基于真實(shí)情境的初中化學(xué)深度學(xué)習(xí)實(shí)踐探究

摘要：《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》提出教師應(yīng)積極開(kāi)展核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的化學(xué)教學(xué)，充分發(fā)揮化學(xué)課程的育人功能，落實(shí)立德樹(shù)人根本任務(wù)。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)情及學(xué)校實(shí)際，以生為本，創(chuàng)設(shè)真實(shí)、生動(dòng)、直觀且富有啟迪性的學(xué)習(xí)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣，引發(fā)學(xué)生深度思考，幫助學(xué)生建構(gòu)學(xué)科各層級(jí)概念，實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)從掌握知識(shí)到發(fā)展素養(yǎng)的真正轉(zhuǎn)變。

關(guān)鍵詞：新課標(biāo)；真實(shí)情境；深度學(xué)習(xí)

《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下通稱“新課標(biāo)”）在“重視開(kāi)展核心素養(yǎng)導(dǎo)向的化學(xué)教學(xué)”的課程理念中提出“創(chuàng)設(shè)真實(shí)問(wèn)題情境，倡導(dǎo)‘做中學(xué)’‘用中學(xué)’‘創(chuàng)中學(xué)’，開(kāi)展項(xiàng)目式學(xué)習(xí)，重視跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)”。為此，化學(xué)教學(xué)必須關(guān)注學(xué)科知識(shí)與學(xué)生經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)實(shí)生活、社會(huì)生產(chǎn)之間的關(guān)聯(lián)；引導(dǎo)學(xué)生從真實(shí)情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，展開(kāi)討論，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；在解決問(wèn)題的過(guò)程中，形成和發(fā)展認(rèn)識(shí)化學(xué)的思路、方法及科學(xué)態(tài)度，最終形成學(xué)生在比較復(fù)雜的情境中運(yùn)用學(xué)科知識(shí)、關(guān)鍵能力解決實(shí)際問(wèn)題的素養(yǎng)。知識(shí)具有情境性，知識(shí)的產(chǎn)生、理解及遷移過(guò)程均離不開(kāi)情境的支撐。創(chuàng)設(shè)與學(xué)生生活、學(xué)習(xí)密切相關(guān)的真實(shí)情境，讓學(xué)生在真實(shí)情境中學(xué)習(xí)化學(xué)是形成學(xué)科核心素養(yǎng)的必經(jīng)之路。

“金屬材料”一課是人教版初中化學(xué)教材九年級(jí)下冊(cè)第八單元第一課的教學(xué)內(nèi)容。該單元隸屬于“物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用”學(xué)習(xí)主題。本單元學(xué)習(xí)之前，學(xué)生已經(jīng)通過(guò)學(xué)習(xí)氧氣、二氧化碳等具體且熟悉的物質(zhì)的組成、性質(zhì)、變化、用途及制備，初步建立了學(xué)習(xí)化學(xué)的一般思路和方法。從本單元學(xué)習(xí)開(kāi)始，學(xué)生要從“物質(zhì)類別”的視角深入研究物質(zhì)，因此該單元在初中化學(xué)教學(xué)中具有重要的地位及作用。

一、以真實(shí)視頻情境導(dǎo)入新課，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)觀認(rèn)為，文化和情境對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)具有非常重要的價(jià)值。將學(xué)習(xí)情境與真實(shí)生活建立關(guān)聯(lián)，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)所學(xué)與所用之間的關(guān)系，既可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣和好奇心，又能幫助學(xué)生理解所學(xué)知識(shí)的價(jià)值并主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)體系。因此，良好的情境引入是達(dá)成教學(xué)目標(biāo)的有效手段之一。

【教學(xué)片段1】

教師播放天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船發(fā)射過(guò)程的視頻片段。

師：北京時(shí)間2024年1月17日22時(shí)27分，搭載天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船的長(zhǎng)征七號(hào)遙八運(yùn)載火箭，在中國(guó)文昌航天發(fā)射場(chǎng)發(fā)射取得圓滿成功。天舟七號(hào)貨運(yùn)飛船的成本非常昂貴，之所以這么貴，是因?yàn)樘熘燮咛?hào)貨運(yùn)飛船中使用了大量的金屬材料。這些金屬材料有哪些？作用是什么？這堂課我們一起來(lái)了解金屬材料的相關(guān)知識(shí)。

