王曼玉

摘要：以“飲料為何會變色？”為主線，將滬教版第七章第一節(jié)溶液的酸堿性一課通過“感知溶液酸堿性的定性檢測、感受溶液酸堿性的定量測定、感悟溶液酸堿性的重要價值”三個環(huán)節(jié)串連，并運用“五線融合”的教學(xué)模式促進(jìn)學(xué)生知識和思維的遷移、應(yīng)用，提升學(xué)生實驗探究能力，逐步滲透中學(xué)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：溶液的酸堿性;五線融合;教學(xué)實踐;核心素養(yǎng)

文章編號：1008-0546（2022）08-0056-04?? 中圖分類號：G632.41?? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.08.012

新授課是一種以知識的形成為主要任務(wù)的課型，講究探究性、過程性、建構(gòu)性。然而初中化學(xué)課常始于初三，由于中考壓力大、時間緊、任務(wù)重等特點，化學(xué)學(xué)科新授課常采用滿堂灌或教師一言堂的模式，學(xué)生無法經(jīng)歷新知識的形成過程，獲得親身參與科學(xué)探究的體驗，無法經(jīng)歷價值觀的形成過程，增強對社會的責(zé)任心和使命感，無法充分體驗自主學(xué)習(xí)合作交流的過程，強化信息收集處理和交流分享的能力。且《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》中明確提出：讓學(xué)生有更多的機(jī)會主動地體驗科學(xué)探究的過程，在知識的形成、相互聯(lián)系和應(yīng)用過程中養(yǎng)成科學(xué)的態(tài)度，學(xué)習(xí)科學(xué)方法，在“做科學(xué)”的探究實踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力[1]。于是我校近年來開展了基于“五線融合”的教學(xué)模式，從“情境、問題、活動、知識、認(rèn)知”五條線出發(fā)，以情境為載體，問題為驅(qū)動，通過實驗探究搭建知識體系，并逐步實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科能力和學(xué)科素養(yǎng)的核心目標(biāo)。

一、基于“五線融合”的教學(xué)設(shè)計思路

“溶液的酸堿性”一課來自于滬教版初中化學(xué)第七章第一節(jié)[2]，是整個第七章學(xué)習(xí)的起始和基石。要求學(xué)生達(dá)成以下學(xué)習(xí)目標(biāo)：

（1）認(rèn)識溶液的酸堿性，了解并初步學(xué)會使用酸堿指示劑檢測溶液的酸堿性，會用pH試紙粗略測定溶液的酸堿度。

（2）知道酸堿性對人體健康和農(nóng)作物生長的影響等。

（3）通過指示劑的使用，了解化學(xué)測量在化學(xué)研究和生產(chǎn)、生活中的重要作用。

（4）會用溶液酸堿性的知識解釋生活中的一些有關(guān)現(xiàn)象[3]。

雖然學(xué)生已經(jīng)在第二章第二節(jié)“奇妙的二氧化碳”和第三章第一節(jié)“構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒”兩個章節(jié)有所接觸，但知識零散尚未形成體系。為完成教學(xué)任務(wù)、達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，本節(jié)課通過感知溶液酸堿性的定性檢測、感受溶液酸堿性的定量測定、感悟溶液酸堿性的重要價值三個環(huán)節(jié)串連，通過“五線融合”的教學(xué)模式在教學(xué)過程中逐步落實學(xué)科知識，不斷滲透化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。設(shè)計思路如表1所示。

二、基于“五線融合”的教學(xué)課堂實錄

【引入情景】演示實驗：將紫薯汁加入幾杯“水”中（變化情況如圖1、圖2所示）

【提問】為何會有如此奇妙的色彩變化？

設(shè)計意圖：通過實驗讓學(xué)生直觀地感受到變化，并和自己現(xiàn)有的認(rèn)知形成沖突，從而引發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，為本節(jié)課有關(guān)溶液酸堿性的學(xué)習(xí)打下基石。

環(huán)節(jié)一：感知溶液酸堿性的定性檢測

【提問】同學(xué)們能否聯(lián)系已學(xué)知識和生活經(jīng)驗，說說你知道的酸性或堿性溶液？

【追問】你是通過什么樣的方法得知的？

【提問】如果這兩種指示劑遇到其他兩種酸堿性不同的溶液顏色會如何變化？你能否通過實驗進(jìn)行探究？

學(xué)生實驗1：

實驗?zāi)康模豪靡阎釅A性的溶液探究紫色石蕊試液和無色酚酞試液的變色情況。

儀器：西林瓶，一次性滴管。

藥品：紫色石蕊試液、酚酞試液、碳酸溶液、氨水、食鹽水。

實驗現(xiàn)象見表2：

【提問】結(jié)合實驗，同學(xué)們能否總結(jié)出兩種指示劑的變色規(guī)律？

【提問】液態(tài)的指示劑在使用的過程中可能有所不便，更為便捷的石蕊試紙被發(fā)明。結(jié)合已經(jīng)使用過的石蕊試紙的圖片，你能否總結(jié)出兩種試紙分別適用于檢測哪種類型的溶液？

