黃國(guó)樂(lè)

[摘? ?要]元素化合物既是高中化學(xué)教學(xué)的重點(diǎn)又是難點(diǎn)，以“不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化”教學(xué)為例，以“酸雨”為主題，從“酸雨的成因”到“酸雨的危害”，再到“酸雨的防治”系列問(wèn)題的逐步解決，學(xué)生從中獲得硫及其化合物的性質(zhì)和相互轉(zhuǎn)化的知識(shí);學(xué)會(huì)基于物質(zhì)類別、元素價(jià)態(tài)預(yù)測(cè)物質(zhì)性質(zhì)的方法;發(fā)展嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度和保護(hù)環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展意識(shí)。

[關(guān)鍵詞]實(shí)際問(wèn)題解決;元素化合物;教學(xué)實(shí)踐;硫元素

[中圖分類號(hào)]? ? G633.8? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058（2021）17-0063-03

元素化合物知識(shí)是高中化學(xué)的重要組成部分和主干知識(shí)，是化學(xué)基本概念、基本原理和學(xué)科思想的重要載體[1]。由于元素化合物知識(shí)屬于陳述性知識(shí)，內(nèi)容繁多、零散，不同族系的物質(zhì)之間性質(zhì)差異大、缺乏聯(lián)系;同主族物質(zhì)的性質(zhì)及其變化規(guī)律具有相似性，容易混淆。元素化合物部分需要記憶的知識(shí)量比較大，一直影響著學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)效率，成為化學(xué)教學(xué)的難點(diǎn)。探索新的教學(xué)模式以突破這一教學(xué)瓶頸，是廣大一線化學(xué)教師亟待解決的問(wèn)題。

基于實(shí)際問(wèn)題解決的教學(xué)模式是由基于問(wèn)題的學(xué)習(xí)模式發(fā)展起來(lái)的，也稱問(wèn)題導(dǎo)向式教學(xué)。在 20 世紀(jì) 60 年代，Barrows針對(duì)當(dāng)時(shí)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)教育的弊端，創(chuàng)設(shè)了一種讓他人扮演患者向醫(yī)學(xué)院學(xué)生咨詢病情的對(duì)話式課堂教學(xué)模式，使學(xué)生置身于真實(shí)的臨床病例中，通過(guò)解決問(wèn)題的方式掌握診斷性知識(shí)，同時(shí)對(duì)其進(jìn)行了有效運(yùn)用。經(jīng)過(guò)國(guó)內(nèi)外學(xué)者幾十年對(duì)基于問(wèn)題解決教學(xué)模式的理論研究和科學(xué)實(shí)踐，現(xiàn)在已形成比較成熟的課堂教學(xué)模式，即以真實(shí)問(wèn)題為教學(xué)情境，在教師指導(dǎo)下，以小組合作學(xué)習(xí)的形式共同解決真實(shí)問(wèn)題的教學(xué)模式。

元素化合物知識(shí)與生產(chǎn)生活、科學(xué)研究聯(lián)系緊密，為基于實(shí)際問(wèn)題解決的教學(xué)模式奠定了豐富的事實(shí)基礎(chǔ)?；谡鎸?shí)情境，讓學(xué)生在逐步解決實(shí)際問(wèn)題的過(guò)程中學(xué)習(xí)元素化合物知識(shí)，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，避免學(xué)習(xí)的枯燥乏味。同時(shí)，真實(shí)、具體的問(wèn)題情境是學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)形成和發(fā)展的重要平臺(tái)，為學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提供表現(xiàn)機(jī)會(huì)，促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的形成和發(fā)展[2]?！镀胀ǜ咧谢瘜W(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017 年版） 》的“命題原則”中明確指出，試題情境的創(chuàng)設(shè)應(yīng)緊密聯(lián)系學(xué)生學(xué)習(xí)和生活實(shí)際，體現(xiàn)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)和環(huán)境發(fā)展的成果，注重真實(shí)情境的針對(duì)性、啟發(fā)性、過(guò)程性和科學(xué)性，形成與測(cè)試任務(wù)融為一體、具有不同陌生度、豐富而生動(dòng)的測(cè)試載體[2]。如果能堅(jiān)持用基于實(shí)際問(wèn)題解決的教學(xué)模式，促使學(xué)生轉(zhuǎn)變學(xué)習(xí)方式，發(fā)展其合作學(xué)習(xí)能力、自主學(xué)習(xí)能力，并能靈活運(yùn)用結(jié)構(gòu)化知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題，這樣的教學(xué)自然也能夠提高學(xué)生成績(jī)。

一、基于知識(shí)分析和具體學(xué)情確定教學(xué)目標(biāo)

