基于情境主线发展学生“科学态度与社会责任”核心素养的教学设计

吴燕

[摘   要]在“污水的检验和处理——盐的复习课”的教学中，围绕情境主线——污水的检验和处理，即污水中含盐量的测定、盐的检验、盐的处理，展开盐的组成、分类、性质等的复习，紧密联系生产和生活实际，依托丰富的实验探究，激发和培养学生的“科学态度与社会责任”核心素养。

[关键词]情境主线;盐;污水检测;污水处理;科学态度;社会责任

[中图分类号]    G633.8        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2020）26-0058-03

核心素养理念下的化学课堂，不仅是知识的传授，更是价值观的不断渗透。其中“科学态度与社会责任”正是化学学科整体育人功能和价值的具体表现[1]。因此，一线教师应努力挖掘化学学科中蕴含的丰富教育资源并发挥其巨大的育人功能。本文以“污水的檢验和处理——盐的复习课”教学设计为例，谈一谈化学教学中“科学态度与社会责任”核心素养的培养[2]。

一、设计思路

《义务教育化学课程标准》指出：在教学中要注重引导学生通过观察和实验探究活动，认识物质及其变化。注意用具体的真实事件引导学生体会化学科学与社会发展的关系[3]，了解化学在研究解决这些问题时的作用，培养学生的社会责任感。本节课围绕“污水的检验和处理”情境展开盐的复习，将生活实际问题与化学知识相融合，促使学生在真实情景中对已学知识进行激活、重组、应用和升华，让学生深刻认识化学在社会生产与环境保护中发挥的重要作用，初步形成合理利用物质的意识，逐步树立科学发展观，增强对自然和社会的责任感。

二、教学目标

1.通过测量水样的TDS，结合溶解度多维度了解盐的溶解性;通过测量溶液的pH值，了解盐的酸碱性;从实验数据、事实中得出结论，培养严谨求实的科学态度。

2.在污水的检验和处理情境中，再构盐的化学性质知识框架，实现知识的迁移运用，初步学会分析解决与化学有关的简单的实际问题，感受化学学科价值;透过宏观现象审视复分解反应的微观本质，培养求真务实的科学态度。

3.通过简单计算的训练，认识定量研究在实际生产中的重要意义，树立合理利用资源的意识，增强社会责任感。

三、教学过程

【情境导入】播放视频《习声回响》片段：宁要绿水青山，不要金山银山;展示生活中各种污水、污水处理厂以及污水处理厂进水和出水样品图片。

设计意图：结合时事热点引入复习课情境——污水的检验和处理。在“绿水”和“污水”的对比中、在“进水”和“出水”样品的对比中，初步唤起学生爱护自然的环保意识以及保护家园的责任意识。

环节一：污水的初步检测

【展示】污水处理厂检测项目单：溶解性固体TDS、氨氮、pH……

【资料】TDS表示1 L水中溶有多少毫克溶解性固体。一般情况下，TDS可以反映水中的含盐量。

【演示实验】用TDS水质检测笔测量蒸馏水、污水的TDS。（污水水样的含盐量很高）

【交流】盐的组成——金属离子（或铵根离子）和酸根离子。分类：钠盐、碳酸盐、硫酸盐……;可溶与难溶。

【学生实验】在一定量蒸馏水中分别加入少量碳酸钠、碳酸钙，测水样的TDS。（碳酸钠易溶;碳酸钙并非绝对不溶）

【展示】常温下碳酸钠与碳酸钙的溶解度。

【小结】以上两组数据都可反映盐的溶解性。

设计意图：以“污水检测项目单”作为载体展开盐的复习，引进生活中的TDS检测笔，测量污水的TDS，让学生直观感受到污水中盐的存在。在新情境中巩固原有知识，告别枯燥乏味，点燃复习课的激情。测量水中加入盐后TDS的变化，从新的维度复习盐的溶解性，也从量上感受碳酸钙并非绝对不溶，培养实事求是的科学态度。

【资料】氨氮是指水中以游离氨或铵根离子形式存在的氮。酸性条件下，主要以NH[+4]形式存在。

【演示实验】用pH计测量的污水pH值。（污水呈酸性，氨氮主要以NH[+4]形式存在）

【分组实验】设计方案并检验进水水样中的NH[+4]。

【交流】归纳现象及结论;以硫酸铵为例书写方程式;分析反应物所属物质类别。

【小结】盐的化学性质——某些盐能与碱反应。

【资料】工业生产中“吹脱法”处理氨氮废水的原理：铵盐与碱反应。

设计意图：仍基于“检测项目单”复习溶液中NH[+4]的检验以及盐能与碱反应的化学性质，让学生在解决实际问题的过程中加强知识的迁移训练，养成科学的态度，掌握科学的方法。介绍实际生产中氨氮废水的处理原理，意在使学生初步认识工业生产中可以利用化学知识有效减少污染和危害。

环节二：污水的简单处理

【思考】如何降低污水中盐酸盐、铜盐以及碳酸盐的含量？（展示检测项目单）

【交流】以碳酸钠为例，可用盐酸与其反应来降低含量;以氯化钠为例，可用硝酸银溶液与其反应来降低含量;以硫酸铜为例，可加入氢氧化钠溶液或加入铁粉与其反应来降低含量。

【学生】书写方程式，复习基本反应类型。

设计意图：继续讨论“检测项目单”——使旧知识（盐的化学性质）的梳理成为解决新问题（污水中某些盐的处理）的过程[4]。在讨论中，学生进一步感受到化学在环境保护方面的重要地位和作用，逐渐建立社会责任感。