該導(dǎo)課視頻視聽(tīng)效果非常震撼，呈現(xiàn)了中國(guó)高科技研究成果的強(qiáng)大功能。課堂伊始，學(xué)生的注意力便被緊緊抓住。通過(guò)觀看視頻并伴隨著主持人的講解，學(xué)生的民族自豪感及學(xué)習(xí)興趣迅速被激發(fā)出來(lái)。

二、依據(jù)學(xué)情選擇真實(shí)情境，助力學(xué)生核心素養(yǎng)達(dá)成

素養(yǎng)導(dǎo)向的化學(xué)課堂非常關(guān)注學(xué)生在真實(shí)的任務(wù)情境中獲得知識(shí)、理解知識(shí)并運(yùn)用知識(shí)的深度學(xué)習(xí)過(guò)程，只有在這樣深入?yún)⑴c、深入探究、深入體驗(yàn)的學(xué)習(xí)中，學(xué)生才能真正理解抽象的學(xué)科知識(shí)，建立化學(xué)學(xué)習(xí)的一般思路與方法，形成科學(xué)態(tài)度及正確的價(jià)值觀。因此，在教學(xué)中，教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)學(xué)生所熟悉的生活情境，利用學(xué)生熟悉的、生活中的物質(zhì)來(lái)進(jìn)行化學(xué)教學(xué)，更利于化學(xué)核心素養(yǎng)的達(dá)成。

【教學(xué)片段2】金屬的物理性質(zhì)

師：生活中哪些物品是由金屬材料制成的？請(qǐng)展示課前你搜集的由金屬制成的或含有金屬配件的物品，并和大家交流你的成果。

生：這是一個(gè)燈泡，里面的燈絲是由金屬鎢制成的，鎢是銀白色固體；能做燈絲說(shuō)明鎢具有導(dǎo)電性；因?yàn)槿埸c(diǎn)很高，鎢不易被燒斷，所以用作燈絲；能拉成絲，說(shuō)明鎢具有延展性。

生：這是一支體溫計(jì)，里面含有金屬汞，汞是銀白色液體，我通過(guò)查閱資料知道金屬汞有毒。

生：這是一個(gè)由金屬銅制成的火鍋，銅是紫紅色固體，能用來(lái)做銅火鍋，說(shuō)明銅具有導(dǎo)熱性。另外，物理課用的導(dǎo)線也是銅做的，說(shuō)明銅還具有導(dǎo)電性。

生：這是一塊由金屬鋁制成的鋁箔紙，鋁是銀白色固體，密度??；鋁能用于燒烤、發(fā)電，說(shuō)明其具有導(dǎo)熱性；鋁箔是片狀，說(shuō)明鋁具有延展性。

生：這是一枚金戒指的圖片，金屬金是黃色固體，有金屬光澤，很好看。

生：這兩個(gè)分別是鐵制和鋁制的易拉罐，鐵能被磁鐵吸引，而鋁不能。

生：這是三個(gè)不同面值的硬幣，我上網(wǎng)查閱了資料，得到這樣的結(jié)論——一角硬幣的材質(zhì)是鋁合金，為銀白色固體；五角硬幣的材質(zhì)是鋼芯鍍銅合金，為金黃色固體；一元硬幣的材質(zhì)是鋼芯鍍鎳合金，為銀白色固體。

師：根據(jù)大家列舉的金屬材料，我們把金屬材料分為兩類——一類是純金屬，另一類是合金。我在黑板分成兩列分別進(jìn)行整理。請(qǐng)觀察同學(xué)們帶來(lái)的金屬類物品，嘗試總結(jié)金屬具有哪些物理性質(zhì)。

