陳婷婷

摘要：以化肥為主題情境，通過成分探究、品質(zhì)測(cè)定、使用要點(diǎn)三個(gè)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)一系列活動(dòng)開展基于化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的主題復(fù)習(xí)教學(xué)實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：化肥;核心素養(yǎng);科學(xué)探究

核心素養(yǎng)是學(xué)生應(yīng)具備的適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力[1]。2017 版《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括“宏觀辨識(shí)與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任”五個(gè)方面[2]。提升學(xué)生核心素養(yǎng)的重要途徑和載體就是課堂教學(xué)，筆者以“由化肥引發(fā)的探究”為例，開展基于核心素養(yǎng)的主題復(fù)習(xí)教學(xué)實(shí)踐。

一、教學(xué)流程

[引入]展示一盆葉子發(fā)黃的綠蘿，提問這盆綠蘿的病因是什么呢？

設(shè)計(jì)意圖：聯(lián)系生活情境，引入課題，激發(fā)學(xué)生探究的興趣，引導(dǎo)學(xué)生有意識(shí)地從化學(xué)視角分析生活中的問題。

環(huán)節(jié)一：化肥成分的探究

[提問]根據(jù)狀態(tài)，猜猜老師買的可能是哪種氮肥？并將它們進(jìn)行分類

[追問]這種氮肥可能是尿素嗎？根據(jù)資料卡片中尿素的性質(zhì)，你能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明是否是尿素嗎？

[演示實(shí)驗(yàn)1]樣品溶液的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)證明不是尿素。

[講述]請(qǐng)同學(xué)們打開瓶塞，聞一聞氣味，對(duì)你有啟發(fā)嗎？

[提問]如何確定它是碳酸氫銨呢？（提示：從陰離子和陽離子兩個(gè)角度分別鑒別）

[學(xué)生實(shí)驗(yàn)1]碳酸氫根、銨根離子的鑒別。

[提問]你們確定該化肥就是碳酸氫銨？只有碳酸氫根離子遇到酸才能產(chǎn)生二氧化碳嗎？

[講述]事實(shí)上，碳酸銨受熱分解的產(chǎn)物與碳酸氫銨也是一樣的，那么，該化肥究竟是碳酸銨還是碳酸氫銨呢？

[演示實(shí)驗(yàn)2]分別向碳酸氫鈉、碳酸鈉溶液中逐滴滴加稀鹽酸。

[提問]為什么兩者的現(xiàn)象不同呢？

[講述]碳酸氫鈉、碳酸鈉與酸反應(yīng)的不同機(jī)理。

[學(xué)生實(shí)驗(yàn)2]向化肥樣品溶液中逐滴滴入稀鹽酸，觀察現(xiàn)象。

[匯報(bào)]觀察到的現(xiàn)象，得出結(jié)論。

設(shè)計(jì)意圖：通過問題串，引導(dǎo)學(xué)生親歷科學(xué)探究的全過程。從氮肥的分類提出可能的猜想，樹立物質(zhì)的分類觀。利用性構(gòu)相依的化學(xué)觀念，分析物質(zhì)的微觀構(gòu)成，預(yù)測(cè)宏觀應(yīng)具有的性質(zhì)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行定性檢驗(yàn)，根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論，滲透宏微結(jié)合、證據(jù)推理的核心素養(yǎng)。“與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳的一定是碳酸氫根嗎？”，考慮到學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，以向碳酸鈉、碳素氫鈉溶液逐滴滴加稀鹽酸的現(xiàn)象不同，微觀探析兩者的反應(yīng)機(jī)理不同，以此為模型，遷移應(yīng)用到碳酸銨和碳酸氫銨的鑒別中。整個(gè)探究過程并不是一蹴而就，學(xué)生從中體會(huì)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度，進(jìn)一步滲透宏微結(jié)合，模型認(rèn)知、科學(xué)精神等素養(yǎng)。

環(huán)節(jié)二：化肥品質(zhì)的測(cè)定

[過渡]在購買化肥時(shí)，老師擔(dān)心買到劣質(zhì)產(chǎn)品。因此，請(qǐng)同學(xué)們幫忙測(cè)定我所購買的碳酸氫銨化肥的純度。

