王振芳

摘要：化學核心素養(yǎng)是可以通過后天學習培養(yǎng)的，本節(jié)通過分析生活中“食品用脫氧劑”的作用、基本原理、成分，開展科學實驗方案設計、科學實驗探究、科學實驗評價，最后以學業(yè)質量標準來落實化學核心素養(yǎng)培養(yǎng)效果。

關鍵詞：生活情境創(chuàng)設;核心素養(yǎng);科學實驗探究

文章編號：1008-0546（ 2020）03-0040-04

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2020.03.011

面對社會生活的變化，面對新時代對人才培養(yǎng)質量的新要求，國家修訂了《普通高中化學課程標準（2017年版）》（以下簡稱“課程標準”），在“課程標準”中明確提出，學生要通過化學學科學習而逐步形成的正確價值觀念、必備品格和關鍵能力這一高中化學核心素養(yǎng)。根據這個標準我們教師要確定高中的培養(yǎng)目標是能逐步提升學生綜合素質，發(fā)展學生的核心素養(yǎng)，通過培養(yǎng)使學生具有社會責任感、科學文化素養(yǎng)及終身學習的能力。在教學內容上，我們教師要精選化學學科內容，要重視以化學學科大概念為核心，以主題為主線，盡可能讓課程內容情境化，從而促進化學學科核心素養(yǎng)的落實[1]。

基于此，本節(jié)選擇了生活中的“食品用脫氧劑”進行研究其作用及成分，培養(yǎng)學生社會責任感、創(chuàng)新精神、實踐能力等。同時，也為今后在課堂教學中滲透化學核心素養(yǎng)提供參考和借鑒。

一、創(chuàng)設真實生活情境，激發(fā)學生學習興趣

建構主義學習理論認為：在課堂教學中應以學生為中心，設計適合學生學習的環(huán)境，要重視學生學習的情境性、主動性及社會性。創(chuàng)設真實生活情境也要以發(fā)展學生的化學學科核心素養(yǎng)為宗旨，讓學生積極參與到情境中，讓學生通過交流和討論來發(fā)展自身的化學學科核心素養(yǎng)[2]。

本節(jié)課創(chuàng)設的生活情境：打開一個可以食用的面包，取出包裝袋內的一個小包裝袋（注明脫氧劑），同時讓學生思考、小組交流與討論以下三個問題。

（1）面包袋中為什么要放一個小包裝袋？

（2）包裝袋中物質的主要成分是什么？

（3）這種物質利用什么原理起作用？

這種設計意圖的目的是從學生熟悉的生活真實情境引課，可以激發(fā)學生探究學習的興趣和熱情。再設計學習任務：了解食品用脫氧劑的作用、選用的基本要求、基本原理、組成成分（鐵粉為主要原料），學生通過“食品用脫氧劑”教學情境開展討論與交流活動，能深刻感受并理解氧化還原反應這一核心概念的價值和目的，這樣設計的目的可以培養(yǎng)學生形成化學學科的思想和方法，落實化學核心素養(yǎng)。

二、以生活素材為實驗藥品，設計實驗探究活動

以往所有實驗藥品都從實驗室取用，現(xiàn)以生活素材為實驗藥品，通過創(chuàng)設真實問題情境開展以化學實驗為主的探究活動，通過探究活動激發(fā)學生學習化學的興趣，從而達到培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力[3]，這也是“課程標準”中所倡導的。

本節(jié)通過“食品用脫氧劑”情境幫助學生提出了“脫氧劑含鐵元素的成分是什么？”這一有探究價值的問題。學生利用課堂小組討論與交流，同時依據探究目的設計并優(yōu)化實驗方案，引導學生在問題中主動探究，積極思考，促進學生通過化學課程學習形成創(chuàng)新精神等關鍵能力和必備品質。

1.“食品用脫氧劑”的實驗探究方案設計

學生先按小組交流與討論，然后由學生設計食品用脫氧劑的成分分析的實驗探究方案，最后教師收集、篩選、選擇小組優(yōu)秀方案，匯總后展示以下三種不同學生方案。

實驗方案1：表格形式

所需藥品：食品用脫氧劑、稀鹽酸、KSCN溶液、K3[Fe（CN）6]溶液、磁鐵、CuS04溶液

實驗方案2：圖表形式：

實驗方案3：文字描述

所需藥品：食品用脫氧劑、稀鹽酸、KSCN溶液、磁鐵、酸性KMn04試劑

（1）猜測可能含有Fe、Fe203、Fe0、Fe304。

（2）將脫氧劑取適量放人小燒杯甲中。

（3）用磁鐵吸出固體物質，再將所吸出的物質放人另一個燒杯乙中。

（4）往甲、乙兩個燒杯中分別加入等量稀鹽酸溶解。

（5）從甲燒杯中取少量溶解液于試管丙中，加人KSCN溶液，若溶液變成血紅色則有Fe203存在，若不變紅，則不存在Fe203。再從甲燒杯中取少量溶解液于試管丁中，加入適量高錳酸鉀溶液，若溶液褪色則有Fe0，若不變色，則不含F(xiàn)e0。