【小組研討】

1.學(xué)生閱讀教材第3 頁(yè)中的表 8～表12；

2.針對(duì)金屬制成的物品開(kāi)展研討。

【學(xué)生匯報(bào)】

生：大多數(shù)金屬是銀白色，都具有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性……

生：銅是紅色的，金是黃色的；常溫下汞是液體，其他金屬是固體……

師：很多金屬有共同的物理性質(zhì)，但是不同金屬的同種性質(zhì)有時(shí)也是不一樣的。

（師生共同總結(jié)金屬的物理通性及特性）

本片段是金屬的物理性質(zhì)及特性的學(xué)習(xí)。教師增加了這樣的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)：課前，讓學(xué)生尋找生活中用金屬材質(zhì)制作的物品，了解該物品中金屬的名稱、使用此金屬的原因等與金屬有關(guān)的內(nèi)容，并將該物品（或圖片）帶到課堂上，將學(xué)習(xí)結(jié)果與其他同學(xué)進(jìn)行交流。

學(xué)生在完成課前作業(yè)的過(guò)程中，通過(guò)閱讀、查閱資料、與家長(zhǎng)溝通等形式，對(duì)生活中部分常見(jiàn)金屬有了初步了解。在搜集生活物品的過(guò)程中，學(xué)生進(jìn)一步感受到金屬材料在生活中的廣泛應(yīng)用，也理解了化學(xué)與生活的密切關(guān)系，意識(shí)到化學(xué)來(lái)源于生活并且服務(wù)于生活，進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生深入學(xué)習(xí)金屬的熱情。

在課堂教學(xué)中，學(xué)生先將收集到的物品在班級(jí)中進(jìn)行展示，并匯報(bào)研究成果。在匯報(bào)過(guò)程中，學(xué)生積極發(fā)言，小組同學(xué)之間相互補(bǔ)充。然后，通過(guò)展示大量生活中的金屬物品，學(xué)生非常直觀地感受、認(rèn)識(shí)到金屬的諸多性質(zhì)。最后，在師生共同總結(jié)的環(huán)節(jié)中，學(xué)生對(duì)金屬物理性質(zhì)的了解從感性上升到理性，從個(gè)別發(fā)展到一般，也滲透了類比、歸納等學(xué)習(xí)方法。這樣的設(shè)計(jì)與實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)了以生為本的、從知識(shí)教學(xué)到素養(yǎng)教學(xué)的轉(zhuǎn)變。

三、設(shè)計(jì)真實(shí)實(shí)驗(yàn)探究情境，完善學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)

化學(xué)來(lái)源于生活，又服務(wù)于生活。化學(xué)知識(shí)來(lái)源于人們對(duì)生活實(shí)踐的總結(jié)與凝練，化學(xué)知識(shí)在提升人類生活質(zhì)量、推動(dòng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展方面起著重要的作用?；瘜W(xué)與人類的衣食住行密切相關(guān)。因此，化學(xué)的學(xué)習(xí)必須與生活、社會(huì)建立關(guān)聯(lián)。教師要引領(lǐng)學(xué)生從生活中尋找與化學(xué)有關(guān)的物質(zhì)、物品來(lái)學(xué)習(xí)化學(xué)，并將所學(xué)知識(shí)遷移到生活中，讓知識(shí)與學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)、經(jīng)歷密切關(guān)聯(lián)。只有這樣，學(xué)生才能將所學(xué)新知識(shí)有效嵌入知識(shí)結(jié)構(gòu)中。

【教學(xué)片段3】合金

師：實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的是大家搜集到的由多種金屬融合制成的金屬物品，剛才大家已經(jīng)做了匯報(bào)。其實(shí)，我們生活中所見(jiàn)到的金屬材料不都是純金屬，更多的是合金。比如，不銹鋼、鋁合金等。什么是合金呢？合金有哪些特殊性能呢？這些物品為什么用合金制成呢？請(qǐng)大家閱讀教材中的相關(guān)內(nèi)容并按照要求完成實(shí)驗(yàn)。

【小組探究】

1. 閱讀教材第6頁(yè)～第7頁(yè)中一些常見(jiàn)合金的主要成分、性能和用途。

2. 以小組為單位合作完成教材第4頁(yè)的實(shí)驗(yàn)：比較黃銅片（銅鋅合金）與銅片，硬鋁片（鋁合金）與鋁片的光澤和顏色，將它們互相摩擦，比較它們的硬度。

