章從建

【編者按】

為全面貫徹黨的十八大和十八屆三中全會精神，深入實(shí)施教育規(guī)劃綱要，2014年4月，教育部印發(fā)《關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》，提出“將研究制訂學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系，明確學(xué)生應(yīng)具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力”。2014年年底前啟動的普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)修訂工作，將提煉和確定學(xué)科核心素養(yǎng)作為修訂工作的主要內(nèi)容之一。隨后，關(guān)于核心素養(yǎng)的研究大量展開，相關(guān)研究成果也相繼面世。隨著研究的深入，更多的研究者開始著眼于如何在具體教學(xué)中發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。本期聚焦精選了五篇來稿，分別探討在化學(xué)、數(shù)學(xué)、英語、物理等學(xué)科的具體教學(xué)中實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)途徑，以期幫助一線教師更好地理解核心素養(yǎng)。

摘 要：從化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)角度著手，在“二氧化硫的性質(zhì)和作用”課堂教學(xué)中進(jìn)行學(xué)科的變化觀、實(shí)驗(yàn)觀、環(huán)保觀、對比觀等思維的培養(yǎng)，形成積極、主動的思維去發(fā)現(xiàn)問題，并找到切實(shí)可行的解決問題的方案。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；二氧化硫的性質(zhì)；教學(xué)反思

伴隨著高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的修訂，“立德樹人”的根本任務(wù)的確立，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)中形成學(xué)科的核心素養(yǎng)觀，要求教師在教學(xué)中能幫助學(xué)生形成能體現(xiàn)學(xué)科自身本質(zhì)特征，具有學(xué)科性質(zhì)的核心素養(yǎng)觀[1]。元素化合物是化學(xué)學(xué)科知識體系的基礎(chǔ)，對于學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成有重要的作用。以“二氧化硫的性質(zhì)和作用”教學(xué)為例，從元素化合物的角度展開，進(jìn)行化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)培養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)。

一、 基于學(xué)科核心素養(yǎng)設(shè)計(jì)元素化合物教學(xué)

（一）學(xué)科核心素養(yǎng)

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包含了“宏觀辨析與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)識”“實(shí)驗(yàn)探究與創(chuàng)新意識”“科學(xué)精神與社會責(zé)任”五個要素?；瘜W(xué)核心素養(yǎng)是學(xué)生在化學(xué)認(rèn)知活動中發(fā)展起來的，并在解決與化學(xué)相關(guān)問題中表現(xiàn)出的關(guān)鍵素養(yǎng)，體現(xiàn)了學(xué)生從化學(xué)視角認(rèn)知事物，并形成脈絡(luò)?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成，不是通過簡單的知識記憶，也不是知識體系的簡單組合。它需要學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中以及學(xué)習(xí)的情境中積極互動，形成主動的思維意識，深入理解化學(xué)學(xué)科特征、特點(diǎn)的基礎(chǔ)上形成切實(shí)有效的解決化學(xué)問題的基本方法與思路，在理解與應(yīng)用中不斷升華、提煉。

（二）基于學(xué)科核心素養(yǎng)設(shè)計(jì)教學(xué)

化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的建構(gòu)，體現(xiàn)在學(xué)生能主動運(yùn)用化學(xué)學(xué)科的思想方法，多角度、全方位地認(rèn)識事物，并形成切實(shí)可行的思維意識、思維習(xí)慣，在化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的指引下，建構(gòu)豐滿的知識體系，引導(dǎo)學(xué)生形成學(xué)科知識，認(rèn)知習(xí)慣與方式，從而去解決問題[2]。在元素化合物的學(xué)習(xí)中，化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)就是：結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)，性質(zhì)決定用途。這反映了一系列知識體系的內(nèi)在框架。

“二氧化硫的性質(zhì)和作用”是蘇教版《化學(xué)》1中專題4的開篇之作，通過對前面一系列元素化合物的知識體系的學(xué)習(xí)，學(xué)生具備了一定的分析、對比的能力。教學(xué)中，教師通過一系列情境的創(chuàng)設(shè)，讓學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題，并設(shè)計(jì)方案去解決問題，從而在問題的解決過程中培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

