指向核心素養(yǎng)的化學(xué)課堂教學(xué)實踐反思

摘 要：在解讀課標的基礎(chǔ)上，查閱不同版本的教材對“氧氣性質(zhì)與制取”內(nèi)容編寫的特點，根據(jù)實際課堂教學(xué)的真實需要，提出便攜式氧氣罐輔助氧氣性質(zhì)教學(xué)的可行性。對每個教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計意圖進行精要闡述；創(chuàng)設(shè)各種情境開展教學(xué)，以問題為主線在活動中落實化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：課標；實驗情景；氧氣性質(zhì)；改進

中圖分類號：G434 文獻標識碼：A

義務(wù)教育化學(xué)課程培養(yǎng)的核心素養(yǎng)主要包括：化學(xué)觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究與實踐、科學(xué)態(tài)度與責任，是中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)在化學(xué)課程中的具體化，反映了義務(wù)教育化學(xué)課程的教育價值與育人功能，體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科育人的基本要求，全面展現(xiàn)了化學(xué)課程學(xué)習(xí)對學(xué)生發(fā)展的重要價值。

課堂是教改的主陣地，指向核心素養(yǎng)的課堂教學(xué)是主流趨勢，創(chuàng)設(shè)情景開展教學(xué)是一線教師常用手法，落實化學(xué)學(xué)科的育人功能是化學(xué)課堂教學(xué)的根本任務(wù)之一。

本文以“氧氣的性質(zhì)”教學(xué)為例，闡述一下“從備課到執(zhí)教”的實踐與反思。

一、解讀課標

2022版義務(wù)教育化學(xué)課程標準課程性質(zhì)中指出：義務(wù)教育化學(xué)課程作為一門自然科學(xué)課程，具有基礎(chǔ)性和實踐性，對落實立德樹人根本任務(wù)、促進學(xué)生德智體美勞全面發(fā)展具有重要價值。義務(wù)教育化學(xué)課程有利于激發(fā)學(xué)生對物質(zhì)世界的好奇心，形成物質(zhì)及其變化等基本化學(xué)觀念，發(fā)展科學(xué)思維、創(chuàng)新精神與實踐能力，養(yǎng)成科學(xué)態(tài)度和社會責任，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)[1]。

義務(wù)教育化學(xué)課程標準中五個學(xué)習(xí)主題之間既相對獨立又具有實質(zhì)性聯(lián)系。其中，“物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用”“物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)” “物質(zhì)的化學(xué)變化”三個學(xué)習(xí)主題是化學(xué)科學(xué)的重要研究領(lǐng)域；“科學(xué)探究與化學(xué)實驗”“化學(xué)與社會·跨學(xué)科實踐”兩個學(xué)習(xí)主題側(cè)重科學(xué)的方法論和價值觀，反映學(xué)科內(nèi)的融合及學(xué)科間的聯(lián)系，凸顯育人價值[2]。

2022版義務(wù)教育化學(xué)課程標準中的大概念之一的“化學(xué)科學(xué)本質(zhì)”明確指出：化學(xué)是研究物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、轉(zhuǎn)化及應(yīng)用的一門基礎(chǔ)學(xué)科，核心知識包含“基本的化學(xué)實驗技能”。大概念之二的“物質(zhì)的多樣性”統(tǒng)攝下的核心知識包含“常見物質(zhì)的空氣、氧氣二氧化碳”這一部分[3]。

二、解悟教材

本地采用的是滬教版教材（人教版、粵教版、滬教版、科普版：先性質(zhì)后制?。霍斀贪?、北京版“先制取后性質(zhì)”），是“先進行性質(zhì)教學(xué)，后進行制取教學(xué)”。為此，實際教學(xué)的時候，往往課前要“預(yù)先制備幾瓶氧氣帶進課堂”。

無論哪種版本的教材，都有豐富的圖片、多樣的實驗，創(chuàng)設(shè)各種情景來落實核心知識的教學(xué)。適度融合自媒體（微視頻），整合教材的實驗，進行適當改進，讓課堂靈動起來是一線教師的基本功。

