下的情境，課堂上對(duì)情境一以貫之，并多次利用情境關(guān)聯(lián)問題，要求呈現(xiàn)的學(xué)科知識(shí)脈絡(luò)清晰，邏輯嚴(yán)謹(jǐn)，層層遞進(jìn)。貫徹新課程改革的理念，以發(fā)展學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)為主旨，最終要落實(shí)到教師的教育教學(xué)方式上，引導(dǎo)學(xué)生變革學(xué)習(xí)方式，而主題式教學(xué)正是值得嘗試的一種“素養(yǎng)為本”的教學(xué)方式。

參考文獻(xiàn)

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*本文系蘇州市教育學(xué)會(huì)“十三五”教育科研課題（批準(zhǔn)號(hào)“十三·五”Sjh【615】）階段性研究成果。