化學(xué)課堂中“情境串”的創(chuàng)設(shè)

石平平，趙麗娜，張丹丹，賈佩霖(吉林師范大學(xué) 化學(xué)學(xué)院，吉林 四平 136000)

0 引言

真實(shí)的教學(xué)情境不僅為學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展提供了載體，也為學(xué)生提供了具體表現(xiàn)的機(jī)會(huì)[1]。在課堂教學(xué)過程中，創(chuàng)設(shè)連續(xù)遞進(jìn)的情境，拼接瑣粹的知識(shí)點(diǎn)，構(gòu)建學(xué)生自己的化學(xué)時(shí)空概念網(wǎng)絡(luò)?！扒榫炒钡膭?chuàng)設(shè)促使學(xué)生將已有的經(jīng)驗(yàn)與知識(shí)相結(jié)合，建立新知與舊知的邏輯關(guān)系，遷移性地解決問題甚至是創(chuàng)造性地解決，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的形成。

1 化學(xué)課堂創(chuàng)設(shè)“情境串”的意義

1.1 情境依托的真實(shí)背景是豐富化學(xué)課堂內(nèi)容的載體

情境是一種激發(fā)主體興趣、讓主體參與并引起情感共鳴的學(xué)習(xí)環(huán)境，將學(xué)生置身于熟悉的課堂中，減弱學(xué)生對(duì)知識(shí)的陌生感。將課堂教學(xué)與學(xué)生熟悉的情境相結(jié)合，可以激發(fā)學(xué)生在長期記憶中的相關(guān)知識(shí)或表征，使學(xué)生在原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中利用自己的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)吸收新知識(shí)，從而促進(jìn)學(xué)生的理解，提高課堂效率。

1.2 情境展開的問題探究是推動(dòng)化學(xué)課堂拓展的動(dòng)力

傳統(tǒng)的課堂中過于注重習(xí)題的講解，忽視了知識(shí)間的邏輯聯(lián)系。將知識(shí)點(diǎn)與創(chuàng)設(shè)的真實(shí)情境相結(jié)合，形成“情境串”，引出不同的問題，將解決問題與學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)和技能相結(jié)合，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，活躍課堂氛圍，實(shí)現(xiàn)情感化、知識(shí)化課堂。

1.3 情境遵循的邏輯順序是建構(gòu)化學(xué)課堂脈絡(luò)的依據(jù)

真正的教學(xué)情境不應(yīng)是課堂引入時(shí)的點(diǎn)到即止，它的作用不僅在于提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，更在于串聯(lián)各項(xiàng)教學(xué)環(huán)節(jié)，建立完整的學(xué)習(xí)框架[2]。在教學(xué)過程中，對(duì)那些有一定深度的內(nèi)容、設(shè)計(jì)分層問題，通過組合和鋪墊，提高化學(xué)課堂的整體效率，實(shí)現(xiàn)化學(xué)課堂的有意義教學(xué)。教學(xué)要符合學(xué)生已有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)和學(xué)科的知識(shí)邏輯體系，因此在情境的創(chuàng)設(shè)過程中也須符合相關(guān)的要求，使教學(xué)發(fā)揮出最好的效果。

2 化學(xué)課堂創(chuàng)設(shè)“情境串”的途徑

2.1 通過與實(shí)際生活相聯(lián)系創(chuàng)設(shè)“情境串”

杜威將教學(xué)定義為“熟記學(xué)習(xí)內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活相互聯(lián)系的必要性，以便學(xué)生能夠培養(yǎng)態(tài)度并習(xí)慣于探索這兩方面的聯(lián)系點(diǎn)”。通過將學(xué)生熟悉的日常生活情境與知識(shí)連接起來，“情境串”和“知識(shí)串”相互滲透、關(guān)聯(lián)，從而提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。例如，在“鈉的化合物—碳酸鈉和碳酸氫鈉”課程學(xué)習(xí)中：

