基于五线融合的初中化学新授课教学探究

王曼玉

摘要：以“饮料为何会变色？”为主线，将沪教版第七章第一节溶液的酸碱性一课通过“感知溶液酸碱性的定性检测、感受溶液酸碱性的定量测定、感悟溶液酸碱性的重要价值”三个环节串连，并运用“五线融合”的教学模式促进学生知识和思维的迁移、应用，提升学生实验探究能力，逐步渗透中学化学学科核心素养。

关键词：溶液的酸碱性;五线融合;教学实践;核心素养

文章编号：1008-0546（2022）08-0056-04   中图分类号：G632.41   文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.08.012

新授课是一种以知识的形成为主要任务的课型，讲究探究性、过程性、建构性。然而初中化学课常始于初三，由于中考压力大、时间紧、任务重等特点，化学学科新授课常采用满堂灌或教师一言堂的模式，学生无法经历新知识的形成过程，获得亲身参与科学探究的体验，无法经历价值观的形成过程，增强对社会的责任心和使命感，无法充分体验自主学习合作交流的过程，强化信息收集处理和交流分享的能力。且《义务教育化学课程标准（2011年版）》中明确提出：让学生有更多的机会主动地体验科学探究的过程，在知识的形成、相互联系和应用过程中养成科学的态度，学习科学方法，在“做科学”的探究实践中培养学生的创新能力和实践能力[1]。于是我校近年来开展了基于“五线融合”的教学模式，从“情境、问题、活动、知识、认知”五条线出发，以情境为载体，问题为驱动，通过实验探究搭建知识体系，并逐步实现培养学生学科能力和学科素养的核心目标。

一、基于“五线融合”的教学设计思路

“溶液的酸碱性”一课来自于沪教版初中化学第七章第一节[2]，是整个第七章学习的起始和基石。要求学生达成以下学习目标：

（1）认识溶液的酸碱性，了解并初步学会使用酸碱指示剂检测溶液的酸碱性，会用pH试纸粗略测定溶液的酸碱度。

（2）知道酸碱性对人体健康和农作物生长的影响等。

（3）通过指示剂的使用，了解化学测量在化学研究和生产、生活中的重要作用。

（4）会用溶液酸碱性的知识解释生活中的一些有关现象[3]。

虽然学生已经在第二章第二节“奇妙的二氧化碳”和第三章第一节“构成物质的基本微粒”两个章节有所接触，但知识零散尚未形成体系。为完成教学任务、达成教学目标，本节课通过感知溶液酸碱性的定性检测、感受溶液酸碱性的定量测定、感悟溶液酸碱性的重要价值三个环节串连，通过“五线融合”的教学模式在教学过程中逐步落实学科知识，不断渗透化学学科核心素养。设计思路如表1所示。