三、解析實際

一個教師往往帶2-3個班級的化學(xué)教學(xué)，實驗藥品的準備量不言而喻，給執(zhí)行課堂教學(xué)帶來諸多不便。以“氧氣的性質(zhì)”教學(xué)為例，即使是使用制備的氧氣進行實驗，由于集氣瓶中的氧氣量有限，學(xué)生觀察實驗的時間很短暫。

在解決這個問題的教學(xué)過程中，曾經(jīng)跟醫(yī)院的朋友借過“氧氣袋”帶進課堂進行氧氣性質(zhì)實驗教學(xué)，但是由于醫(yī)用氧氣袋中的氧氣純度不是“純氧”（濃度70%左右），使得“細鐵絲燃燒”實驗現(xiàn)象不盡如人意。

后來發(fā)現(xiàn)淘寶上有“家用便攜式”氧氣罐，且是壓縮純氧，網(wǎng)購回來進行實驗，效果很好，關(guān)鍵是一瓶氣體（容量不等）可以用到“上百次”，密封性極強，可以存放2 ～ 3年，每罐價格20元～30元，價廉物美。

先秦荀子勸學(xué)篇中有云“君子生非異也，善假于物也”，借助于外物能達到事半功倍的效果。

四、便攜式氧氣呼吸器輔助氧氣性質(zhì)教學(xué)流程

（一）初見氧氣

空氣中含有氧氣是學(xué)生已經(jīng)具備的常識。氧氣是“無色無味、看不見摸不著”的氣體，讓學(xué)生感受到氧氣的存在，實物直觀教學(xué)是最好的方法。

首先運用視頻創(chuàng)設(shè)情景，如圖1所示。然后讓學(xué)生親身體驗（見圖2），指導(dǎo)學(xué)生打開氧氣罐的呼吸罩，再打開內(nèi)部的封蓋，連接上呼吸罩，輕按減壓閥，吸氧的同時能聽到氧氣冒出時“呲呲呲”的氣流聲。最后請體驗的同學(xué)向班級其他同學(xué)敘述氧氣的部分物理性質(zhì)。

[設(shè)計意圖]課標中指出，課堂教學(xué)中除選擇教學(xué)提示中所建議的學(xué)習(xí)情境素材以外，鼓勵和倡導(dǎo)教師在教學(xué)中創(chuàng)造性地設(shè)計和開發(fā)學(xué)習(xí)情境素材?？梢岳没瘜W(xué)實驗、科學(xué)史實、新聞報道等多種素材，以及實物、圖片、模型、影像資料等多種形式創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境[4]。本節(jié)課的教學(xué)情境采用自媒體的一段微視頻進行剪輯并添加字幕，作為情境導(dǎo)入的素材，從中提煉出問題，實施課堂教學(xué)。真實、生動、直觀且富有啟迪性的學(xué)習(xí)情境，能夠激發(fā)學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)學(xué)生的思考，幫助學(xué)生建構(gòu)核心概念。

（二）初識氧氣

為了讓更多的學(xué)生看到真實的氧氣，以問題為導(dǎo)向，進一步開展教學(xué)活動。

問題1：如何將罐子中的氧氣轉(zhuǎn)移到集氣瓶？

問題2：如何判斷集氣瓶中的氧氣已經(jīng)收集滿？

學(xué)生進行小組交流討論（見圖3），然后小組匯報方案，最后安排學(xué)生上講臺練習(xí)氧氣的收集方法。

[設(shè)計意圖]學(xué)習(xí)氧氣的收集方法，從中可以推論出氧氣的部分性質(zhì)：無色、密度比空氣大、不易溶解于水且不與水反應(yīng)等，帶火星木條“驗滿”，引導(dǎo)出氧氣的助燃性，為下一步氧氣的化學(xué)性質(zhì)教學(xué)環(huán)節(jié)過渡。

[指向的素養(yǎng)]重視化學(xué)實驗，逐步培養(yǎng)動手動腦的習(xí)慣，運用已有的知識技能解決力所能及的問題，在活動中落實核心知識的教學(xué)。

