鐘仁梅

摘 要：教師的教學(xué)是建立在學(xué)生已有的認(rèn)知基礎(chǔ)之上，通過(guò)對(duì)化學(xué)學(xué)科核心知識(shí)和核心理念的學(xué)習(xí)來(lái)展開(kāi)教學(xué)活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)化學(xué)知識(shí)的內(nèi)化，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展?；瘜W(xué)核心知識(shí)和核心觀念的形成應(yīng)讓學(xué)生在化學(xué)課堂中分步驟、分階段完成。教師在創(chuàng)設(shè)的真實(shí)情境中將化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)與應(yīng)用相關(guān)聯(lián)，有效整合教學(xué)素材，讓學(xué)生從一個(gè)全新的角度再認(rèn)識(shí)化學(xué)，真正實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、評(píng)”的一體化。

關(guān)鍵詞：有效整合;教學(xué)素材;核心素養(yǎng)

一、問(wèn)題的提出

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確提出，教師在化學(xué)教學(xué)與評(píng)價(jià)過(guò)程中應(yīng)圍繞“發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)”這一主旨，創(chuàng)設(shè)主題情境，優(yōu)化教學(xué)過(guò)程，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛能，提高教學(xué)效率，開(kāi)展“素養(yǎng)為本”的教學(xué)，倡導(dǎo)“教、學(xué)、評(píng)”一體化的綜合評(píng)價(jià)方式。教師的教學(xué)是建立在學(xué)生已有的認(rèn)知基礎(chǔ)之上，通過(guò)對(duì)化學(xué)學(xué)科核心知識(shí)和核心理念的學(xué)習(xí)來(lái)展開(kāi)教學(xué)活動(dòng)，將化學(xué)知識(shí)內(nèi)化，促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。與傳統(tǒng)教學(xué)比較，教學(xué)的目標(biāo)也從學(xué)生獲取知識(shí)這一終態(tài)目標(biāo)轉(zhuǎn)化為學(xué)生從教師的教學(xué)過(guò)程中逐步獲取知識(shí)這一過(guò)程目標(biāo)?；瘜W(xué)核心知識(shí)和核心觀念的形成應(yīng)讓學(xué)生在化學(xué)課堂中分步驟、分階段完成。

生活中對(duì)于SO2的了解主要基于三個(gè)方面，一是酸雨，二是空氣質(zhì)量日?qǐng)?bào)里面的“首要污染物”，三是新聞視頻中出現(xiàn)的用SO2熏白的饅頭、白木耳、黃花菜等。留在人們心中的這些“疤”往往會(huì)干擾人們的正常判斷，于是，當(dāng)SO2堂而皇之“出現(xiàn)”在紅酒中時(shí)，有些人會(huì)“談硫色變”。殊不知，SO2有其獨(dú)特的作用，在生產(chǎn)生活中扮演著我們熟悉或不熟悉的功與過(guò)。就我們?nèi)粘Ｉ钪新?tīng)到的一些關(guān)于食品問(wèn)題、空氣質(zhì)量問(wèn)題、水污染等問(wèn)題的報(bào)道，也不能片面地認(rèn)定“都是化學(xué)惹的禍”，化學(xué)既是“惡魔”也是“天使”，它的好與壞取決于人類是否正確、合理地使用，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生客觀地去分析辨認(rèn)?；谌藗儗?duì)化學(xué)的一些誤解，教師在教學(xué)中應(yīng)把物質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí)滲入生產(chǎn)、生活中，在創(chuàng)設(shè)的真實(shí)情境中將化學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)與知識(shí)的應(yīng)用相關(guān)聯(lián)，有效整合教學(xué)素材，讓學(xué)生從一個(gè)全新的角度再認(rèn)識(shí)化學(xué)，建立“化學(xué)本身沒(méi)有問(wèn)題，化學(xué)是用來(lái)幫助我們解決問(wèn)題”的觀點(diǎn)，真正實(shí)現(xiàn)“教、學(xué)、評(píng)”的一體化。

