基于五線(xiàn)融合的初中化學(xué)新授課教學(xué)探究

王曼玉

摘要：以“飲料為何會(huì)變色？”為主線(xiàn)，將滬教版第七章第一節(jié)溶液的酸堿性一課通過(guò)“感知溶液酸堿性的定性檢測(cè)、感受溶液酸堿性的定量測(cè)定、感悟溶液酸堿性的重要價(jià)值”三個(gè)環(huán)節(jié)串連，并運(yùn)用“五線(xiàn)融合”的教學(xué)模式促進(jìn)學(xué)生知識(shí)和思維的遷移、應(yīng)用，提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力，逐步滲透中學(xué)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：溶液的酸堿性;五線(xiàn)融合;教學(xué)實(shí)踐;核心素養(yǎng)

文章編號(hào)：1008-0546（2022）08-0056-04?? 中圖分類(lèi)號(hào)：G632.41?? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.08.012

新授課是一種以知識(shí)的形成為主要任務(wù)的課型，講究探究性、過(guò)程性、建構(gòu)性。然而初中化學(xué)課常始于初三，由于中考?jí)毫Υ?、時(shí)間緊、任務(wù)重等特點(diǎn)，化學(xué)學(xué)科新授課常采用滿(mǎn)堂灌或教師一言堂的模式，學(xué)生無(wú)法經(jīng)歷新知識(shí)的形成過(guò)程，獲得親身參與科學(xué)探究的體驗(yàn)，無(wú)法經(jīng)歷價(jià)值觀的形成過(guò)程，增強(qiáng)對(duì)社會(huì)的責(zé)任心和使命感，無(wú)法充分體驗(yàn)自主學(xué)習(xí)合作交流的過(guò)程，強(qiáng)化信息收集處理和交流分享的能力。且《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》中明確提出：讓學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)主動(dòng)地體驗(yàn)科學(xué)探究的過(guò)程，在知識(shí)的形成、相互聯(lián)系和應(yīng)用過(guò)程中養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度，學(xué)習(xí)科學(xué)方法，在“做科學(xué)”的探究實(shí)踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力[1]。于是我校近年來(lái)開(kāi)展了基于“五線(xiàn)融合”的教學(xué)模式，從“情境、問(wèn)題、活動(dòng)、知識(shí)、認(rèn)知”五條線(xiàn)出發(fā)，以情境為載體，問(wèn)題為驅(qū)動(dòng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究搭建知識(shí)體系，并逐步實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科能力和學(xué)科素養(yǎng)的核心目標(biāo)。

一、基于“五線(xiàn)融合”的教學(xué)設(shè)計(jì)思路

“溶液的酸堿性”一課來(lái)自于滬教版初中化學(xué)第七章第一節(jié)[2]，是整個(gè)第七章學(xué)習(xí)的起始和基石。要求學(xué)生達(dá)成以下學(xué)習(xí)目標(biāo)：

（1）認(rèn)識(shí)溶液的酸堿性，了解并初步學(xué)會(huì)使用酸堿指示劑檢測(cè)溶液的酸堿性，會(huì)用pH試紙粗略測(cè)定溶液的酸堿度。

（2）知道酸堿性對(duì)人體健康和農(nóng)作物生長(zhǎng)的影響等。

（3）通過(guò)指示劑的使用，了解化學(xué)測(cè)量在化學(xué)研究和生產(chǎn)、生活中的重要作用。

（4）會(huì)用溶液酸堿性的知識(shí)解釋生活中的一些有關(guān)現(xiàn)象[3]。

雖然學(xué)生已經(jīng)在第二章第二節(jié)“奇妙的二氧化碳”和第三章第一節(jié)“構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒”兩個(gè)章節(jié)有所接觸，但知識(shí)零散尚未形成體系。為完成教學(xué)任務(wù)、達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，本節(jié)課通過(guò)感知溶液酸堿性的定性檢測(cè)、感受溶液酸堿性的定量測(cè)定、感悟溶液酸堿性的重要價(jià)值三個(gè)環(huán)節(jié)串連，通過(guò)“五線(xiàn)融合”的教學(xué)模式在教學(xué)過(guò)程中逐步落實(shí)學(xué)科知識(shí)，不斷滲透化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。設(shè)計(jì)思路如表1所示。