【追問】結(jié)合石蕊的發(fā)現(xiàn)，同學(xué)們能否猜測飲料變色的原因？

【資料卡】紫薯含有花青素，花青素可以根據(jù)溶液酸堿性不同展示出不同的變色。

【提問】是否如同學(xué)們所說起始的飲料酸堿性不同導(dǎo)致了色彩的多變，你能否選擇恰當(dāng)?shù)闹甘緞┻M(jìn)行檢測？選擇的理由是什么？

學(xué)生實驗2

實驗?zāi)康模豪弥甘緞┨骄课粗芤旱乃釅A性。儀器：點滴板。

藥品：待測溶液，紫色石蕊試液。

實驗現(xiàn)象見表3：

設(shè)計意圖：結(jié)合已學(xué)知識快速回憶有關(guān)溶液酸堿性的檢驗方法，實現(xiàn)知識的遷移和利用。再利用已知酸堿性的溶液探究總結(jié)指示劑的變色規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生收集和處理信息的能力，提升學(xué)生實驗探究獲得新知識的能力，繼而通過上述實驗的現(xiàn)象啟發(fā)思考飲料變色的原因，提高學(xué)生模型認(rèn)知的能力，總結(jié)出花青素是一種酸堿指示劑，達(dá)到知識活學(xué)活用的目的。

環(huán)節(jié)二：感受溶液酸堿性的定量測定

【提問】通過剛才的實驗探究，我們找到了飲料色彩紛呈的原因，但是你有沒有發(fā)現(xiàn)新的問題？

【追問】同樣是酸性的溶液為何它們使花青素呈現(xiàn)出來的紅色深淺不一？可能和什么因素有關(guān)？

【資料卡】酸堿性和酸堿度的區(qū)別和聯(lián)系。

【提問】你可以簡單總結(jié)pH 和溶液酸堿性之間的關(guān)系嗎？

【追問】如何測量溶液的pH？

【視頻】酸堿度的測定。

【提問】你可以總結(jié)出pH試紙的使用方法以及注意事項嗎？

【資料卡】花農(nóng)為了得到不同顏色的繡球花，常使用繡球調(diào)色劑。

【提問】現(xiàn)有一份繡球調(diào)色劑的溶液，你可以利用 pH試紙測定溶液的酸堿度嗎？

學(xué)生實驗3

實驗?zāi)康模豪胮H試紙粗略測量溶液的酸堿度。

儀器：pH試紙，表面皿，玻璃棒。

藥品：繡球調(diào)色劑溶液。

【提問】同一份待測液，為何大家測量出的數(shù)值卻是不一樣的呢？

【資料卡】pH試紙和pH計。

演示實驗：pH計檢測繡球調(diào)色劑溶液的pH。

設(shè)計意圖：從同種酸堿性的溶液呈現(xiàn)出來的色彩深淺不一出發(fā)，引出酸堿度的學(xué)習(xí)，實現(xiàn)定性到定量的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問題的能力。注重整個教學(xué)過程中的探究意識。然后通過pH試紙粗略測量到pH 計更加精準(zhǔn)的測量對比，體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科的嚴(yán)謹(jǐn)性和科學(xué)性。

環(huán)節(jié)三：感悟溶液酸堿性的重要價值

【資料卡】在酸性土壤中繡球可以開出藍(lán)色的花，在堿性土壤中繡球可以開出紅色的花。

【提問】花農(nóng)常常施加硫酸鋁溶液來獲得藍(lán)色花，你可以判斷出硫酸鋁溶液的酸堿性嗎？

【資料卡】酸雨和正常雨水。

【提問】結(jié)合2011～2020年常州降雨統(tǒng)計圖，請你判斷常州哪些年份的降雨屬于酸雨？

【提問】人體的酸堿平衡依賴所攝入的食物和人體排泄功能來實現(xiàn)。健康的人體體液為弱堿性，那經(jīng)常喝雪碧等碳酸飲料好嗎？為什么？

【資料卡】喝一瓶雪碧人體再次達(dá)到酸堿平衡需要中和32瓶pH=8的礦泉水。

【資料卡】肥皂要在弱堿性的條件下制作，這樣才不會傷害我們的皮膚。市面上上海硫磺皂的pH為8～10，舒膚佳pH為7～7.5，雕牌洗衣皂pH為8～11。

【提問】請問哪種肥皂最不易造成皮膚的傷害？為什么？

設(shè)計意圖：從自然生態(tài)、人體健康、科研生產(chǎn)三個方面進(jìn)行舉例和知識再應(yīng)用，讓學(xué)生感受到化學(xué)在生活中的諸多應(yīng)用以及重要價值，體現(xiàn)化學(xué)學(xué)科價值。

【總結(jié)】今天我們從飲料色彩多變的問題出發(fā)，通過從定性到定量的思想轉(zhuǎn)變找到了飲料色彩紛呈的原因，學(xué)習(xí)了有關(guān)溶液酸堿性的檢測方法，在學(xué)習(xí)知識的同時也感受到溶液酸堿性在我們生產(chǎn)生活中的重要價值。希望同學(xué)們在生活中可以更多地運用化學(xué)視角看待問題，使用化學(xué)方法解決問題！