二、設(shè)計(jì)思路

在學(xué)習(xí)二氧化硫的性質(zhì)以前，學(xué)生已經(jīng)掌握了氧化還原反應(yīng)和離子反應(yīng)等基本概念和理論，知道并能運(yùn)用研究物質(zhì)性質(zhì)的三維分析法（從物質(zhì)的分類角度、氧化還原角度及物質(zhì)的特性三個(gè)角度去分析），具備了一定的實(shí)驗(yàn)探究能力及小組協(xié)作精神?；趯W(xué)生的生活常識(shí)、已建構(gòu)的物質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí)方法及思維發(fā)展水平進(jìn)行了本節(jié)課的教學(xué)定位：通過(guò)實(shí)驗(yàn)室模擬酸雨的形成，從認(rèn)識(shí)角度將微觀的SO2與宏觀的酸雨相結(jié)合，使SO2性質(zhì)的探究在真實(shí)情境中開(kāi)展;通過(guò)對(duì)酸雨成分的探討，從變化的觀點(diǎn)認(rèn)識(shí)酸雨pH減小的合理性;學(xué)生通過(guò)參與實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，并在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，從而優(yōu)化完善方案，這些體驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力及邏輯推理能力;通過(guò)探討酸雨的防治問(wèn)題，能增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感;通過(guò)知識(shí)遷移到實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和哲學(xué)思辨思維能力;通過(guò)設(shè)置分層問(wèn)題，可以擴(kuò)大學(xué)生的學(xué)習(xí)空間，滿足不同學(xué)生的發(fā)展需求。

本節(jié)課擬采用明、暗兩條線相結(jié)合的方式授課，明線是探討酸雨的形成、成分、防治及SO2的應(yīng)用，暗線是探索SO2的性質(zhì)及如何定性、定量檢測(cè)SO2。其教學(xué)思路如圖1所示。

三、教學(xué)過(guò)程

[教學(xué)環(huán)節(jié)1] 模擬酸雨的生成

引課：以對(duì)比圖片的形式展示酸雨的危害，引出本節(jié)課的素材話題“硫酸型酸雨”。

師：怎樣將SO2氣體溶于水？

生：向水中通入新制備的SO2氣體;將裝滿SO2氣體的試管倒置于水槽中，并持續(xù)搖晃試管;先將SO2收集在礦泉水瓶里，再加水并蓋緊瓶蓋震蕩等。

師：評(píng)價(jià)學(xué)生的方案，給出SO2的溶解性資料1∶40，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易噴泉實(shí)驗(yàn)裝置（圖2），模擬酸雨的生成。

模擬酸雨的生成：向大試管里事先收集滿SO2，帶橡皮塞的膠頭滴管事先吸滿水，再塞緊大試管，倒插入大燒杯中，將膠頭滴管中的水?dāng)D入大試管中，同時(shí)拔掉膠頭滴管的膠塞，馬上就看見(jiàn)噴泉。

生：觀察現(xiàn)象，得出結(jié)論：SO2易溶于水。

師：SO2的水溶液為什么稱為“酸雨”？

生：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)?zāi)M酸雨的酸性。

（學(xué)生會(huì)考慮使用酸堿指示劑法或pH試紙法，教師對(duì)pH試紙的使用方法進(jìn)行指導(dǎo)）

師：“酸雨”是指pH<5.6的雨水，正常雨水呈酸性是因?yàn)槿苡蠧O2的緣故。SO2是僅僅溶于水中還是與水發(fā)生了反應(yīng)呢？

生：從物質(zhì)組成上來(lái)說(shuō)，SO2屬于酸性氧化物，性質(zhì)應(yīng)該類似于CO2，具有酸性氧化物的通性，與水、堿、堿性氧化物都能發(fā)生反應(yīng)。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)實(shí)驗(yàn)室模擬酸雨的生成，讓看似遙遠(yuǎn)的情境轉(zhuǎn)移到可操作的實(shí)驗(yàn)室里;通過(guò)對(duì)SO2噴泉實(shí)驗(yàn)的觀察，感知SO2的溶解性;通過(guò)自行檢測(cè)酸雨的酸度，強(qiáng)化了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)基本操作能力;通過(guò)SO2、CO2的性質(zhì)類比，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到在化學(xué)學(xué)習(xí)中，“類比”是探尋物質(zhì)性質(zhì)的一種重要的學(xué)習(xí)方法。