二、基于“五线融合”的教学课堂实录

【引入情景】演示实验：将紫薯汁加入几杯“水”中（变化情况如图1、图2所示）

【提问】为何会有如此奇妙的色彩变化？

设计意图：通过实验让学生直观地感受到变化，并和自己现有的认知形成冲突，从而引发学生的好奇心和求知欲，为本节课有关溶液酸碱性的学习打下基石。

环节一：感知溶液酸碱性的定性检测

【提问】同学们能否联系已学知识和生活经验，说说你知道的酸性或碱性溶液？

【追问】你是通过什么样的方法得知的？

【提问】如果这两种指示剂遇到其他两种酸碱性不同的溶液颜色会如何变化？你能否通过实验进行探究？

学生实验1：

实验目的：利用已知酸碱性的溶液探究紫色石蕊试液和无色酚酞试液的变色情况。

仪器：西林瓶，一次性滴管。

药品：紫色石蕊试液、酚酞试液、碳酸溶液、氨水、食盐水。

实验现象见表2：

【提问】结合实验，同学们能否总结出两种指示剂的变色规律？

【提问】液态的指示剂在使用的过程中可能有所不便，更为便捷的石蕊试纸被发明。结合已经使用过的石蕊试纸的图片，你能否总结出两种试纸分别适用于检测哪种类型的溶液？

【追问】结合石蕊的发现，同学们能否猜测饮料变色的原因？

【资料卡】紫薯含有花青素，花青素可以根据溶液酸碱性不同展示出不同的变色。

【提问】是否如同学们所说起始的饮料酸碱性不同导致了色彩的多变，你能否选择恰当的指示剂进行检测？选择的理由是什么？

学生实验2

实验目的：利用指示剂探究未知溶液的酸碱性。仪器：点滴板。

药品：待测溶液，紫色石蕊试液。

实验现象见表3：

设计意图：结合已学知识快速回忆有关溶液酸碱性的检验方法，实现知识的迁移和利用。再利用已知酸堿性的溶液探究总结指示剂的变色规律，培养学生收集和处理信息的能力，提升学生实验探究获得新知识的能力，继而通过上述实验的现象启发思考饮料变色的原因，提高学生模型认知的能力，总结出花青素是一种酸碱指示剂，达到知识活学活用的目的。

环节二：感受溶液酸碱性的定量测定

【提问】通过刚才的实验探究，我们找到了饮料色彩纷呈的原因，但是你有没有发现新的问题？

【追问】同样是酸性的溶液为何它们使花青素呈现出来的红色深浅不一？可能和什么因素有关？

【资料卡】酸碱性和酸碱度的区别和联系。

【提问】你可以简单总结pH 和溶液酸碱性之间的关系吗？

【追问】如何测量溶液的pH？

【视频】酸碱度的测定。

【提问】你可以总结出pH试纸的使用方法以及注意事项吗？

【资料卡】花农为了得到不同颜色的绣球花，常使用绣球调色剂。

【提问】现有一份绣球调色剂的溶液，你可以利用 pH试纸测定溶液的酸碱度吗？

学生实验3

实验目的：利用pH试纸粗略测量溶液的酸碱度。

仪器：pH试纸，表面皿，玻璃棒。

药品：绣球调色剂溶液。

【提问】同一份待测液，为何大家测量出的数值却是不一样的呢？

【资料卡】pH试纸和pH计。

演示实验：pH计检测绣球调色剂溶液的pH。

设计意图：从同种酸碱性的溶液呈现出来的色彩深浅不一出发，引出酸碱度的学习，实现定性到定量的转变，培养学生分析和解决问题的能力。注重整个教学过程中的探究意识。然后通过pH试纸粗略测量到pH 计更加精准的测量对比，体现化学学科的严谨性和科学性。

环节三：感悟溶液酸碱性的重要价值

【资料卡】在酸性土壤中绣球可以开出蓝色的花，在碱性土壤中绣球可以开出红色的花。

【提问】花农常常施加硫酸铝溶液来获得蓝色花，你可以判断出硫酸铝溶液的酸碱性吗？

【资料卡】酸雨和正常雨水。

【提问】结合2011～2020年常州降雨统计图，请你判断常州哪些年份的降雨属于酸雨？

【提问】人体的酸碱平衡依赖所摄入的食物和人体排泄功能来实现。健康的人体体液为弱碱性，那经常喝雪碧等碳酸饮料好吗？为什么？

【资料卡】喝一瓶雪碧人体再次达到酸碱平衡需要中和32瓶pH=8的矿泉水。

【资料卡】肥皂要在弱碱性的条件下制作，这样才不会伤害我们的皮肤。市面上上海硫磺皂的pH为8～10，舒肤佳pH为7～7.5，雕牌洗衣皂pH为8～11。

【提问】请问哪种肥皂最不易造成皮肤的伤害？为什么？

设计意图：从自然生态、人体健康、科研生产三个方面进行举例和知识再应用，让学生感受到化学在生活中的诸多应用以及重要价值，体现化学学科价值。

【总结】今天我们从饮料色彩多变的问题出发，通过从定性到定量的思想转变找到了饮料色彩纷呈的原因，学习了有关溶液酸碱性的检测方法，在学习知识的同时也感受到溶液酸碱性在我们生产生活中的重要价值。希望同學们在生活中可以更多地运用化学视角看待问题，使用化学方法解决问题！