二、基于“五線(xiàn)融合”的教學(xué)課堂實(shí)錄

【引入情景】演示實(shí)驗(yàn)：將紫薯汁加入幾杯“水”中（變化情況如圖1、圖2所示）

【提問(wèn)】為何會(huì)有如此奇妙的色彩變化？

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生直觀地感受到變化，并和自己現(xiàn)有的認(rèn)知形成沖突，從而引發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，為本節(jié)課有關(guān)溶液酸堿性的學(xué)習(xí)打下基石。

環(huán)節(jié)一：感知溶液酸堿性的定性檢測(cè)

【提問(wèn)】同學(xué)們能否聯(lián)系已學(xué)知識(shí)和生活經(jīng)驗(yàn)，說(shuō)說(shuō)你知道的酸性或堿性溶液？

【追問(wèn)】你是通過(guò)什么樣的方法得知的？

【提問(wèn)】如果這兩種指示劑遇到其他兩種酸堿性不同的溶液顏色會(huì)如何變化？你能否通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究？

學(xué)生實(shí)驗(yàn)1：

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模豪靡阎釅A性的溶液探究紫色石蕊試液和無(wú)色酚酞試液的變色情況。

儀器：西林瓶，一次性滴管。

藥品：紫色石蕊試液、酚酞試液、碳酸溶液、氨水、食鹽水。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象見(jiàn)表2：

【提問(wèn)】結(jié)合實(shí)驗(yàn)，同學(xué)們能否總結(jié)出兩種指示劑的變色規(guī)律？

【提問(wèn)】液態(tài)的指示劑在使用的過(guò)程中可能有所不便，更為便捷的石蕊試紙被發(fā)明。結(jié)合已經(jīng)使用過(guò)的石蕊試紙的圖片，你能否總結(jié)出兩種試紙分別適用于檢測(cè)哪種類(lèi)型的溶液？

【追問(wèn)】結(jié)合石蕊的發(fā)現(xiàn)，同學(xué)們能否猜測(cè)飲料變色的原因？

【資料卡】紫薯含有花青素，花青素可以根據(jù)溶液酸堿性不同展示出不同的變色。

【提問(wèn)】是否如同學(xué)們所說(shuō)起始的飲料酸堿性不同導(dǎo)致了色彩的多變，你能否選擇恰當(dāng)?shù)闹甘緞┻M(jìn)行檢測(cè)？選擇的理由是什么？

學(xué)生實(shí)驗(yàn)2

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模豪弥甘緞┨骄课粗芤旱乃釅A性。儀器：點(diǎn)滴板。

藥品：待測(cè)溶液，紫色石蕊試液。

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象見(jiàn)表3：

設(shè)計(jì)意圖：結(jié)合已學(xué)知識(shí)快速回憶有關(guān)溶液酸堿性的檢驗(yàn)方法，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的遷移和利用。再利用已知酸堿性的溶液探究總結(jié)指示劑的變色規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生收集和處理信息的能力，提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究獲得新知識(shí)的能力，繼而通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象啟發(fā)思考飲料變色的原因，提高學(xué)生模型認(rèn)知的能力，總結(jié)出花青素是一種酸堿指示劑，達(dá)到知識(shí)活學(xué)活用的目的。

環(huán)節(jié)二：感受溶液酸堿性的定量測(cè)定

【提問(wèn)】通過(guò)剛才的實(shí)驗(yàn)探究，我們找到了飲料色彩紛呈的原因，但是你有沒(méi)有發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題？

