基于真实生活情境的化学课堂教学探索
2022-03-16郑烨
郑烨
摘要:以“氯气的性质和应用”教学为例,通过真实生活情境创设,对一些理论性强,比较抽象的知识点做有效解读,提高教学效果,使化学教学生活化,激励学生学会用化学的眼光看世界,用化学的思维指导生活;倡导学生主动去探究生活,探求事物的本质,认识化学学科的核心价值。
关键词:生活情境;教学策略;学科价值;社会责任
文章编号:1008-0546(2022)03-0060-05 中图分类号:G632.41 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2022.03.013
一、问题提出
普通高中化学课程标准提出:“倡导真实问题情境的创设,开展以化学实验为主的多种探究活动,重视教学内容的结构化设计,激发学生学习化学的兴趣,促进学生学习方式的转变,培养他们的创新精神和实践能力[1]。”学生的化学学科核心素养是在课堂真实、具体且富有价值的问题解决过程中形成的,问题情境为素养的形成提供了发展平台和表现机会[1]。“生活实践情境”和“学习探索情境”有效开启学生对丰富多彩的物质世界的认识,近年来高考试题命题创设也常以情境(图1)为载体,故在新课改、新教材、新高考的背景下,我们要不断摸索、收集真实有用的情境素材,辅助教学,以期达到教学与评价目标(图2),发展学生的核心素养。
二、真实生活情境教学实践
1.教材分析
“氯 气的 性质 和应 用”这个 章节 属于 苏教 版(2019)化学必修一专题三第一单元内容,是主题2“常见无机物及其应用”的入门课程。新课标要求:“结合真实情境中的应用实例或者通过实验探究,了解氯及其重要化合物的主要性质,认识这些物质在生产中的应用和对生态环境的影响[1]。”氯是新课程标准要求掌握的五大元素之一,通过氯及其化合物的主要性质和应用的学习,培养学生独立的思维品质,提高实验能力和材料信息的提取整合加工的能力,激发学生用化学的眼光探究微观世界的兴趣,体会化学这门课程的学科价值。
2.教学设计思路
围绕氯水成分的探究和含氯物质在生活中的应用,多角度创设生活情境教学,“情境、知识、素养”三线并行,建构认识视角和认识程序、路径,建立认知模型(图3)。课堂上结合学案导学,融合希沃白板等信息技术手段,捕捉更加明显的实验现象,助推教学目标的达成和学生核心素养的培育。
3.教学过程
(1)氯水成分和性质探究
生活情境一:观看视频——某地区游泳馆发生氯气泄漏事故。
【设疑】氯气是有毒气体,游泳馆里为什么会出现氯气呢? 如果你在事故现场你会如何自救?
设计意图:新课导入,创设日常生活情境引起学生关注,为氯气与水的反应新授课做铺垫。
【演示实验】用针筒抽取一定体积的氯气和水,充分振荡。
【学生活动】观察现象,分析数据:反应开始时针筒读数是100.0 mL,含80.0 mL氯气,20.0 mL水;反应后针筒读数是60.0 mL,含有未反应完的气体40.0 mL,得出结论:20.0 mL水约能溶解40.0 mL氯气即1体积水约能溶解2体积氯气。
【进阶思考】预测氯水中含有哪些微粒?如何设计实验验证?
【学生活动】观察思考,根据氯水呈浅黄绿色判断氯水中含有 Cl2分子。再根据质量守恒,推理假设:氯水中还含有 H+、Cl-或其他物质,设计实验论证(表1)。
【设疑思考】使红色纸花褪色的物质是什么?是氯气还是其他物质?设计实验进一步探究氯水的成分(图4)。
设计意图:控制变量,设计对比实验,让学生体验科学探究的过程,发展学生对物质世界的认识水平,发现并认识新物质——次氯酸。次氯酸中氯元素的化合价+1,从物质类别和元素价态判断次氯酸具有强氧化性,可用来杀菌消毒,还可用于漂白一些有色物质。此时学生能用所学的知识自主解决课前“某地区游泳馆氯气泄漏”事故的原因。通过证据推理建构认知模型,从宏观现象探析微观世界,不断发展学生的化学学科素养。
【教师活动】反应原理:Cl2+H2O HCl+HClO
设计意图:建构可逆反应模型。初识生活中的平衡現象,初步建立平衡的概念,认识变化观念与平衡思想是对立统一的。
【提出问题】学以致用:把新制氯水滴加到紫色石蕊试液中溶液颜色将发生怎样的变化?
设计意图:学生理解和感悟能力有所差别,在教学活动中创设问题情境,既是对知识的应用和巩固,也是培养学生从微观角度辨析宏观世界的能力。
生活情境二:学科知识材料
材料(1)近年来有科学家提出,使用氯气对自来水消毒时,生成的有机氯化物如三氯甲烷、二氯乙酸和三氯乙酸等致癌、致突变作用非常大,对人体有害。
材料(2)观看实验视频:自来水中的余氯能被人体和食物吸收。
材料(3)新型灭菌消毒剂——二氧化氯,中国水处理二氧化氯专业网www.clo2.net。
设计意图:通过史料情境材料(1)和实验情境材料(2),学生切身感受自来水中余氯容易被人体和食物吸收,有害人体健康。材料(2)介绍余氯检测试纸的使用,鼓励学生开展项目式学习,如检测学校、社区、家里等自来水余氯值,向家人介绍水体净化和保护措施等。材料(3)介绍新型灭菌消毒剂——二氧化氯,让学生认识二氧化氯氧化和消毒作用大大优于氯气的原因,拓展学生的视野,给有兴趣的学生提供自主学习的平台,继续了解二氧化氯的性质,调查研究二氧化氯在饮用水消毒中的应用,杀菌消毒的机理等。在教学过程中创设生产环保情境,让学生认识水体保护的重要性,了解水体保护措施,同时建立物质性质与用途的关联,增强合理使用化学品的意识。
生活情境三:播放鱼缸养鱼照片。思考如何用自来水养鱼?