實(shí)驗(yàn)觀：化學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)揭示了事物的本源，實(shí)驗(yàn)帶來了問題的解決，這就要求我們切實(shí)地回到實(shí)驗(yàn)中。本節(jié)課設(shè)計(jì)了“二氧化硫的漂白實(shí)驗(yàn)”“二氧化硫與氯化鋇溶液、雙氧水的實(shí)驗(yàn)”“二氧化硫與高錳酸鉀反應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn)”，以實(shí)驗(yàn)為依據(jù)，建構(gòu)二氧化硫的性質(zhì)、用途的學(xué)科核心素養(yǎng)。

對比觀：對比分析是化學(xué)學(xué)科的重要的思維分析方法，本節(jié)課創(chuàng)設(shè)情境，將二氧化硫的漂白性與次氯酸的漂白性進(jìn)行對比，將二氧化硫使品紅溶液褪色的機(jī)理與二氧化硫使高錳酸鉀溶液褪色的機(jī)理進(jìn)行對比分析。在對比分析中，讓學(xué)生去主動探究，通過方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)論證，找出主因，從而形成化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。

環(huán)保觀、平衡觀、探究觀、創(chuàng)新思維在本節(jié)課中也有體現(xiàn)。正是基于這些化學(xué)核心素養(yǎng)觀中的教學(xué)模式的設(shè)計(jì)，才能使學(xué)生形成知識體系，提高了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力。

二、“二氧化硫的性質(zhì)和作用”教學(xué)過程

（一）活動引入 點(diǎn)燃激情

教師：回到生活中的化學(xué)，展示紅酒圖片，重點(diǎn)突出紅酒配料的成分為SO2，我們知道SO2有毒，紅酒中怎么還會有SO2呢，它的作用是什么呢？性質(zhì)決定用途，這節(jié)課，我們首先來學(xué)習(xí)一下SO2的性質(zhì)。

設(shè)計(jì)意圖：通過認(rèn)知的沖突性，激發(fā)學(xué)生的探究欲望。開了個好頭，使學(xué)生投入到探究的情境中來。

教師：二氧化硫能溶于水中，那么大家能完成化學(xué)方程式的書寫嗎？并測定二氧化硫的水溶液的酸堿性嗎？

學(xué)生：躍躍欲試，激情被點(diǎn)燃。順利寫出化學(xué)方程式，并完成溶液酸堿性的測定。

結(jié)論：二氧化硫具有酸性氧化物的通性。

設(shè)計(jì)意圖：進(jìn)一步通過可操作實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，并對他們的表現(xiàn)、態(tài)度做出表揚(yáng)，使學(xué)生進(jìn)入學(xué)科核心素養(yǎng)的學(xué)習(xí)模式中。

（二）問題探究 建立對比觀

教師：設(shè)計(jì)探究SO2漂白性的實(shí)驗(yàn)方案，并提供改進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作的方法：向試管中加入2mLSO2水溶液，逐滴滴加品紅溶液，振蕩，觀察現(xiàn)象；在試管口套一個小氣球，然后加熱試管，觀察現(xiàn)象。

教師：實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明了什么？

學(xué)生：二氧化硫具有漂白性，并且是不穩(wěn)定的漂白。

教師：展示二氧化硫與石蕊試液的試管，還有二氧化硫與品紅溶液的試管，二氧化硫能漂白指示劑嗎？

學(xué)生：二氧化硫能使品紅溶液褪色，但不能漂白指示劑。

教師：回顧在氯氣的學(xué)習(xí)中，新制的氯水和石蕊試液接觸的現(xiàn)象是什么？

學(xué)生：先變紅，后褪色。

教師：原因是什么呢？

學(xué)生：變紅是因?yàn)镠+，褪色是因?yàn)镠ClO具有漂白性。

教師：請大家總結(jié)HClO與二氧化硫漂白性的差異。

設(shè)計(jì)意圖：構(gòu)建學(xué)科素養(yǎng)平臺，建立對比觀，讓學(xué)生在理解的前提下，投入到生動的學(xué)習(xí)情境中，通過實(shí)驗(yàn)探究活動，在解決問題的過程中，構(gòu)建知識體系，促進(jìn)學(xué)科核心素養(yǎng)能力的提升。

（三）層層推進(jìn) 再建對比觀和實(shí)驗(yàn)觀

1.二氧化硫與高錳酸鉀溶液的反應(yīng)

教師：二氧化硫通入到品紅溶液中，體現(xiàn)了二氧化硫的漂白性，那么我們來分析下面這個實(shí)驗(yàn)。

演示：將含二氧化硫的水溶液滴入到含高錳酸鉀溶液的試管中，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