(1)事先設(shè)計(jì)了一個(gè)如何讓“饅頭”味道更好的活動(dòng)主題，并且老師圍繞這個(gè)主題錄制了相關(guān)視頻。首先，向?qū)W生展示如何用酵母進(jìn)行發(fā)面，蒸出來的饅頭有酸味；接下來為減輕酸味、改善口感，向兩個(gè)相同面團(tuán)中加入了堿性物質(zhì)—碳酸氫鈉和碳酸鈉的視頻，向?qū)W生闡述加有碳酸氫鈉的面團(tuán)更加松軟。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生了解向面團(tuán)中添加碳酸氫鈉會(huì)使面團(tuán)變得更加蓬松，然后引導(dǎo)學(xué)生預(yù)測碳酸氫鈉、碳酸鈉的性質(zhì)。并詢問學(xué)生：①NaHCO3可能具有什么性質(zhì)？②為什么它可以用作膨松劑？

(2) 接下來，分別演示加熱NaHCO3和Na2CO3。學(xué)生觀察到加熱NaHCO3會(huì)生成氣體，并且這種氣體會(huì)使澄清石灰水變渾濁，推測該氣體為CO2，同時(shí)也觀察到試管內(nèi)壁有水珠；Na2CO3加熱卻沒有明顯現(xiàn)象出現(xiàn)。這時(shí)教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出兩者的穩(wěn)定性強(qiáng)弱，并得出為什么加有碳酸氫鈉的面團(tuán)更蓬松的原因。

設(shè)計(jì)意圖：創(chuàng)設(shè)來源于學(xué)生熟悉的生活情境，激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)。

(3)教師提出在制作饅頭的過程中，發(fā)現(xiàn)饅頭帶有苦味，詢問相關(guān)糕點(diǎn)類師傅，糕點(diǎn)類師傅說是膨松劑加多的原因，導(dǎo)致堿味過大，從而影響了口感。教師接下來提問：饅頭的堿味從何而來？從而引導(dǎo)出NaHCO3和Na2CO3的對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究。學(xué)生觀看教師演示實(shí)驗(yàn)，總結(jié)歸納出兩者堿性強(qiáng)弱。

設(shè)計(jì)意圖：通過情境滲透，進(jìn)一步提高學(xué)生的觀察能力。

(4)教師講述使用碳酸氫鈉作為膨松劑的劑量控制很嚴(yán)格，加入的劑量少難以獲得蓬松的效果，加的劑量多會(huì)使饅頭的酸度升高、表面發(fā)黃，影響質(zhì)量和口感，所以碳酸氫鈉并不是理想的膨松劑。為了克服這種問題，利用酸堿中和的原理，進(jìn)而推出了復(fù)合膨松劑。教師向?qū)W生介紹復(fù)合膨松劑，并指出酸性物質(zhì)的作用，引導(dǎo)學(xué)生以HCl 為例，從離子反應(yīng)的角度寫出NaHCO3和Na2CO3與酸溶液反應(yīng)的離子方程式。

利用化學(xué)學(xué)科緊密聯(lián)系日常生活、社會(huì)以及生產(chǎn)實(shí)踐的特點(diǎn)，盡量使知識(shí)貼近學(xué)生生活、貼近學(xué)生實(shí)際和原有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生對(duì)于知識(shí)的學(xué)習(xí)[3]。所創(chuàng)設(shè)的情境要與知識(shí)相互融合貫通，要與社會(huì)生產(chǎn)生活相聯(lián)系，深化學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)的建構(gòu)，同時(shí)還可使學(xué)生親身嘗試與化學(xué)有關(guān)的社會(huì)生活問題的解決過程。

2.2 通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)“情境串”