“不同價(jià)態(tài)硫元素間的轉(zhuǎn)化”是魯科版化學(xué)必修1第三章第三節(jié)“硫的轉(zhuǎn)化”的第2課時(shí)。在第三節(jié)第1課時(shí)學(xué)生了解了硫單質(zhì)的性質(zhì)以及含硫物質(zhì)在自然界中的轉(zhuǎn)化，對(duì)硫單質(zhì)的性質(zhì)、不同價(jià)態(tài)含硫化合物在自然界中的存在形態(tài)有了一定的認(rèn)識(shí)，初步掌握了研究物質(zhì)性質(zhì)的基本程序和常用方法，為本節(jié)課進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)奠定和積累了理論基礎(chǔ)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。本節(jié)課的主要目標(biāo)是運(yùn)用氧化還原反應(yīng)原理探究在實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)不同價(jià)態(tài)含硫物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化。然而，教科書(shū)提供的教學(xué)內(nèi)容是探究以硫黃、二氧化硫、硫酸為代表的0、+4、+6三種價(jià)態(tài)硫元素間的相互轉(zhuǎn)化，只有知識(shí)沒(méi)有情境。本節(jié)課選取“酸雨”為情境素材，圍繞“酸雨”的一系列實(shí)際問(wèn)題開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)。

基于上述教材分析，并根據(jù)學(xué)生實(shí)際情況確立本課的主要教學(xué)目標(biāo)為：①運(yùn)用氧化還原反應(yīng)的知識(shí)探究不同價(jià)態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化;②認(rèn)識(shí)二氧化硫的氧化性、還原性、漂白性以及酸性氧化物的通性;③通過(guò)探究不同價(jià)態(tài)硫元素之間的轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)，提升運(yùn)用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力;④體驗(yàn)探究物質(zhì)性質(zhì)的程序和方法，提高運(yùn)用化學(xué)知識(shí)和方法解決實(shí)際問(wèn)題的能力，形成理論聯(lián)系實(shí)際的觀念。

二、教學(xué)思維導(dǎo)圖

三、主要教學(xué)活動(dòng)

【學(xué)習(xí)任務(wù)1】交流酸雨的危害;從控制二氧化硫的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的角度尋找酸雨的防治方法。

設(shè)計(jì)意圖：展示聯(lián)系實(shí)際的圖片資源，讓學(xué)生直觀感受酸雨的危害，引發(fā)學(xué)生對(duì)酸雨成因和防治的思考。

【學(xué)習(xí)任務(wù)2】探究酸雨的成分。

設(shè)計(jì)意圖：使學(xué)生的學(xué)習(xí)水平從孤立水平提升到系統(tǒng)水平，讓學(xué)生通過(guò)探究系統(tǒng)分析雨水的成分，測(cè)定雨水的pH，完善SO42-離子的檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)。

【學(xué)習(xí)任務(wù)3】實(shí)現(xiàn)某些含硫元素的化合物之間的轉(zhuǎn)化，學(xué)習(xí)二氧化硫的性質(zhì)。

設(shè)計(jì)意圖：發(fā)展學(xué)生的數(shù)據(jù)分析能力，引導(dǎo)學(xué)生從基于經(jīng)驗(yàn)事實(shí)預(yù)測(cè)到基于物質(zhì)類別、元素價(jià)態(tài)預(yù)測(cè);從基于實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案到依據(jù)氧化還原思路設(shè)計(jì)方案。

【學(xué)習(xí)任務(wù)4】探究硫單質(zhì)的性質(zhì)。

設(shè)計(jì)意圖：追本溯源，引導(dǎo)學(xué)生探尋現(xiàn)象背后的本質(zhì)原因，完善學(xué)生建立的硫及其化合物之間轉(zhuǎn)化關(guān)系的結(jié)構(gòu)化知識(shí)。

【學(xué)習(xí)任務(wù)5】討論酸雨的防治辦法。

設(shè)計(jì)意圖：發(fā)展并診斷學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力和對(duì)化學(xué)價(jià)值的認(rèn)識(shí)水平：自主調(diào)用認(rèn)識(shí)物質(zhì)性質(zhì)及轉(zhuǎn)化關(guān)系的思路方法，完成防治酸雨的真實(shí)任務(wù)，從環(huán)境安全、經(jīng)濟(jì)成本、操作便利等多角度思考和評(píng)價(jià)問(wèn)題解決的方案。