【追問(wèn)】同樣是酸性的溶液為何它們使花青素呈現(xiàn)出來(lái)的紅色深淺不一？可能和什么因素有關(guān)？

【資料卡】酸堿性和酸堿度的區(qū)別和聯(lián)系。

【提問(wèn)】你可以簡(jiǎn)單總結(jié)pH 和溶液酸堿性之間的關(guān)系嗎？

【追問(wèn)】如何測(cè)量溶液的pH？

【視頻】酸堿度的測(cè)定。

【提問(wèn)】你可以總結(jié)出pH試紙的使用方法以及注意事項(xiàng)嗎？

【資料卡】花農(nóng)為了得到不同顏色的繡球花，常使用繡球調(diào)色劑。

【提問(wèn)】現(xiàn)有一份繡球調(diào)色劑的溶液，你可以利用 pH試紙測(cè)定溶液的酸堿度嗎？

學(xué)生實(shí)驗(yàn)3

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模豪胮H試紙粗略測(cè)量溶液的酸堿度。

儀器：pH試紙，表面皿，玻璃棒。

藥品：繡球調(diào)色劑溶液。

【提問(wèn)】同一份待測(cè)液，為何大家測(cè)量出的數(shù)值卻是不一樣的呢？

【資料卡】pH試紙和pH計(jì)。

演示實(shí)驗(yàn)：pH計(jì)檢測(cè)繡球調(diào)色劑溶液的pH。

設(shè)計(jì)意圖：從同種酸堿性的溶液呈現(xiàn)出來(lái)的色彩深淺不一出發(fā)，引出酸堿度的學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)定性到定量的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題的能力。注重整個(gè)教學(xué)過(guò)程中的探究意識(shí)。然后通過(guò)pH試紙粗略測(cè)量到pH 計(jì)更加精準(zhǔn)的測(cè)量對(duì)比，體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性。

環(huán)節(jié)三：感悟溶液酸堿性的重要價(jià)值

【資料卡】在酸性土壤中繡球可以開(kāi)出藍(lán)色的花，在堿性土壤中繡球可以開(kāi)出紅色的花。

【提問(wèn)】花農(nóng)常常施加硫酸鋁溶液來(lái)獲得藍(lán)色花，你可以判斷出硫酸鋁溶液的酸堿性嗎？

【資料卡】酸雨和正常雨水。

【提問(wèn)】結(jié)合2011～2020年常州降雨統(tǒng)計(jì)圖，請(qǐng)你判斷常州哪些年份的降雨屬于酸雨？

【提問(wèn)】人體的酸堿平衡依賴(lài)所攝入的食物和人體排泄功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。健康的人體體液為弱堿性，那經(jīng)常喝雪碧等碳酸飲料好嗎？為什么？

【資料卡】喝一瓶雪碧人體再次達(dá)到酸堿平衡需要中和32瓶pH=8的礦泉水。

【資料卡】肥皂要在弱堿性的條件下制作，這樣才不會(huì)傷害我們的皮膚。市面上上海硫磺皂的pH為8～10，舒膚佳pH為7～7.5，雕牌洗衣皂pH為8～11。

【提問(wèn)】請(qǐng)問(wèn)哪種肥皂最不易造成皮膚的傷害？為什么？

設(shè)計(jì)意圖：從自然生態(tài)、人體健康、科研生產(chǎn)三個(gè)方面進(jìn)行舉例和知識(shí)再應(yīng)用，讓學(xué)生感受到化學(xué)在生活中的諸多應(yīng)用以及重要價(jià)值，體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科價(jià)值。

【總結(jié)】今天我們從飲料色彩多變的問(wèn)題出發(fā)，通過(guò)從定性到定量的思想轉(zhuǎn)變找到了飲料色彩紛呈的原因，學(xué)習(xí)了有關(guān)溶液酸堿性的檢測(cè)方法，在學(xué)習(xí)知識(shí)的同時(shí)也感受到溶液酸堿性在我們生產(chǎn)生活中的重要價(jià)值。希望同學(xué)們?cè)谏钪锌梢愿嗟剡\(yùn)用化學(xué)視角看待問(wèn)題，使用化學(xué)方法解決問(wèn)題！

設(shè)計(jì)意圖：將情境線(xiàn)貫穿到底，并把本節(jié)課的重要知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行提煉總結(jié)，有助于學(xué)生新知識(shí)體系的建構(gòu)，同時(shí)讓學(xué)生經(jīng)歷價(jià)值觀的形成過(guò)程，增強(qiáng)對(duì)社會(huì)的責(zé)任心和使命感。