設(shè)計意圖：將情境線貫穿到底，并把本節(jié)課的重要知識點進(jìn)行提煉總結(jié)，有助于學(xué)生新知識體系的建構(gòu)，同時讓學(xué)生經(jīng)歷價值觀的形成過程，增強對社會的責(zé)任心和使命感。

三、基于“五線融合”的課堂教學(xué)反思

1.巧思實驗細(xì)節(jié)提升課堂效率

實驗教學(xué)是初中化學(xué)教學(xué)中的重要組成部分，對于學(xué)生整體化學(xué)素養(yǎng)的形成與發(fā)展有著極為重要的意義[4]。但是學(xué)生整體動手實踐能力不強，尤其實驗儀器藥品過多時，學(xué)生難以掌握理解實驗步驟和目的，常導(dǎo)致實驗耗時過長、實驗結(jié)果不可控、實驗結(jié)論不清晰、實驗教學(xué)效果差等結(jié)果。巧妙地設(shè)計實驗或給予一些輔助性實驗清單可以避免很多問題。

如本課中學(xué)生活動1，為快速有效地完成實驗，筆者設(shè)計了如圖3所示的實驗裝置。該裝置由兩部分組成：西林瓶和一次性滴管的吸頭部分，實驗前將已知酸堿性的溶液和指示劑分別裝在里面，并貼上標(biāo)簽，學(xué)生實驗時只需要顛倒搖勻，記錄變色情況即可。

學(xué)生活動2中待測液有六種，若使用普通的試劑瓶和膠頭滴管進(jìn)行實驗的話，需要使用到的儀器較多，準(zhǔn)備量大，同時也會導(dǎo)致學(xué)生思維混亂，實驗儀器交叉使用導(dǎo)致試劑污染或者實驗結(jié)論有誤等。所以筆者做出了兩點創(chuàng)新：①將所有的試劑裝在帶有膠頭滴管的精華瓶中貼上標(biāo)簽，同時標(biāo)有序號①～⑥。如圖4所示避免交叉污染等問題。②將點滴板換成多孔板，并且提供印有多孔板俯視圖的實驗清單，如圖5所示，學(xué)生只要按照序號加入相應(yīng)的孔洞內(nèi)，觀察變色情況從而判斷酸堿性即可。

2.巧設(shè)趣味情境開啟思維之門

在知識陌生且枯燥等因素的制約下，一個熟悉且?guī)в姓J(rèn)知沖突的課堂情境可以將學(xué)生快速帶入課堂，沉浸其中，減少陌生和不適感，從而達(dá)到更好的課堂氛圍和效果。紫薯汁是大家熟悉的一種食物，然而紫薯汁加入幾杯無色的溶液中卻可以展示出斑斕的色彩，迅速抓住學(xué)生的眼球以及探索的欲望，從而順利引出課題。情境選擇的方式有很多，可以是學(xué)生熟悉但不夠了解的生產(chǎn)生活、可以是學(xué)生認(rèn)知的沖突點、可以是化學(xué)史、可以是科研熱點等。

3.巧引真實數(shù)據(jù)培養(yǎng)求是精神

科學(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。講究實事求是的態(tài)度和一絲不茍的精神。而學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)方法論的養(yǎng)成，必須依賴定理，定律背后的真實數(shù)據(jù)[5]。在教學(xué)過程中應(yīng)用真實數(shù)據(jù)不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、強化學(xué)生對相關(guān)知識的理解與應(yīng)用，還可以讓學(xué)生明白化學(xué)學(xué)習(xí)在解決實際問題中的重要價值、培養(yǎng)學(xué)生求真務(wù)實的科學(xué)精神和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。在本課第三個環(huán)節(jié)——感悟溶液酸堿性的重要價值，筆者選擇通過知網(wǎng)查找近些年來常州的酸雨降雨情況進(jìn)行有關(guān)酸雨等知識的運用總結(jié)，而非選擇一個沒有真實意義的A 城降雨情況。意在升華學(xué)生的情感。具體圖片如圖6所示[6]。

參考文獻(xiàn)

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[2]王祖浩.義務(wù)教育教科書：九年級化學(xué)（下冊）[M].上海：上海教育出版社，2014.

[3]王祖浩.義務(wù)教育教科書：九年級化學(xué)（下冊）教師教學(xué)指導(dǎo)書[M].上海：上海教育出版社，2014.

[4]陳艷萍.基于創(chuàng)新的視角淺析初中化學(xué)實驗教學(xué)對學(xué)生整體化學(xué)素養(yǎng)提升的作用[J].考試周刊，2021（71）：101-103.

[5]石兵.基于物理學(xué)史真實數(shù)據(jù)的高中物理教學(xué)設(shè)計及其實踐研究[D].武漢：華中師范大學(xué)，2017.

[6]楊衛(wèi)芬等.大氣污染減排對常州市2011年以來酸雨污染趨勢的影響[J].環(huán)?？萍?，2021，27（2）：26-30.