设计意图：将情境线贯穿到底，并把本节课的重要知识点进行提炼总结，有助于学生新知识体系的建构，同时让学生经历价值观的形成过程，增强对社会的责任心和使命感。

三、基于“五线融合”的课堂教学反思

1.巧思实验细节提升课堂效率

实验教学是初中化学教学中的重要组成部分，对于学生整体化学素养的形成与发展有着极为重要的意义[4]。但是学生整体动手实践能力不强，尤其实验仪器药品过多时，学生难以掌握理解实验步骤和目的，常导致实验耗时过长、实验结果不可控、实验结论不清晰、实验教学效果差等结果。巧妙地设计实验或给予一些辅助性实验清单可以避免很多问题。

如本课中学生活动1，为快速有效地完成实验，笔者设计了如图3所示的实验装置。该装置由两部分组成：西林瓶和一次性滴管的吸头部分，实验前将已知酸碱性的溶液和指示剂分别装在里面，并贴上标签，学生实验时只需要颠倒摇匀，记录变色情况即可。

学生活动2中待测液有六种，若使用普通的试剂瓶和胶头滴管进行实验的话，需要使用到的仪器较多，准备量大，同时也会导致学生思维混乱，实验仪器交叉使用导致试剂污染或者实验结论有误等。所以笔者做出了两点创新：①将所有的试剂装在带有胶头滴管的精华瓶中贴上标签，同时标有序号①～⑥。如图4所示避免交叉污染等问题。②将点滴板换成多孔板，并且提供印有多孔板俯视图的实验清单，如图5所示，学生只要按照序号加入相应的孔洞内，观察变色情况从而判断酸碱性即可。

2.巧设趣味情境开启思维之门

在知识陌生且枯燥等因素的制约下，一个熟悉且带有认知冲突的课堂情境可以将学生快速带入课堂，沉浸其中，减少陌生和不适感，从而达到更好的课堂氛围和效果。紫薯汁是大家熟悉的一种食物，然而紫薯汁加入几杯无色的溶液中却可以展示出斑斓的色彩，迅速抓住学生的眼球以及探索的欲望，从而顺利引出课题。情境选择的方式有很多，可以是学生熟悉但不够了解的生产生活、可以是学生认知的冲突点、可以是化学史、可以是科研热点等。

3.巧引真实数据培养求是精神

科学是严谨的。讲究实事求是的态度和一丝不苟的精神。而学生科学素养和科学方法论的养成，必须依赖定理，定律背后的真实数据[5]。在教学过程中应用真实数据不仅可以激发学生的学习兴趣、强化学生对相关知识的理解与应用，还可以让学生明白化学学习在解决实际问题中的重要价值、培养学生求真务实的科学精神和严谨的科学态度。在本课第三个环节——感悟溶液酸碱性的重要价值，笔者选择通过知网查找近些年来常州的酸雨降雨情况进行有关酸雨等知识的运用总结，而非选择一个没有真实意义的A 城降雨情况。意在升华学生的情感。具体图片如图6所示[6]。

参考文献

[1]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：人民教育出版社，2012.

[2]王祖浩.义务教育教科书：九年级化学（下册）[M].上海：上海教育出版社，2014.

[3]王祖浩.义务教育教科书：九年级化学（下册）教师教学指导书[M].上海：上海教育出版社，2014.

[4]陈艳萍.基于创新的视角浅析初中化学实验教学对学生整体化学素养提升的作用[J].考试周刊，2021（71）：101-103.

[5]石兵.基于物理学史真实数据的高中物理教学设计及其实践研究[D].武汉：华中师范大学，2017.

[6]杨卫芬等.大气污染减排对常州市2011年以来酸雨污染趋势的影响[J].环保科技，2021，27（2）：26-30.