[教學(xué)環(huán)節(jié)2] 探究酸雨的成分

生：分析某環(huán)保小組同學(xué)監(jiān)測(cè)的某地雨水的pH隨時(shí)間的變化圖（圖3），并思考：該雨水樣品是酸雨嗎？32h后，pH為什么不發(fā)生變化了？自然界中的酸雨又有哪些成分？

生：對(duì)比、分析數(shù)據(jù)可知，該雨水樣品是酸雨，0時(shí)刻的主要成分是H2SO3，pH減小是因?yàn)镠2SO3被氧化為H2SO4，當(dāng)H2SO3全部被氧化后，pH就不再發(fā)生變化，這也說(shuō)明+4價(jià)的硫很容易被氧化，有強(qiáng)還原性。由此自然界中的酸雨應(yīng)含有H2SO3、H2SO4。

師：酸雨中的成分用什么方法來(lái)檢測(cè)呢？

生：小組討論，設(shè)計(jì)酸雨成分的檢測(cè)方案并邊實(shí)驗(yàn)邊完善。完整的酸雨成分的檢測(cè)方案如下：

小結(jié)：酸雨的成因分析

師：從氧化還原角度分析SO2或H2SO3中S元素的化合價(jià)，可以得出什么？

生：從化合價(jià)的角度看，+4價(jià)硫既有氧化性又有還原性，結(jié)合酸雨成分檢測(cè)實(shí)驗(yàn)可知+4價(jià)硫的還原性應(yīng)該比較強(qiáng)，氧化性會(huì)弱一些。

師：除了O2外，+4價(jià)硫還可以被哪些常見(jiàn)氧化劑氧化？

生：利用提供的藥品，實(shí)驗(yàn)并書(shū)寫(xiě)相應(yīng)的離子方程式。

根據(jù)氧化還原反應(yīng)原理，歸納：+4價(jià)硫的強(qiáng)還原性可以被很多氧化劑（如鹵素單質(zhì)、酸性高錳酸鉀溶液、H2O2、Fe3+等）氧化為+6價(jià);同時(shí)也可以與-2價(jià)硫發(fā)生歸中反應(yīng)生成單質(zhì)硫，體現(xiàn)弱氧化性。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)分析酸雨在放置過(guò)程中pH的變化圖，使學(xué)生從變化的觀念理解pH減小的合理性（即發(fā)生了氧化還原反應(yīng)），同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的圖表分析能力及數(shù)據(jù)處理能力，并認(rèn)識(shí)到酸雨的形成有兩條途徑，且同時(shí)發(fā)生;通過(guò)設(shè)計(jì)與完善酸雨成分的檢測(cè)方案，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)密的邏輯思維能力及科學(xué)的探究精神，并意識(shí)到在科學(xué)探究的過(guò)程中，對(duì)比實(shí)驗(yàn)是一種常用的探究方法;通過(guò)“模擬酸雨中含有H2SO4”這一認(rèn)知沖突，結(jié)合氧化還原反應(yīng)的“價(jià)態(tài)律”，理解一方面+4價(jià)硫有強(qiáng)還原性，常見(jiàn)的很多氧化劑基本都能將它氧化為+6價(jià)，另一方面有弱氧化性，可以被某些還原劑還原為0價(jià);利用酸雨中pH變化這一宏觀現(xiàn)象具體到酸雨中的微觀粒子H+的濃度變化，有效突破SO2強(qiáng)還原性這一難點(diǎn)。