【学生】分析复分解反应的微观实质。

【小结】复分解反应的实质：溶液中离子之间发生反应，结合成沉淀、气体或水，导致自由移动的离子浓度减小。

设计意图：通过分析复分解反应的实质，促进学生的认知从宏观层面向微观层面递进，实现知识的纵向拓展，同时培养学生求真务实的科学态度。

【过渡】酸性污水的处理需要用到盐类物质。

【分组实验】用碳酸钠和碳酸钙分别处理酸性污水样，并用pH计测量加入固体前后水样的pH值。

【交流】复习盐的酸碱性。

设计意图：“处理酸性污水”让学生亲身体验要面临的实际问题，学以致用，切实体会化学知识的力量：学有用的知识，做有意义的事，进一步渗透社会责任感教育。

环节三：污水的定量处理

【资料】工业上处理酸性污水选择石灰石或者纯碱。从经济角度来看，哪一种盐更合适？

【分组计算】现有10 t含HCl 3.65%的污水，分别用纯碱、石灰石（Na2CO3含量99%， CaCO3含量99%，杂质不与盐酸反应）将污水处理至中性，两者的用量分别为多少？

【小结】结合用量和单价得出结论：石灰石更加经济实惠。

设计意图：实际处理过程中药剂的选择需要考虑很多因素，本环节从经济成本的角度去探讨，通过与生产紧密联系的化学定量计算，一方面训练学生计算能力，另一方面使学生认识定量研究对社会生产的重要意义，树立合理利用资源的意识。

环节四：课堂总结

【展示】进水、出水样品的氨氮含量、TDS、pH等数据的对比。

【总结】今天我们对污水做了初步的检验和一些简单的处理，如检验氨氮、降低含盐量、调节pH等，在这个过程中复习了盐的相关知识。“绿水青山就是金山银山”，让我们从自己做起，从小事做起，保护碧水蓝天，共建美好家园！

【板书设计】

设计意图：通过鲜明直观的数据对比、板书以及总结，与课堂引入相呼应，再一次激发和增强学生的环保意识和社会责任感。

四、教学反思

1.创设真实情境，激发和增强社会责任感

核心素养导向下的复习课，不再是知识点的简单罗列，提倡的是在真实情境中，驱使学生运用所学知识解决实际问题，以实现知识的迁移、能力的培养，进而落实核心素养的发展[5]。本节课，学生始终置身于“污水的检验和处理”情境之中，从宏观到微观，从定性到定量，逐步体会化学知识的应用价值，逐渐增强自身的社会责任意识。这样，学生今后在面临和处理与化学有关的社会问题时就会做出更理智、更科学的思考和判断。教学中，注重过程的循序渐进：污水中含盐量的测定：唤醒生态环境意识;污水中盐的检验：初步认识化学在环境监测中发挥的作用;污水中盐的处理：进一步体会化学学科价值，激发学生的社会責任感;污水进出水样的数据对比：强化学生的直观体验，加强学生的环保意识和社会责任感。

2.依托实验探究，渗透和培养科学态度

基于实验讨论污水中的可溶铜盐沉淀剂的选择，通过稀氢氧化钠溶液和澄清石灰水的对比、澄清石灰水和石灰乳的对比，结合查阅的资料，最后得出结论：处理铜离子时选用较多的碱类沉淀剂是氢氧化钙。

在稀盐酸中加入过量碳酸钙后，学生测得反应后液体呈酸性，这与前面实验测出的碳酸钙水样呈碱性相悖。在讨论后分享提前完成的实验研究：碳酸钙与盐酸反应一段时间后，测pH约为5.6;放置一天完全反应后，加热排除二氧化碳的干扰，再测pH为7.8，水样最终确实呈碱性。

学生通过实验探究，学会客观地认识事物，辩证地看待问题，对于实验中出现的“异常”数据不回避，尊重实验结果，并通过更深入的实验研究，发现和分析问题。这些都是培养学生严谨的科学精神和实事求是的科学态度的重要途径。

正所谓“十年树木，百年树人”，教育是一个漫长的过程，“科学态度与社会责任”化学学科核心素养的培养不是一蹴而就的。我们教师要在课堂教学中抓住契机、适时教育，促使其萌发和生长，最终使学生逐步将“科学态度与社会责任”内化于心、化外于行。

[   参   考   文   献   ]

[1]  陈进前.基于化学学科核心素养发展制订教学目标[J].化学教学，2018（7）：8-12.

[2]  中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018.

[3]  中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准（2011年版）[S].北京：北京师范大学出版社，2012.

[4]  杨玉琴，赵华.核心素养视域下的初中化学专题复习课教学策略：以“我们周围的空气”复习课为例[J].化学教学，2018（6）：41-47.

[5]  孙敏.基于真实情境开展化学学科核心素养为本的教学案例[J].化学教育（中英文），2019（11）：41-47.

（责任编辑 罗   艳）