實(shí)驗(yàn)心理學(xué)家赤瑞特拉通過大量實(shí)驗(yàn)證明：通過各種感官刺激獲得的信息量比僅通過教師講授的方法獲得的知識(shí)更容易理解。將化學(xué)實(shí)驗(yàn)置身于連續(xù)的真實(shí)情境中，面對(duì)真實(shí)的問題，學(xué)生積極參與、深入理解化學(xué)基本事實(shí)、規(guī)律和觀念，從而提高學(xué)生結(jié)構(gòu)化化學(xué)知識(shí)能力[4]。例如在“金屬的腐蝕與防護(hù)”課程中：

(1)首先向?qū)W生展示我們?cè)谏钪谐Ｒ姷匿撹F制品生銹、銅制品長出銅綠等金屬腐蝕的現(xiàn)象的圖片。接下來學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究鋼鐵腐蝕的原因。學(xué)生分別在兩只試管中加入等量的稀硫酸，并在其中一支試管中加入2 g 鐵粉，另一支試管中加入等量鐵粉和1 g 碳粉。通過兩組產(chǎn)生的氣泡速度的快慢進(jìn)而引出產(chǎn)生不同金屬腐蝕的現(xiàn)象原因—化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。

設(shè)計(jì)意圖：通過實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生好奇心。

(2)接下來向?qū)W生展示在植物生長的環(huán)境下或中性環(huán)境下金屬腐蝕的圖片。在教師的指導(dǎo)下，同學(xué)們展開討論并進(jìn)行試驗(yàn)探究在中性環(huán)境下金屬被腐蝕的原因。同學(xué)們分別向兩只試管中放入鐵粉和碳粉，并按照教師提供的裝置圖進(jìn)行組裝連接，觀察現(xiàn)象。學(xué)生們會(huì)觀察到左邊導(dǎo)管中液面上升，紅墨水液柱向左移動(dòng)，右邊現(xiàn)象與之相反。實(shí)驗(yàn)再繼續(xù)一段時(shí)間會(huì)發(fā)現(xiàn)試管中出現(xiàn)紅棕色的沉淀物。通過以上現(xiàn)象引出析氫腐蝕以及吸氧腐蝕的知識(shí)。

設(shè)計(jì)意圖：情境貫穿，引入新知識(shí)。

(3)向?qū)W生展示船體在外表鑲嵌鋅塊，這是什么原理呢？接下來學(xué)生將鋅快和鐵塊平行插入盛有經(jīng)過酸化的氯化鈉溶液的燒杯中，在教師指導(dǎo)下連接好裝置，觀察電流表的指針以及燒杯中兩個(gè)電極附近所產(chǎn)生的現(xiàn)象，從而引出金屬的防護(hù)方法—犧牲陽極的陰極保護(hù)法。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)以致用，增加學(xué)生學(xué)習(xí)樂趣，提高學(xué)生的成就感。

(4)向?qū)W生介紹常用的電化學(xué)保護(hù)法有兩種，除上面介紹的犧牲陽極的陰極保護(hù)法外，還有一種是外加電流的陰極保護(hù)法。并在教師的指導(dǎo)下，將小塊鋼鐵作為陰極，把惰性電極作為輔助陰極，兩者均放在電解質(zhì)溶液中并外接直流電源，通電后觀察電流表指針的指向，從而加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解與鞏固。

設(shè)計(jì)意圖：通過情境的延續(xù)，加深學(xué)生對(duì)知識(shí)體系的建構(gòu)，深化對(duì)知識(shí)的梳理，使整個(gè)情境能夠首尾結(jié)合，形成閉環(huán)，最大限度地促進(jìn)學(xué)生的自我驅(qū)動(dòng)力，能夠?qū)W以致用。

通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境，促進(jìn)學(xué)生對(duì)金屬腐蝕和防護(hù)知識(shí)的理解，使學(xué)生在探索和解決問題的過程中學(xué)習(xí)知識(shí)，加深對(duì)已有知識(shí)的理解，提高解決問題的能力。同時(shí)，分組實(shí)驗(yàn)有利于提高學(xué)生的合作交流能力。學(xué)生通過動(dòng)手操作與小組合作討論的方式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力、宏觀與微觀探析能力、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任和不斷追尋真理的熱情。