問題3：液態(tài)氧氣是否助燃？

活動：師生一起觀看微視頻，如圖4所示。

學(xué)生能觀察到主要現(xiàn)象：傾倒進燒杯中的液態(tài)氧呈現(xiàn)淡藍色且劇烈沸騰，小木條在液氧中更劇烈燃燒。

[設(shè)計意圖]讓學(xué)生明白有顏色改變不一定是化學(xué)變化，為后期“分子保持著物質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)”做鋪墊。

（三）再識氧氣

作為本節(jié)課的一個核心知識：氧氣的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，各種版本的教材在編寫的時候，都安排了幾個燃燒的實驗。

活動1：帶著問題閱讀教材“活動與探究”[5]

問題1：木炭、石蠟點然后由上往下，緩慢伸入的原因是什么？

問題2：鐵絲燃燒實驗需要關(guān)注的細節(jié)有哪些？

活動2：師生合作完成石蠟、木炭、鐵絲燃燒實驗。

[提醒與指導(dǎo)]

①細心觀察對比石蠟、木炭在“空氣中燃燒”與在“氧氣中燃燒”的現(xiàn)象差別。

②指導(dǎo)打磨鐵絲并在燃燒匙的鐵柄上繞成螺旋狀，系上火柴梗（或者改進成系上小棉花球再蘸取酒精）。

活動3：歸納上述實驗，以課件詳細展示每個實驗現(xiàn)象的規(guī)范、完整的表達，練習(xí)書寫、識記文字表達式。

活動4：硫磺燃燒實驗。

滬教版、北京版、科粵教版、魯教版沒有安排這個實驗，人教版版本、科普版有。教輔資料在編寫氧氣性質(zhì)的模塊時，涉及到硫磺燃燒的現(xiàn)象的考查。因此，實際教學(xué)的時候，我們會經(jīng)常補充這個實驗。因為二氧化硫是污染性氣體，通常由教師進行演示完成。

[指導(dǎo)觀察]硫磺先融化后燃燒，在空氣中燃燒發(fā)出微弱的淡藍色火焰，同時釋放出具有刺激性氣味的氣體；將燃燒匙伸入氧氣中后燃燒變劇烈，火焰明亮并呈美麗藍紫色，觀賞性極強。

設(shè)問：二氧化硫是空氣污染源之一，如何處理二氧化硫？

演示用高錳酸鉀溶液處理二氧化硫氣體：用注射器注入配置好淺紫紅色高錳酸鉀溶液，溶液進入含有二氧化硫的集氣瓶中時瞬間變成無色。

[設(shè)計意圖]體現(xiàn)環(huán)保意識，用極具觀賞性的實驗激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。達成了九年級化學(xué)教學(xué)任務(wù)之一的“用實驗激發(fā)學(xué)習(xí)熱情”，體現(xiàn)化學(xué)價值觀“有趣、有用”，培養(yǎng)社會責任感“保護環(huán)境”。

課標中也有相關(guān)的教學(xué)建議：有條件的學(xué)校盡可能多地為學(xué)生提供動手實驗的機會，條件有限的學(xué)?？刹扇⊙菔緦嶒灮蚶锰娲愤M行實驗，鼓勵實驗的綠色化設(shè)計，開展微型實驗[6]。

（四）總結(jié)氧氣

無論什么課型的課堂，課堂總結(jié)是必備的一個環(huán)節(jié)，利于學(xué)生形成知識結(jié)構(gòu)。

活動1：

①學(xué)生閱讀教材，說出氧氣用途。

②這些用途是由氧氣的什么性質(zhì)決定？

用途（見圖5）支持燃燒、供給呼吸（回到情景導(dǎo)學(xué)“吸氧的情景”）。

[設(shè)計意圖]充分利用教材中豐富的圖片，滲透“性質(zhì)決定用途”這一基本觀念。

活動2：鑒別氧氣、氮氣、空氣三瓶氣體。

[設(shè)計意圖]體現(xiàn)學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生語言表達的規(guī)范性，養(yǎng)成“操作→現(xiàn)象→結(jié)論”三段式思維習(xí)慣。

五、實驗改進與實踐反思

（一）實驗改進

（1）供氣方式

便攜式氧氣罐（見圖6）的容量1000mL，屬于壓縮高純氧氣，價廉物美，儲存和使用方便。不再依賴于事前準備，或當堂制?。〞稚W(xué)習(xí)的注意力和重點，大單元教學(xué)設(shè)計另當別論）氧氣；如果采用當堂制取，建議用“過氧化氫與二氧化錳混合制取”，其中理由不言而喻。