[提問]如何測(cè)定碳酸氫銨化肥的純度？（假設(shè)雜質(zhì)不參與反應(yīng)）

[學(xué)生活動(dòng)1]交流討論測(cè)定的原理和方法。

[學(xué)生活動(dòng)2]根據(jù)原理，選擇儀器卡片完成實(shí)驗(yàn)裝置拼圖，組間交流展示。

[布置任務(wù)]以方案三為例，根據(jù)數(shù)據(jù)計(jì)算化肥的純度。

[展示]圖片：碳酸氫銨化肥標(biāo)簽

[布置任務(wù)]根據(jù)標(biāo)簽，我所購買的碳銨含氮量大于17%，它有沒有吹牛呢？同學(xué)們是否能根據(jù)剛才已經(jīng)計(jì)算出化肥的純度，計(jì)算出化肥的真實(shí)含氮量呢？

設(shè)計(jì)意圖：由定性研究過渡到定量研究，提升思維水平?；谧兓睾愕乃枷?，通過測(cè)量二氧化碳或氨氣的質(zhì)量（或體積）求碳酸氫銨的量，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)定量研究的一般模型，然后交流討論完善實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)，動(dòng)手組合實(shí)驗(yàn)裝置。此環(huán)節(jié)將以往紙上談兵的定量計(jì)算變成真實(shí)的實(shí)踐活動(dòng)，促使學(xué)生深層挖掘反應(yīng)的比例關(guān)系和守恒關(guān)系，并通過計(jì)算強(qiáng)化定量思想，感受定量分析在生產(chǎn)生活中的重要作用，進(jìn)一步提升學(xué)生變化守恒、模型認(rèn)知、科學(xué)精神等素養(yǎng)。

環(huán)節(jié)三：化肥使用的要點(diǎn)

[提問]根據(jù)我們對(duì)碳銨性質(zhì)的認(rèn)識(shí)，你能撰寫一則碳銨化肥的使用和保存注意事項(xiàng)嗎？

[展示]圖片：碳酸氫銨化肥完整標(biāo)簽

設(shè)計(jì)意圖：撰寫使用和保存注意事項(xiàng)，可以考察學(xué)生對(duì)碳酸氫銨的性質(zhì)掌握到什么程度，能否遷移應(yīng)用解決生活中的實(shí)際問題，深化性質(zhì)決定用途的學(xué)科觀念。從而實(shí)現(xiàn)知識(shí)的掌握、能力的提高、學(xué)科素養(yǎng)的深化三者互相促進(jìn)和提升。

二、教學(xué)反思

本節(jié)課采用主題探究式教學(xué)，創(chuàng)設(shè)一以貫之的真實(shí)情境，以化肥為線索，引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷“成分的探究-品質(zhì)的測(cè)定-使用的要點(diǎn)”三個(gè)環(huán)節(jié)，在此過程中將相關(guān)知識(shí)進(jìn)行梳理，幫助學(xué)生構(gòu)建系統(tǒng)化、關(guān)聯(lián)化的知識(shí)體系?；瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)（成分探究）和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)（品質(zhì)測(cè)定）的探究活動(dòng)，讓學(xué)生充分體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，激發(fā)其學(xué)習(xí)興趣，啟迪其科學(xué)思維，潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的宏微結(jié)合、證據(jù)推理、模型認(rèn)知、科學(xué)精神等素養(yǎng)。學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)離不開把所學(xué)的知識(shí)和技能遷移到真實(shí)的情境中解決實(shí)際問題。本課的三個(gè)環(huán)節(jié)均來自于真實(shí)情境，每個(gè)情境都蘊(yùn)含著化學(xué)問題，問題的解決過程就是學(xué)生獲得知識(shí)，形成學(xué)科素養(yǎng)的過程。

參考文獻(xiàn)：

[1]教育部.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[Z].教基二[2014]4號(hào)，2014-03-30.

[2]中華人民共和國教育部.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年 版）[S].北京.人民教育出版社，2018：3-5.