四、教學(xué)建議

1.選取合適的問(wèn)題

基于實(shí)際問(wèn)題解決的教學(xué)模式中，情境素材的選取和真實(shí)問(wèn)題的選擇是成功的關(guān)鍵，選取的問(wèn)題可以是學(xué)生身邊需要解決的問(wèn)題，也可以是社會(huì)性熱點(diǎn)議題，還可以是工業(yè)生產(chǎn)、科技前沿問(wèn)題等。選擇真實(shí)問(wèn)題要基于課程標(biāo)準(zhǔn)，服務(wù)教學(xué)內(nèi)容，貼近學(xué)生經(jīng)驗(yàn)。因此，選擇問(wèn)題時(shí)要考慮是否承載學(xué)科思想方法和能否發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)、提升學(xué)生的關(guān)鍵能力;是否涵蓋本節(jié)課的核心知識(shí)，能否將教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行有效融合;是否具有可操作性，能否調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

2.重視培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究能力

實(shí)驗(yàn)探究常用于分析解決實(shí)際問(wèn)題，依據(jù)證據(jù)證實(shí)或證偽假設(shè)。然而有一部分學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力弱，在實(shí)驗(yàn)探究課上，即使教師分析了實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容，他們還是無(wú)從下手，不知所措，出現(xiàn)隨便應(yīng)付、等待教師講評(píng)的現(xiàn)象，影響了基于問(wèn)題解決的探究進(jìn)程，削弱了教學(xué)效果。對(duì)此，教師在組織教學(xué)時(shí)要營(yíng)造良好的探究氛圍，將以講授法為主的教學(xué)模式改變?yōu)樾〗M合作學(xué)習(xí)模式，讓學(xué)生與學(xué)生之間、學(xué)生與教師之間的互動(dòng)成為常態(tài)，讓學(xué)生積極參與到課堂教學(xué)中來(lái)，同時(shí)要教會(huì)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)的基本模式和主要環(huán)節(jié)。

3.讓學(xué)生親歷問(wèn)題解決過(guò)程

在教學(xué)過(guò)程中，要避免核心知識(shí)與問(wèn)題解決脫節(jié)，要讓學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中獲得知識(shí)、培養(yǎng)能力、體驗(yàn)過(guò)程。單純?yōu)榱擞蠁?wèn)題解決模式而設(shè)置與教學(xué)目標(biāo)毫無(wú)關(guān)聯(lián)的問(wèn)題是假探究，無(wú)益于學(xué)生的發(fā)展。因此，要讓學(xué)生與教師一同經(jīng)歷從提出問(wèn)題到分析問(wèn)題再到解決問(wèn)題的整個(gè)過(guò)程。在基于情境素材提出問(wèn)題的環(huán)節(jié)，學(xué)生一般會(huì)提出五花八門(mén)的問(wèn)題，師生共同討論，廣開(kāi)言路，百家爭(zhēng)鳴，最終擇取聯(lián)系實(shí)際的同時(shí)聚焦學(xué)習(xí)目標(biāo)的核心問(wèn)題進(jìn)行探討解決;在設(shè)計(jì)方案環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生從方案的可行性、科學(xué)性、安全性等維度出發(fā)，思考如何進(jìn)行證實(shí)或證偽，并找到有效合理的處理辦法，提煉完善實(shí)驗(yàn)方案;在實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)，要求每個(gè)成員親自動(dòng)手，團(tuán)結(jié)協(xié)作，講究效率，做出成果;在分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論環(huán)節(jié)，提倡證據(jù)意識(shí)，尊重?cái)?shù)據(jù)，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。學(xué)生在親歷整個(gè)解決問(wèn)題的過(guò)程后，及時(shí)歸納總結(jié)成功經(jīng)驗(yàn)和失敗教訓(xùn)，并進(jìn)一步將化學(xué)思想和方法延伸到生活和學(xué)習(xí)中，形成科學(xué)的化學(xué)觀。

總之，基于問(wèn)題解決的教學(xué)模式能夠?yàn)楦咧谢瘜W(xué)元素化合物教學(xué)開(kāi)辟一條新途徑。學(xué)生在對(duì)實(shí)際問(wèn)題的提煉、剖析、探究的過(guò)程中，不僅求得了問(wèn)題的答案，更重要的還在于學(xué)會(huì)用化學(xué)觀念、思想方法去探究解決問(wèn)題，發(fā)展化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。因此，基于問(wèn)題解決的教學(xué)模式，不僅能夠滿足學(xué)生對(duì)于元素化合物知識(shí)的學(xué)習(xí)，還可以將其應(yīng)用到化學(xué)反應(yīng)原理等化學(xué)模塊的學(xué)習(xí)中，豐富該教學(xué)模式的內(nèi)涵和實(shí)踐。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? 曹俐.基于學(xué)生自主建構(gòu)學(xué)科觀念的課堂教學(xué)：以氨的教學(xué)為例[J].貴州師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2015（6）：50-53.

[2]? 中華人民共和國(guó)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.

（責(zé)任編輯 羅 艷）