教師：發(fā)現(xiàn)高錳酸鉀溶液褪色了，這是二氧化硫的漂白性的體現(xiàn)嗎？

學(xué)生：討論分析，產(chǎn)生思維碰撞，提出觀點(diǎn)，溶液再次加熱，如果高錳酸鉀溶液的顏色能恢復(fù)，則是漂白性，反之則不是。

驗(yàn)證：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，加熱溶液，顏色不恢復(fù)。那么不是因?yàn)槎趸虻钠仔?，那是什么呢?/p>

教師：引導(dǎo)分析，請大家從各自物質(zhì)分析，分析高錳酸鉀具有什么性質(zhì)，二氧化硫從硫的價(jià)態(tài)的角度進(jìn)行分析。

學(xué)生：高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，二氧化硫容易被氧化，二者發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，生成了硫酸根。

教師：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證呢？

學(xué)生：取樣后，加入BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則說明SO2被KMnO4氧化成了硫酸根，二氧化硫體現(xiàn)了還原性。

教師：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并請書寫出化學(xué)方程式。

學(xué)生：準(zhǔn)確、迅速地完成了化學(xué)方程式的書寫。

設(shè)計(jì)意圖：學(xué)習(xí)了二氧化硫的漂白性后，進(jìn)行二氧化硫與高錳酸鉀溶液的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行對比分析，形成沖擊感，使學(xué)生的印象深刻，提高了學(xué)習(xí)挑戰(zhàn)性，激發(fā)學(xué)生的高級思維活動，很好地體現(xiàn)了化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的升華。

2.SO2與BaCl2、H2O2溶液的反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)操作與現(xiàn)象：

教師：這一系列實(shí)驗(yàn)操作中，透過現(xiàn)象看本質(zhì)，你得到了什么樣的結(jié)論？為什么加入雙氧水后，溶液中產(chǎn)生了大量的渾濁現(xiàn)象？請同學(xué)們，從二氧化硫的性質(zhì)角度進(jìn)行分析。

學(xué)生：H2O2將H2SO3氧化成了硫酸，硫酸與BaCl2反應(yīng)生成了BaSO4沉淀。

教師：為什么在開始的時候會有少量渾濁？這個渾濁是BaSO3嗎？

學(xué)生：不會是BaSO3，如果是BaSO3，應(yīng)該產(chǎn)生大量的渾濁。

教師：那一開始的渾濁會是什么呢？加強(qiáng)引導(dǎo)分析。引導(dǎo)學(xué)生回憶Fe（OH）2的制備中，需要注意的點(diǎn)。

學(xué)生：溶液中的部分H2SO3被O2氧化成H2SO4，形成了BaSO4沉淀。

教師：我們的記憶中，BaSO3是難溶物，那么為什么開始的時候，不能形成BaSO3沉淀呢？

教師：這個知識點(diǎn)對于學(xué)生來說是難點(diǎn)，應(yīng)加強(qiáng)引導(dǎo)分析。引導(dǎo)學(xué)生書寫化學(xué)方程式，找問題。

學(xué)生：二氧化硫與BaCl2溶液不反應(yīng)，是因?yàn)椴荒苓`背強(qiáng)酸制備弱酸的原理。

結(jié)論：H2SO3容易被H2O2氧化成H2SO4。其實(shí)二氧化硫還可以被很多具有氧化性的物質(zhì)氧化，比如Cl2、O2、Fe3+等。

設(shè)計(jì)意圖：這是一個層層遞進(jìn)的實(shí)驗(yàn)，通過學(xué)生的操作，學(xué)生在分析變化過程中，形成認(rèn)識，為什么不能形成BaSO3沉淀，雙氧水的作用是什么，二氧化硫體現(xiàn)了什么性，通過思維分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，解決了困惑，建構(gòu)了學(xué)科的實(shí)驗(yàn)觀、變化觀、守恒觀。

（四）直面現(xiàn)實(shí) 建構(gòu)環(huán)保觀

教師：展示一些對比圖片，明確這是酸雨的破壞引起的，那么什么是酸雨，酸雨pH值有什么要求，引起酸雨的物質(zhì)主要是什么？酸雨對自然環(huán)境有哪些破壞作用？

學(xué)生：酸雨的pH值小于5.6，引起酸雨的主要物質(zhì)是SO2。酸雨使湖泊酸化，影響水生生物的繁殖。酸雨使土壤中鈣、鎂、磷等營養(yǎng)元素溶出并迅速流失，導(dǎo)致土壤肥力下降并酸化，農(nóng)作物和樹木生長遭到破壞。酸雨使建筑物腐蝕加快。