2.3 通過信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)“情境串”

在傳統(tǒng)學(xué)習(xí)環(huán)境下，學(xué)生了解的問題情境大多是基于教師形象地描述來獲得的，這對(duì)學(xué)生的意義建構(gòu)造成了一定的影響，不利于知識(shí)的遷移。通過信息技術(shù)來創(chuàng)設(shè)多個(gè)連續(xù)的情境，使情境更加多維、立體。例如在“氯及其化合物”的課堂教學(xué)過程中：

(1)教師先可以介紹生活中常見的84 消毒液和潔廁靈，并播放二者混合使用使人體健康受到傷害的新聞事實(shí)，使同學(xué)們思考為何兩者不能混合使用？

設(shè)計(jì)意圖：創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，削弱學(xué)生對(duì)于新知識(shí)的陌生感，引入接下來的課程學(xué)習(xí)。

(2)緊接著讓學(xué)生觀看84 消毒液和潔廁靈不能混用的視頻。

設(shè)計(jì)意圖：通過播放實(shí)驗(yàn)視頻，使學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，證實(shí)了84 消毒液和潔廁靈混合在一起會(huì)產(chǎn)生氯氣，同時(shí)使學(xué)生對(duì)氯氣的物理性質(zhì)也有了解—氯氣為黃綠色氣體，也能增強(qiáng)學(xué)生的自我保護(hù)意識(shí)。

(3)接下來多媒體投影展示氯氣的發(fā)展史，并提出相關(guān)問題：①依據(jù)氯氣的發(fā)展史可以總計(jì)歸納出哪些物理性質(zhì)；②如何書寫制備氯氣方程式？③漂白有色紙張、蔬菜和花的物質(zhì)究竟是誰？誰具有漂白性？這種漂白性是否能持久？

設(shè)計(jì)意圖：通過貫穿情境，使學(xué)生了解到氯氣的制法，并且在沿著科學(xué)家腳步追尋知識(shí)的同時(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和人文素養(yǎng)。

(4)從上述相關(guān)化學(xué)史實(shí)可了解到制備氯氣的反應(yīng)物，那其反應(yīng)裝置呢？接下來投影氯氣的反應(yīng)裝備，并引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合相關(guān)知識(shí)討論總結(jié)出完整的制備氯氣的裝置。并從氧化還原反應(yīng)的角度寫出化學(xué)反應(yīng)方程式。

設(shè)計(jì)意圖：通過延續(xù)情境，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的分析能力，同時(shí)加深對(duì)氧化還原反應(yīng)的理解。

(5)投影三種制備氣體的裝置圖，并讓學(xué)生思考回答這幾種裝置分別適用于什么氣體的制備？

設(shè)計(jì)意圖：通過情境的疊加，使學(xué)生能夠辨別實(shí)驗(yàn)裝置圖，并對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行分類總結(jié)，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生的求知欲望和不斷探究的能力。

(6)得出制備氯氣的裝置示意圖，并向?qū)W生介紹收集氯氣的方法，提問為何要用向上排空氣法收集氯氣，請(qǐng)學(xué)生認(rèn)真思考并得出結(jié)論。接下來介紹在收集氣體的過程中所要注意的事項(xiàng)。

設(shè)計(jì)意圖：鍛煉學(xué)生是否能根據(jù)所要制備物質(zhì)的性質(zhì)，分析制備的氣體中是否存在其他雜質(zhì)。

(7)并且根據(jù)以上所得出的知識(shí)，小組合作設(shè)計(jì)制取干燥純凈氯氣的整套反應(yīng)裝置并畫出裝置圖。并向?qū)W生提問，裝有飽和食鹽水的裝置和裝有濃硫酸的裝置是否能夠調(diào)換位置。