【學(xué)生匯報(bào)】

生：在一些金屬中加熱熔合其他金屬或非金屬，制得具有金屬特征的材料叫合金。合金也具有金屬特征，也有導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性，有金屬光澤。

生：我們通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，銅鋅合金的硬度比銅的硬度大，硬鋁的硬度比鋁的硬度大。由此，我們猜測(cè)合金的硬度大于組成它的金屬的硬度。

生：我們匯報(bào)的是根據(jù)課前作業(yè)要求而查閱的資料（如圖1）。

師：通過(guò)上述學(xué)習(xí)，我們發(fā)現(xiàn)金屬形成合金后，硬度變大了、熔點(diǎn)降低了。除此之外，抗腐蝕性能也更好。比如，不銹鋼菜刀與純鐵菜刀相比，更不易生銹。因此，合金比純金屬有更廣泛的用途。生活中常見(jiàn)的鐵合金有生鐵、鋼，它們是含碳量不同的鐵合金。成語(yǔ)“百煉成鋼”即是將鐵中部分碳除去的過(guò)程。

【教師板書(shū)】

師：除了鐵合金及教材中介紹的常見(jiàn)合金，還有一些新型的合金，如形狀記憶合金。

（教師播放視頻：形狀記憶合金、儲(chǔ)氫合金、耐熱合金等新型合金的組成及在生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用）

【學(xué)生匯報(bào)】學(xué)生課前查閱資料，找到了幾種由合金制成的樂(lè)器，制作PPT并匯報(bào)。

生：編鐘是中國(guó)古代重要的打擊樂(lè)器，是鐘的一種。青銅編鐘出現(xiàn)在商代，興起于西周，盛于春秋戰(zhàn)國(guó)直至秦漢，自宋代以來(lái)漸漸衰退，源遠(yuǎn)流長(zhǎng)三千余年。青銅編鐘作為我國(guó)古代的禮樂(lè)重器，是中國(guó)古代樂(lè)器“八音”（金、石、土、革、絲、木、匏、竹）之首。青銅編鐘的制作分為青銅制作與調(diào)音兩個(gè)環(huán)節(jié)，主要以青銅（銅、錫和鉛冶煉而成的合金）為主要材料，當(dāng)時(shí)的銅被稱為“金”，材料比較珍貴。古人用銅制成大小不一的鐘并懸掛于木質(zhì)鐘架上，用木槌敲擊發(fā)音，音色清脆、悠揚(yáng)，穿透力強(qiáng)。在古代，編鐘是上層社會(huì)專用的樂(lè)器，是等級(jí)和權(quán)力的象征。在現(xiàn)代，編鐘體現(xiàn)的則是中國(guó)歷史的宏大與厚重。

生：古代的古箏多用動(dòng)物的毛發(fā)做弦，音色柔和，但聲音小，易走音，使用壽命短；后用尼龍弦，再用裸鋼絲，音量變大了，但偏硬；如今用尼龍鋼絲弦，既有傳統(tǒng)弦的柔和，又有鋼絲弦的韌性，音量也有了質(zhì)的提高。镲——兩個(gè)圓形的銅片互相撞擊發(fā)聲。嗩吶——木質(zhì)管身，上端裝帶哨銅管，下端套一銅制的喇叭口。

生：鋼琴發(fā)聲的原理——彈奏者通過(guò)按下鍵盤(pán)上的琴鍵，牽動(dòng)鋼琴里面包著絨氈的小木槌，繼而敲擊鋼絲弦發(fā)出聲音。18世紀(jì)時(shí)的鋼琴以鋼絲為主。1825年，有了鑄鐵架子的鋼琴，俗稱“板”。1834年，開(kāi)始用鋼弦—280e6e90d1e5c7ff9e14e19ecb1f2dd8—現(xiàn)在多為合金。琴弦排列——高、中音琴弦由鋼絲制成；低音琴弦用鋼絲加上紫銅纏絲制成。