【学生活动】分享调查成果:阳光下暴晒自来水、开氧气泵爆氧、放入鱼乐宝或者大苏打(应急)等。
【学生活动】如果使用不当,就不是养鱼而是杀鱼!
设计意图:学生深入社区、商场等调查采访,了解自来水养鱼小妙招。课堂上分享调查成果,并从自来水暴晒后再用来养鱼这一生活经验联系到次氯酸的化学性质不稳定,见光易分解。同时在教学过程中引用人教版新课标必修一图2-16(图 5),从光照过程中氯水的 pH,氯水中氯离子的浓度,广口瓶中氧气的体积分数变化三组数据分析,确定次氯酸分解的条件和产物2HClO 2HCl+O2↑ 。创设生活化的情境提出设想,用实验数据论证观点,建构学科知识体系,再用原理阐释生活现象,解决实际问题,让学生觉得学化学很有用。
(2)含氯消毒剂
生活情境四:(图片展示)新冠肺炎疫情防控期间常用含氯消毒剂和酒精等进行消杀,如漂白粉,消毒液,二氧化氯泡腾片等。含氯消毒剂我们实验室就能制备,比如84消毒液就是用氯气与氢氧化钠反应制得;漂白粉可通过氯气通入石灰乳反应制得。
【教师活动】引导学生理解并掌握氯气与碱反应的方程式、漂白原理和储藏方法。
设计意图:结合当下时政热点新冠肺炎疫情防控,了解含氯消毒剂的生产和使用,认识物质性质和应用的价值,增强民族自豪感,激发学生的爱国情怀。
生活情境五:新冠肺炎疫情防疫期间我们的应对方法之一就是消毒,我们看到工作人员在消毒之前都要做好防护措施,不当使用消毒剂引起的安全事故也时有发生,比如新闻中就常有在狭小的空间将84消毒液和洁厕灵混用产生致命毒气引起伤亡事故的报道。
【教师活动】刚刚老师在课堂上用84消毒液和稀盐酸反应,迅速制得氯气。在我们日常生活中使用这些消毒剂该注意什么呢?
【学生活动】学生思考,交流,分享经验:大量喷洒时做好防护、使用时必须先稀释、不可直接接触皮肤、使用时和使用后要保持空气流通、不可用于金属物品表面的消毒等。
设计意图:以含氯消毒剂不当使用引起的安全事故为例,再创生活情境,进一步增强合理使用化学品的意识,提高应对生活实践问题的学科素养。
【小试牛刀】融合希沃白板信息技术与学科教学,设计问题情境,既巩固知识又活跃课堂气氛(图6)。
设计意图:驱动问题任务,达成学科知识测评目标。
【课堂总结】建构氯元素价类二维图(图7),学生要能依据物质类别和元素价态列举氯的典型代表物,并能简单说明物质的性质、变化和在生产或生态中的应用。
三、教学实践思考
本节课的教学设计,以真实生活情境为载体,提出问题串,环环相扣,形成教学链。 学生在课堂参与过程中学到了研究物质性质的方法,这使得他们在今后学习其他元素及其化合物的过程中更有信心。 教 学各环节紧密联系生活,让学生觉得学化学是很有用的,它源于生活服务于社会;而当化学知识与生活现象发生冲突,出现学生无法理解的现象或实践时,老师答疑解惑,通过查找资料、实验等方式与学生一同寻求真理,让学生明其理,通其道,这本身也是教学情境化的最好注脚。
高中新课程标准之所以提出发展学生核心素养这一命题,其中的一个重要原因是要解决由于“应试教育”导致的“有知识,无素养”的问题。 学生以往通过记忆习得的知识不具有迁移应用价值,在真实问题解决中不好发挥作用。 通过课堂教学实践,鼓励、倡导学生去探究生活,去关注身边的化学现象,进而探求化学的本质,学以致用、格物致知的精神弥足珍贵,教师应极力鼓励、努力呵护这种探求精神,这也是化学教学生活情境化的最原始、最本真的味道。
在教學中引入生活情境,让学生觉得化学不再是冷冰冰、枯燥的元素周期表,也不再是繁琐的实验操作,而是鲜活的知识、悦动的实践,它让学生感到化学与生活息息相关,密不可分。 生活中的某个角落、某个场景都有化学元素、化学现象的神奇身影,它是生活的精灵,时时在我们的身边,还时不时地“挑逗”着我们略显疲惫的身体和麻木的心灵,触动着我们的思维 。 原来化学就在身边,有了化学,生活可以如此有趣。“教育是点燃不是灌输”,情境探究教学模式让化学教学回归了教学本真,让化学课堂充满了“生活味”。
参考文献
[1] 中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版2020年修订)[S].北京:人民教育出版社,2020:2,73,15.
[2] 张立国.高中化学新课程教学中问题情境创设策略探究[J].新课程,2020(11):110.
[3] 李逸凡.依托生活化情境,提升化学教学[J].新课程,2020(33):25.
[4] 朱琼芬.基于学生核心素养培养的教学活动设计研究[J].化学教育(中英文),2021,42(1):61-65.
3411500338271