（6）若乙中加酸溶解時有氣泡產生則含有Fe，再加入KSCN溶液，若溶液變?yōu)檠t色則也含有Fe3O4，若不變血紅色則無Fe304，若無氣泡產品則不含F(xiàn)e，分別取部分溶液于兩支試管中，分別加入KSCN試劑，酸性KMn04試劑，若溶液分別變紅、褪色，則含有Fe304。

再由學生對以上三種方案進行評價，從方案的表達方式、實驗步驟、藥品的選用等方面進行比較，得出表格、圖表比較直觀，文字表述比較累贅，建議以后實驗方案用表格、圖表比較好。

以上設計意圖是充分利用先進的信息技術手段（希沃助手）應用于教學，能及時反饋學生的思維方法，以便教師及時調整教學思路。同時培養(yǎng)學生思維表達能力、合作交流學習等各種能力。

2.“食品用脫氧劑”的實驗探究

“課程標準”中指出實驗探究是一種重要的科學實踐活動，同樣也是構成化學學科核心素養(yǎng)的要素之一。我們教師要依據“科學探究與創(chuàng)新意識”素養(yǎng)要求，結合學生的認知規(guī)律，在教學中精心設計實驗探究活動，以增進學生對科學探究活動的理解，從而發(fā)展科學探究能力[4]。

教師提供其它相關實驗用品，讓學生按小組找出最佳藥品完成實驗方案1中的探究脫氧劑含鐵元素成分的實驗，學生觀察實驗并描述現(xiàn)象，得出結論。設計意圖是培養(yǎng)學生的科學探究能力。

所需藥品：食品用脫氧劑、稀鹽酸、KSCN溶液、酸性KMri04溶液、磁鐵

通過實驗探究，大多數小組得出：食品用脫氧劑的含鐵成分為：Fe Feo Fe203 Fe304

3.“食品用脫氧劑”的評價實驗

讓學生分析以上實驗過程中是否存在什么不足？應如何改進？經學生小組討論交流后，

學生從以下角度分析匯報：

（1）食品用脫氧劑的放置時間有多長？（如是剛出廠、還是放置一段時間未指明）

（2）磁鐵吸引脫氧劑粉末時，由于脫氧劑粉末未預處理，物質分離不完全，在剩下的物質中仍有鐵粉，對+2價亞鐵離子的檢驗有影響，所以對脫氧劑進行預處理，用磁鐵多吸引2-3次，以防干擾實驗。

（3）我校實驗室沒有K3[Fe（CN）6]溶液，檢測+2價亞鐵離子用KMn04溶液，由于加入過量稀鹽酸溶解固體含有Cl-，Cl-有可能使KMn04溶液退色，所以要補做稀鹽酸與KMn04溶液反應的對比實驗排除Cl-的干擾因素。

（4）以上實驗均為定性實驗，如果要準確確定含有Fe0、Fe203、Fe304還要補充定量實驗分析。

根據高考考試大綱要求，評價實驗可以培養(yǎng)學生的評價和改進實驗的能力，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。以上就是通過科學實驗方案設計、科學實驗探究、科學實驗評價三步驟來落實化學核心素養(yǎng)中“科學探究與創(chuàng)新意識”的培養(yǎng)。

三、以真實生活情境編制試題，檢測化學核心素養(yǎng)達成情況

“課程標準”明確提出學生在完成本學科學習任務后要檢測學生綜合運用知識、解決實際問題的能力，促進教、學、考有機銜接，形成育人合力[5]。

本節(jié)通過食品用脫氧劑設計實驗探究題，讓學生感受用真實生活情境創(chuàng)設的試題測試情境和測試任務。

試題呈現(xiàn)方式：食品用脫氧劑是生活中常用的食品保質保鮮劑，可以防止食品過快腐敗變質。現(xiàn)從面包中取出有一包食品用脫氧劑，其原成分為還原鐵粉、活性炭、NaCl等的混合物，請設計實驗，探究該樣品中鐵元素的可能存在的形式。

（1）提出合理假設。

假設1：該食品用脫氧劑剛出廠，成分可能含有Fe;

假設2：該食品用脫氧劑出廠很長時間并全部變質，成分可能含有Fe0、Fe203;