[教學(xué)環(huán)節(jié)3] 酸雨的防止

治標(biāo)要治本，解決硫酸型酸雨最好的辦法是開(kāi)發(fā)新能源。對(duì)酸雨的治理，則需從源頭（SO2的來(lái)源）著手。

[教學(xué)環(huán)節(jié)4] 遷移應(yīng)用，解決實(shí)際問(wèn)題

展示文本、圖片資料：SO2出現(xiàn)的身影，如造紙廠、紅酒、果脯等，并設(shè)置了三層問(wèn)題。

Q1：從以上信息中，你獲取到SO2還有哪些性質(zhì)？造紙廠在漂白紙漿時(shí)有三種方案，氯系（HClO、次氯酸鹽、ClO2）漂白、二氧化硫漂白、雙氧水漂白，其漂白原理有沒(méi)有差異？

第一層屬于基礎(chǔ)型問(wèn)題。通過(guò)資料的閱讀，使學(xué)生從生活中獲取SO2的特性——漂白性，并與其他漂白劑相對(duì)比，明確各自的漂白原理。

Q2：某造紙廠排放的廢水中含有二氧化硫，若你是廠長(zhǎng)，想把SO2轉(zhuǎn)化成鹽進(jìn)行回收利用，評(píng)價(jià)以下方案的可行性，并判斷所得鹽的成分。（其他干擾雜質(zhì)不考慮）

方案一：向廢水中直接加入足量的BaCl2溶液。

方案二：向廢水中先加足量的燒堿，再加足量的BaCl2溶液。

方案三：向廢水中先加足量的雙氧水溶液，再加足量的BaCl2溶液。

追問(wèn)：若最終要獲得硫酸鹽，工業(yè)上會(huì)選雙氧水嗎？若不選雙氧水，請(qǐng)找出合適的氧化劑。

第二層屬于綜合型問(wèn)題，基于學(xué)生已完全理解SO2性質(zhì)的基礎(chǔ)上用于解決問(wèn)題。將SO2的性質(zhì)帶入實(shí)際問(wèn)題中，辨析SO2轉(zhuǎn)化為亞硫酸鹽及硫酸鹽的條件的差異性;通過(guò)探討工業(yè)上對(duì)“氧化劑的選擇”，明確實(shí)驗(yàn)室與工業(yè)生成的差異，工業(yè)生產(chǎn)更需要多方利弊權(quán)衡。

Q3：若你是一名環(huán)保志愿者，檢測(cè)該造紙廠所排的廢水中是否殘留SO2，哪些試劑是可行的？并闡述原因。（假設(shè)沒(méi)有其他干擾雜質(zhì)）

①酸性KMnO4溶液 ②新制氯水 ③含酚酞的NaOH溶液 ④含淀粉的碘水 ⑤品紅試劑 ⑥FeCl3溶液 ⑦Ba（OH）2溶液

追問(wèn)：若要定量檢測(cè)殘留SO2的量是否達(dá)到廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)，還缺什么條件？并簡(jiǎn)述你的實(shí)驗(yàn)方案。

第三層屬于能力型問(wèn)題。定性檢測(cè)基于學(xué)生已完全理解并能靈活應(yīng)用SO2的性質(zhì)，才能選出正確的試劑;通過(guò)對(duì)方案的評(píng)價(jià)（試劑是否可行），讓學(xué)生知道可行的方案應(yīng)該具有明顯的現(xiàn)象。定量檢測(cè)，需要將SO2的性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)的檢測(cè)原理綜合應(yīng)用，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確計(jì)算出SO2的含量，才能評(píng)價(jià)該廠的廢水是否達(dá)標(biāo)。