三、基于“五線(xiàn)融合”的課堂教學(xué)反思

1.巧思實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)提升課堂效率

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是初中化學(xué)教學(xué)中的重要組成部分，對(duì)于學(xué)生整體化學(xué)素養(yǎng)的形成與發(fā)展有著極為重要的意義[4]。但是學(xué)生整體動(dòng)手實(shí)踐能力不強(qiáng)，尤其實(shí)驗(yàn)儀器藥品過(guò)多時(shí)，學(xué)生難以掌握理解實(shí)驗(yàn)步驟和目的，常導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果不可控、實(shí)驗(yàn)結(jié)論不清晰、實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果差等結(jié)果。巧妙地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或給予一些輔助性實(shí)驗(yàn)清單可以避免很多問(wèn)題。

如本課中學(xué)生活動(dòng)1，為快速有效地完成實(shí)驗(yàn)，筆者設(shè)計(jì)了如圖3所示的實(shí)驗(yàn)裝置。該裝置由兩部分組成：西林瓶和一次性滴管的吸頭部分，實(shí)驗(yàn)前將已知酸堿性的溶液和指示劑分別裝在里面，并貼上標(biāo)簽，學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)只需要顛倒搖勻，記錄變色情況即可。

學(xué)生活動(dòng)2中待測(cè)液有六種，若使用普通的試劑瓶和膠頭滴管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的話(huà)，需要使用到的儀器較多，準(zhǔn)備量大，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致學(xué)生思維混亂，實(shí)驗(yàn)儀器交叉使用導(dǎo)致試劑污染或者實(shí)驗(yàn)結(jié)論有誤等。所以筆者做出了兩點(diǎn)創(chuàng)新：①將所有的試劑裝在帶有膠頭滴管的精華瓶中貼上標(biāo)簽，同時(shí)標(biāo)有序號(hào)①～⑥。如圖4所示避免交叉污染等問(wèn)題。②將點(diǎn)滴板換成多孔板，并且提供印有多孔板俯視圖的實(shí)驗(yàn)清單，如圖5所示，學(xué)生只要按照序號(hào)加入相應(yīng)的孔洞內(nèi)，觀察變色情況從而判斷酸堿性即可。

2.巧設(shè)趣味情境開(kāi)啟思維之門(mén)

在知識(shí)陌生且枯燥等因素的制約下，一個(gè)熟悉且?guī)в姓J(rèn)知沖突的課堂情境可以將學(xué)生快速帶入課堂，沉浸其中，減少陌生和不適感，從而達(dá)到更好的課堂氛圍和效果。紫薯汁是大家熟悉的一種食物，然而紫薯汁加入幾杯無(wú)色的溶液中卻可以展示出斑斕的色彩，迅速抓住學(xué)生的眼球以及探索的欲望，從而順利引出課題。情境選擇的方式有很多，可以是學(xué)生熟悉但不夠了解的生產(chǎn)生活、可以是學(xué)生認(rèn)知的沖突點(diǎn)、可以是化學(xué)史、可以是科研熱點(diǎn)等。

3.巧引真實(shí)數(shù)據(jù)培養(yǎng)求是精神

科學(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。講究實(shí)事求是的態(tài)度和一絲不茍的精神。而學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)方法論的養(yǎng)成，必須依賴(lài)定理，定律背后的真實(shí)數(shù)據(jù)[5]。在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)用真實(shí)數(shù)據(jù)不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、強(qiáng)化學(xué)生對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解與應(yīng)用，還可以讓學(xué)生明白化學(xué)學(xué)習(xí)在解決實(shí)際問(wèn)題中的重要價(jià)值、培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實(shí)的科學(xué)精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。在本課第三個(gè)環(huán)節(jié)——感悟溶液酸堿性的重要價(jià)值，筆者選擇通過(guò)知網(wǎng)查找近些年來(lái)常州的酸雨降雨情況進(jìn)行有關(guān)酸雨等知識(shí)的運(yùn)用總結(jié)，而非選擇一個(gè)沒(méi)有真實(shí)意義的A 城降雨情況。意在升華學(xué)生的情感。具體圖片如圖6所示[6]。

參考文獻(xiàn)

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[3]王祖浩.義務(wù)教育教科書(shū)：九年級(jí)化學(xué)（下冊(cè)）教師教學(xué)指導(dǎo)書(shū)[M].上海：上海教育出版社，2014.

[4]陳艷萍.基于創(chuàng)新的視角淺析初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生整體化學(xué)素養(yǎng)提升的作用[J].考試周刊，2021（71）：101-103.

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