假設3：該食品用脫氧劑出廠一段時間，部分變質，成分可能含有Fe、Fe0、Fe203;

（2）設計實驗方案，進行實驗。請寫出實驗步驟、預期現(xiàn)象和結論。

限選用的儀器和藥品：試管、滴管、蒸餾水、磁鐵、食品用脫氧劑、Imol.L^-1鹽酸、Imol.L^-1硫酸、O.lmol·L^-1KSCN溶液、Imol·L^-1KMn04溶液。

（3）實驗評價：通過分析，以上實驗還存在什么缺陷？請指出并改進。

以上是以“生活情境”為素材的“假設判斷”型實驗方案設計及探究，通過編制試題一方面可以檢測核心素養(yǎng)的達成情況，另一方面能促進學生思考、推理和判斷，達到培養(yǎng)學生的學科核心素養(yǎng)目標。

四、教學反思

化學核心素養(yǎng)是學生通過化學學科學習后逐步形成的正確價值理念，以往教學中比較多的是選用課本中給出的物質進行研究，本節(jié)選用生活中“食品用脫氧劑”為研究對象，目的是讓學生感受化學對人們生活的影響。通過教學后有了以下三點體會。

1.以生活情境引課，落實“科學態(tài)度與社會責任”的核心素養(yǎng)

以生活中面包引課，“面包袋中為什么要放一個小包裝袋？”“包裝袋中物質的主要成分是什么？”“這種物質利用什么原理起作用？”，正是這些真實的問題，激發(fā)了學生濃厚的學習興趣，迫切想知道原因，帶領學生從生活世界走進化學世界。而這些真實的問題促使學生查閱文獻、討論交流和設計方案，并在這一過程中讓學生認識化學科學的發(fā)展對人們生活質量提高的積極作用，形成科學的生活觀念。

通過學生交流研討和教師的講解，學生知道主要成分是鐵粉，并通過氧化還原反應的原理起作用，教師再追問“利用氧化還原反應的原理如何解決食品的保鮮保質”？因“氧化還原反應”是高中化學中的核心概念，它不但是十分重要的化學反應類型，并且在生產、生活等各個領域都具有廣泛的應用。因此.通過教學讓學生體會“氧化還原反應”的學科價值和社會價值，體會化學科學的社會價值，增強學好化學造福人類的信念。從而發(fā)展“科學態(tài)度與社會責任”的化學學科核心素養(yǎng)，實現(xiàn)人們生活行為的轉變。

2.以生活素材開展實驗探究，落實“實驗探究與創(chuàng)新意識”的核心素養(yǎng)

通過查閱資料和分析后，了解面包包裝袋中物質的成分和原理，問“怎樣才能知道包裝袋中含鐵元素物質的成分是什么？”這些生活中真實的問題，極大地激發(fā)了學生濃厚的探究興趣，迫切希望通過實驗進行探究，我以真實問題情境的創(chuàng)設，開展以化學實驗為主的探究活動，在教學過程中，我共設計了三個學習任務，學習任務一突出“實驗探究方案”的設計;學習任務二突出“實驗探究”;學習任務三突出“評價實驗”。教學層層遞進，有效地培養(yǎng)學生的“實驗探究與創(chuàng)新意識”的核心素養(yǎng)。

3.以生活情境命制試題，落實學生化學學業(yè)質量

學業(yè)質量是指學生在學習并完成相關學科課程內容后的學業(yè)評價。評價標準要結合課程內容，以本學科核心素養(yǎng)及其表現(xiàn)水平為主要維度，對學生學業(yè)成就的總體評價[6]。

本節(jié)在分析完“食品用脫氧劑”的成分后，安排學習任務4：以“食品用脫氧劑”為例“設計試題”，目的是為了檢測與評價學生的化學學科核心素養(yǎng)的達成情況，也符合“課程標準”中倡導的“教、學、評”一體化，促進教、學、考有機銜接，讓每個學生的化學學科核心素養(yǎng)得到不同程度的發(fā)展，形成育人合力。

總之，本節(jié)課是本人利用生活素材創(chuàng)設生活情境，讓學生通過具體鮮活的生活情境開展學習的討論與交流，進一步理解“氧化還原反應”這一核心概念的社會價值，開展多方面的實驗探究等來落實化學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。由于有很多因素考慮不夠全面，還有待于進一步探討，課堂教學只是拋磚引玉，目的是為我校利用創(chuàng)設生活情境培養(yǎng)學生的化學核心素養(yǎng)提供參考與借鑒。

參考文獻

[1][3][4][5][6]中華人民共和國教育部，普通高中化學課程標準（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018

[2] 王保強.化學優(yōu)秀課的教學情境分析與啟示[J].化學教學，2019（1）：11