教師：酸雨對自然環(huán)境破壞非常嚴(yán)重，希望大家愛護(hù)家園，形成良好的環(huán)保意識?，F(xiàn)在有一瓶酸雨，測定pH值為5.5，每隔一段時間測定一次pH值，發(fā)現(xiàn)溶液的pH值變得越來越小，為什么？請同學(xué)們結(jié)合已學(xué)知識分析。

學(xué)生：這是由于空氣中的氧氣將酸雨中的H2SO3緩慢氧化成H2SO4，將弱酸緩慢氧化成強(qiáng)酸，酸性變強(qiáng)。

教師：請大家閱讀課本，明確酸雨防治的辦法。酸雨治理中，請大家明確，最終產(chǎn)物中硫的價(jià)態(tài)。

設(shè)計(jì)意圖：通過圖片展示，讓學(xué)生體會了酸雨的破壞力，倡導(dǎo)學(xué)生的環(huán)保意識，同時設(shè)置情境，再次強(qiáng)化了二氧化硫的還原性，對化學(xué)的變化觀形成認(rèn)識，突出了化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)性。

三、 教學(xué)體會

本節(jié)課是蘇州教科院組織的“三省四校同課異構(gòu)教學(xué)”中的一節(jié)展示課的設(shè)計(jì)，立足于“蘇式課堂”，以“核心素養(yǎng)，提升有效教學(xué)”為指導(dǎo)，從結(jié)合實(shí)際和觀察現(xiàn)象出發(fā)，讓學(xué)生通過觀察分析→推測性質(zhì)→實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證→得出結(jié)論，體現(xiàn)探究式學(xué)習(xí)方式。本節(jié)課以“干紅中SO2的作用”為背景，積極體現(xiàn)化學(xué)之美，做到 “以生為本”。利用紅酒中SO2的作用與學(xué)生已有SO2的負(fù)面印象產(chǎn)生沖擊，激發(fā)其探究欲，并由此引出相關(guān)問題，設(shè)計(jì)展開五個小組活動：①二氧化硫可溶于水且與水反應(yīng)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，通過產(chǎn)生明顯現(xiàn)象說明SO2可溶于水，溶液顯酸性表明SO2與水發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。②在二氧化硫水溶液生成的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)證明漂白性的實(shí)驗(yàn)，用水溶液代替二氧化硫氣體，并分析漂白原理。③在學(xué)了漂白性的基礎(chǔ)上分析二氧化硫和高錳酸鉀溶液的反應(yīng)，并設(shè)問是否為漂白性的體現(xiàn)，分析物質(zhì)的性質(zhì)，引導(dǎo)學(xué)生用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。④在前面學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，環(huán)環(huán)相扣，分析SO2與BaCl2不能反應(yīng)卻在混合后有渾濁，推測SO2具有還原性。并利用H2O2溶液實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證SO2的還原性。⑤在酸性氧化物學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，通過圖片的形式引入酸雨，讓學(xué)生明確酸雨的形成和防治，然后回歸課本，增強(qiáng)了學(xué)生的環(huán)保意識。

通過一系列場景的創(chuàng)設(shè)，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情；將知識問題化，通過化學(xué)實(shí)驗(yàn)、分析化學(xué)原理、類比遷移等方法使問題得以解決；遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，由淺入深，由現(xiàn)象到本質(zhì)，使教學(xué)目標(biāo)得以達(dá)成。

設(shè)計(jì)中遵循綠色化學(xué)思想，將以往采用SO2氣體進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，在可能的情況下改為SO2水溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（驗(yàn)證二氧化硫漂白性實(shí)驗(yàn)中用SO2水溶液代替SO2氣體與品紅溶液反應(yīng)），并且盡可能在密封的環(huán)境下進(jìn)行（用飲料瓶存裝二氧化硫水溶液密封等），防止或降低污染。

由于課堂時間有限，知識側(cè)重不同，部分知識點(diǎn)在本節(jié)課的設(shè)計(jì)中沒有呈現(xiàn)，而是將其作為課外探究問題提出，有興趣的同學(xué)可以結(jié)合本節(jié)課的學(xué)習(xí)方法，課外自主探究，也使知識的學(xué)習(xí)由課內(nèi)延伸至課外。

參考文獻(xiàn)：

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