基于便攜式氧氣灌可以隨時持續(xù)供氧氣，使得燃燒的時間拉長，學(xué)生有足夠的觀察時間，給學(xué)生留下深刻的印象，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

（2）實驗操作

滬教版教材上要求“自上而下、緩慢伸入”，目的是充分利用氧氣，盡最大可能延長燃燒時間，給予學(xué)生足夠的觀察時空。當有“簡便操作就能足夠持續(xù)供氧”的時候，完成實驗的難度系數(shù)就顯著降低，成功率驟然增加。

（3）引燃方式

就鐵絲燃燒實驗而言的，教學(xué)實踐中曾經(jīng)遇到過“火柴棒”沒有“與鐵絲系緊”，起不到“引燃”的作用。按照教材的說法“伸入過早”，會消耗瓶中的氧氣。為了解決這一操作導(dǎo)致的不良后果，進行了如下改進：

在細鐵絲前段系（纏繞起來）一小團棉花（并且蘸些酒精），點然后不慌不忙的伸入集氣瓶中，因為有“持續(xù)供氧氣”的條件，實驗成功率毋庸置疑。

（二）實踐反思

戴安邦教授說：“化學(xué)實驗教學(xué)是實施全面化學(xué)教育的一種最有效的形式”。新課標中五個學(xué)習(xí)主題下的主題內(nèi)容都有“學(xué)生必做實驗及實踐活動”的話語，旨在說明實驗教學(xué)的主要地位。

積極創(chuàng)造條件，開足、開好必做實驗和跨學(xué)科實踐活動，倡導(dǎo)“做中學(xué)”“用中學(xué)”“創(chuàng)中學(xué)”，充分發(fā)揮必做實驗和跨學(xué)科實踐活動的教學(xué)功能及育人價值[7]。

便攜式氧氣罐輔助氧氣性質(zhì)教學(xué)，將“化學(xué)與生活”緊密聯(lián)系在一起，體現(xiàn)化學(xué)就在身邊的思想。課堂中注入高錳酸鉀溶液的“注射器”，也打破了只有實驗室的儀器才是做實驗的器材?？傊?，創(chuàng)造便利開展實驗教學(xué)，更好地完成教學(xué)任務(wù)，是一種有效的方法。

細心觀察實驗視頻，不難看出課堂上的“自制小酒精燈”（見圖7），小巧玲瓏！這是源于筆者習(xí)慣帶個“塑料水槽裝實驗器材”，酒精燈的體積太大很占據(jù)空間，關(guān)鍵是“酒精易揮發(fā)”，燈壺（燈身）中的酒精量有1/ 4 ～ 2/ 3的規(guī)范安全使用要求。自制的酒精燈體現(xiàn)廢物利用的思想，啟發(fā)學(xué)生動手體驗自制實驗儀器，將學(xué)習(xí)延伸到課外。

義務(wù)教育階段化學(xué)初期的教學(xué)，用實驗創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣；適當?shù)R的全面要求，多指導(dǎo)學(xué)生觀察現(xiàn)象，基于證據(jù)推理形成結(jié)論，并用規(guī)范的語言完整地表達，實現(xiàn)思維進階，是初中化學(xué)老師需要堅守的底線，也是一種責任。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部制定.義務(wù)教育化學(xué)課程標準（2022年版） [S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022：1.

[2] [3]中華人民共和國教育部制定.義務(wù)教育化學(xué)課程標準（2022年版）[S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022：10-11.

[4]中華人民共和國教育部制定.義務(wù)教育化學(xué)課程標準（2022年版） [S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022：40.

[5]王祖浩，王磊主編.義務(wù)教育教科書上冊[M].上海：上海教育出版社，2012：31.

[6]中華人民共和國教育部制定.義務(wù)教育化學(xué)課程標準（2022年版） [S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022：39.

[7]中華人民共和國教育部制定.義務(wù)教育化學(xué)課程標準（2022年版） [S].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022：1.

（責任編輯：加順花）