生：早期的長(zhǎng)笛是由烏木或者椰木制成的，現(xiàn)代則多使用金屬的材質(zhì)，如普通的鎳銀合金到專業(yè)型的銀合金，9K和14K金以及貴金屬鉑等。傳統(tǒng)木質(zhì)長(zhǎng)笛的音色特點(diǎn)是圓潤(rùn)、溫暖、細(xì)膩，音量較小，而金屬長(zhǎng)笛的音色就比較明亮寬廣。豎琴——琴弦通常在高音區(qū)用尼龍弦，中音區(qū)用腸衣弦，低音區(qū)用金屬弦。

師：音樂(lè)總能給人的心靈以洗禮，而其形形色色的載體在演奏時(shí)常令人不由得心生愉悅。金屬的功能眾多，在與音樂(lè)相伴的過(guò)程中，便淋漓地體現(xiàn)了其美的一部分。無(wú)論是小到琴弦這樣的部件，還是大到古今中外的各式樂(lè)器，它們金屬的典雅之感、良好的性能和特有的光澤既是一種特色，又是一種品質(zhì)。樂(lè)器與金屬，從過(guò)去到現(xiàn)在再到未來(lái)，一直會(huì)有如此完美的結(jié)合。

合金的定義及特性的學(xué)習(xí)，部分教師是通過(guò)引領(lǐng)學(xué)生快速閱讀教材相關(guān)內(nèi)容的方式完成的。本片段設(shè)計(jì)與此不同，先由學(xué)生帶來(lái)的合金制成的物品引入，再引領(lǐng)學(xué)生閱讀教材、完成合金特性的探究實(shí)驗(yàn)。在了解合金的特性后，教師再讓學(xué)生思考課前搜集到的部分物品為什么由合金制成。在這個(gè)深度參與過(guò)程中，讓學(xué)生理解、感受合金為什么比純金屬的應(yīng)用更廣泛。之后，教師播放了多種重要的、新型的合金在生活、生產(chǎn)、科研中的應(yīng)用及其結(jié)構(gòu)的視頻，觀看后學(xué)生受到震撼。最后，學(xué)生將課前查閱的、由合金制成的樂(lè)器的有關(guān)資料制作成PPT進(jìn)行匯報(bào)。在學(xué)習(xí)和匯報(bào)中，學(xué)生深切感受到金屬與我們的生活、生產(chǎn)密不可分，金屬材料為改善人類生活、促進(jìn)社會(huì)發(fā)展起到了不可或缺的作用。

在“金屬材料”一課中，教師根據(jù)學(xué)情在多個(gè)環(huán)節(jié)均創(chuàng)設(shè)了真實(shí)學(xué)習(xí)情境。在關(guān)鍵問(wèn)題的引領(lǐng)下，學(xué)生通過(guò)課前調(diào)研、閱讀、實(shí)驗(yàn)探究、展示搜集的物品、制作PPT進(jìn)行匯報(bào)交流等形式，積極主動(dòng)且深度參與知識(shí)的探索與形成過(guò)程。本課的設(shè)計(jì)與實(shí)施尊重學(xué)生思維的個(gè)體差異，努力為學(xué)生提供獨(dú)立思考、小組合作、展示交流的機(jī)會(huì)和平臺(tái)，真正體現(xiàn)了“以生為本”的理念。在本課的學(xué)習(xí)過(guò)程中，學(xué)生充分感受到化學(xué)在滿足人類生活需要和促進(jìn)科技發(fā)展方面的重要作用。通過(guò)觀看、了解先進(jìn)的科技成果，學(xué)生感受到前輩們的艱辛研究歷程，激發(fā)其昂揚(yáng)的學(xué)習(xí)斗志和熱情。

參考文獻(xiàn)：

［1］中華人民共和國(guó)教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）［M］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.

［2］錢勝.談新課標(biāo)背景下初中化學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)［J］.中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2023（6）.

（責(zé)任編輯：楊強(qiáng)）

作者簡(jiǎn)介：馬智慧，大連教育學(xué)院初中化學(xué)教研員，高級(jí)教師。

課題項(xiàng)目：本文系遼寧省教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2022年度課題“素養(yǎng)導(dǎo)向下初中化學(xué)大單元‘教—學(xué)—評(píng)’一體化研究”的階段性研究成果。課題編號(hào)：JG22CB224。