設(shè)計(jì)意圖：SO2在給人類帶來(lái)危害的同時(shí)，也在服務(wù)于我們的生活，通過(guò)解決實(shí)際問(wèn)題，使學(xué)生能用一種哲學(xué)思辨思維去認(rèn)識(shí)我們的物質(zhì)世界，去看待化學(xué)物質(zhì);使學(xué)生意識(shí)到只有我們合理開(kāi)發(fā)利用化學(xué)物質(zhì)，才會(huì)給人類帶來(lái)更多的利用價(jià)值。通過(guò)學(xué)生對(duì)化學(xué)的再認(rèn)識(shí)，建立“化學(xué)本身沒(méi)有問(wèn)題，化學(xué)是用來(lái)幫助我們解決問(wèn)題”的觀點(diǎn)。

四、教學(xué)反思

本節(jié)課的教學(xué)內(nèi)容為“二氧化硫的性質(zhì)與作用”，隸屬于蘇教版專題四第一單元，對(duì)象是高一學(xué)生。本節(jié)課所采用的教學(xué)是以真實(shí)情境素材為載體，以實(shí)驗(yàn)探究、邏輯推理為導(dǎo)索，一步步滲入并落實(shí)核心素養(yǎng)。

1.整合不同的教學(xué)素材，內(nèi)化核心素養(yǎng)

不同的教學(xué)素材有不同的應(yīng)用價(jià)值，同一個(gè)教學(xué)素材，從不同的角度成分，也具有不同的應(yīng)用價(jià)值。因此，教師應(yīng)根據(jù)具體的教學(xué)安排，選擇有價(jià)值的教學(xué)素材，通過(guò)有效的整合，達(dá)到期望達(dá)到的核心素養(yǎng)目標(biāo)。在素材應(yīng)用中，選取不同的教學(xué)方式、教學(xué)策略，在真實(shí)情境中展開(kāi)性質(zhì)的探究，又在真實(shí)情境中遷移應(yīng)用，以將核心素養(yǎng)分階段、分步驟的內(nèi)化在課堂中，潛移默化中落實(shí)。

2.設(shè)置分層問(wèn)題，根據(jù)學(xué)生實(shí)際落實(shí)不同層面的核心素養(yǎng)

SO2的性質(zhì)對(duì)高一學(xué)生來(lái)說(shuō)，屬于“初見(jiàn)階段”，所以落實(shí)、運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)，是我在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)上首要考慮的因素。教師在保證學(xué)生獲取共同基礎(chǔ)知識(shí)的前提下，考慮到學(xué)生的差異及不同學(xué)生在學(xué)習(xí)空間上的差異，在解決實(shí)際問(wèn)題的情境中，分層設(shè)置了基礎(chǔ)型、綜合性、能力型這樣三個(gè)層次的問(wèn)題，使不同的學(xué)生拓展的深難度不同，落實(shí)的核心素養(yǎng)層面不同，同時(shí)滿足了學(xué)生未來(lái)發(fā)展的多樣化需求。

3.“教、學(xué)、評(píng)”的一體化，使核心素養(yǎng)得到不同程度的發(fā)展

真實(shí)情境的教學(xué)素材，是基于“素養(yǎng)為本”這一核心課程理念所創(chuàng)設(shè)的，是優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)、提倡自主探究、激發(fā)學(xué)習(xí)潛能的一種教學(xué)實(shí)踐;對(duì)實(shí)際問(wèn)題的解決，實(shí)現(xiàn)了“學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中逐步獲取知識(shí)”這一教學(xué)過(guò)程目標(biāo)，是改變學(xué)生學(xué)習(xí)方式、培養(yǎng)自主探究意識(shí)和實(shí)踐能力的一種手段，是真正實(shí)現(xiàn)“教學(xué)、學(xué)習(xí)、評(píng)價(jià)”一體化的一種途徑，是化學(xué)知識(shí)回歸生活的一種體驗(yàn)，是增強(qiáng)學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和社會(huì)責(zé)任感的一種途徑，是學(xué)生分階段、分層次地獲得素養(yǎng)價(jià)值的一種方法。

編輯 溫雪蓮