設(shè)計(jì)意圖：通過情境再現(xiàn)，提高學(xué)生對(duì)氣體制備實(shí)驗(yàn)裝置的辨別能力，使學(xué)生了解制備氣體的一系列順序?yàn)椋喊l(fā)生裝置→除雜裝置→收集裝置→尾氣處理裝置，并且使學(xué)生掌握相關(guān)注意事項(xiàng)。

3 化學(xué)課堂創(chuàng)設(shè)“情境串”的反思

3.1 “情境串”的創(chuàng)設(shè)要結(jié)合教學(xué)目標(biāo)

情境的創(chuàng)設(shè)服務(wù)于課堂教學(xué)，課堂教學(xué)中的情境素材應(yīng)根據(jù)教學(xué)目標(biāo)進(jìn)行精心選擇，而不是簡單的堆砌[5]。任何教學(xué)活動(dòng)都需要以實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)為出發(fā)點(diǎn)和歸宿。因此，教師創(chuàng)造連續(xù)教學(xué)情境、選擇教學(xué)素材時(shí)，需要與教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)目標(biāo)緊密聯(lián)系，在教學(xué)活動(dòng)和教學(xué)內(nèi)容之間搭建教學(xué)平臺(tái)，使其創(chuàng)設(shè)的“情境串”，能融入到教學(xué)活動(dòng)和教學(xué)內(nèi)容中，從而在學(xué)生和新知識(shí)之間搭建橋梁。

3.2 “情境串”的創(chuàng)設(shè)要關(guān)注學(xué)生的情感體驗(yàn)

教師在進(jìn)行“情境串”的創(chuàng)設(shè)時(shí)，應(yīng)更多呈現(xiàn)一些積極的情境素材使之串聯(lián)起來，不要讓學(xué)生對(duì)一些化學(xué)用品形成污染、有毒等印象，不利于學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的構(gòu)建。創(chuàng)設(shè)積極正面的課堂情境代替危險(xiǎn)事故場景的再現(xiàn)，使學(xué)生在輕松的課堂氛圍中學(xué)習(xí)。

3.3 “情境串”的創(chuàng)設(shè)要提升學(xué)生的動(dòng)手操作能力

通過若干小實(shí)驗(yàn)的串聯(lián)結(jié)合形成一個(gè)完整的“情境串”，使學(xué)生置身于實(shí)驗(yàn)情境中，學(xué)生通過進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作將所學(xué)習(xí)到的知識(shí)去解決實(shí)際操作中的問題。同時(shí)對(duì)學(xué)生也可以進(jìn)行邏輯思維的鍛煉，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用遷移能力，從而實(shí)現(xiàn)思維的發(fā)散與聚合的統(tǒng)一。

3.4 “情境串”的創(chuàng)設(shè)要具有合理性

串聯(lián)的情境之間所涉及的知識(shí)要具有關(guān)聯(lián)性，同時(shí)在時(shí)間上也要具有規(guī)劃性，不宜占用過多的課堂時(shí)間。同時(shí)“情境串”的數(shù)量要控制在一定的范圍內(nèi)，串聯(lián)的情境越多，整個(gè)課堂中所涉及的元素就會(huì)更多，從而使學(xué)生眼花繚亂，削弱了學(xué)生對(duì)知識(shí)本身的關(guān)注。同時(shí)也要控制好所創(chuàng)設(shè)情境的難易程度，符合學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)中的“最近發(fā)展區(qū)”，使學(xué)生增強(qiáng)對(duì)知識(shí)的樂趣，創(chuàng)設(shè)智慧課堂。

4 結(jié)語

隨著課程改革的不斷深入，教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)越來越受到重視。以化學(xué)課堂為載體創(chuàng)設(shè)連續(xù)的教學(xué)情境，使其形成“情境串”，有利于知識(shí)的層層遞進(jìn)、遷移應(yīng)用，更符合低階思維到高階思維的躍遷，促進(jìn)學(xué)生的理解和使其教學(xué)效果最大化，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。