基于化學(xué)核心素養(yǎng)的單元教學(xué)實踐

袁清磊

摘要：以“硫的轉(zhuǎn)化”這節(jié)課為例，基于化學(xué)核心素養(yǎng)，以情境為載體，用學(xué)習(xí)任務(wù)來驅(qū)動，將知識資料化，通過化學(xué)實驗創(chuàng)設(shè)情境，凸顯化學(xué)學(xué)科特點，展現(xiàn)出化學(xué)與實際生活相聯(lián)系，來源于生活，應(yīng)用于生活。教學(xué)設(shè)計上采用單元教學(xué)策略，運用整體設(shè)計的方法，以核心知識點為主線串聯(lián)起整節(jié)課，為學(xué)生構(gòu)建知識體系。

關(guān)鍵詞：化學(xué)核心素養(yǎng);單元教學(xué);實驗教學(xué);任務(wù)驅(qū)動;知識資料化

文章編號：1008-0546（2021）08-0044-03

中圖分類號：G632.41

文獻標(biāo)識碼：B

doi： 10.3969/j.issn. 1008-0546.2021.08.012

基于新高考模式及《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》，我們在化學(xué)教學(xué)巾必須貫徹價值引領(lǐng)、素養(yǎng)導(dǎo)向、能力為重、知識為基的理念，真正以學(xué)生為本，在課堂教學(xué)中不是單純的講授知識，而是以新情境為載體，用學(xué)習(xí)任務(wù)來驅(qū)動，真正提升學(xué)生運用知識解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)。

一、教學(xué)設(shè)計理念

培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)，根本目的是提升學(xué)生的能力，實現(xiàn)立德樹人根本任務(wù)。要改變以前講授知識、滿堂灌的教學(xué)形式，將核心知識變?yōu)榭梢岳玫馁Y料，設(shè)立新情境，讓學(xué)生利用所給資料解決新情境中提出的問題，真正做到學(xué)以致用，在運用知識的過程中掌握知識，觸類旁通，舉一反三。

化學(xué)學(xué)科最重要的情境之一是實驗情境，在“教育部關(guān)于加強和改進中小學(xué)實驗教學(xué)的意見”中明確提出，要全面貫徹黨的教育方針，夯實基礎(chǔ)，開齊開足開好國家課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的實驗，切實扭轉(zhuǎn)忽視實驗教學(xué)的傾向。這足以說明實驗的重要性，實驗是促進學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展的最好載體，在實驗中可以感受化學(xué)是一門解決實際問題的學(xué)科，認識化學(xué)的社會價值和生活價值。

新高考形勢下，三個選擇性必修課程都要考查，知識量大、時間短、范圍廣、難度大等特點要求我們必須采取單元教學(xué)策略，將一整節(jié)有機統(tǒng)一起來，建立聯(lián)系，直接為學(xué)生構(gòu)建知識框架，有效提升學(xué)生思維的深度和廣度。

二、教學(xué)設(shè)計思路

本節(jié)課以S02的漂白性、酸性氧化物、氧化性和還原性為中心知識點，通過六個學(xué)習(xí)任務(wù)將濃硫酸、單質(zhì)硫等含硫元素物質(zhì)聯(lián)系起來，以演示實驗、探究實驗、滴定實驗為載體，讓學(xué)生在任務(wù)的解決過程中建構(gòu)知識體系，掌握必備知識，提升關(guān)鍵能力，培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。教學(xué)設(shè)計思路如圖1所示[1]。

三、本節(jié)課教學(xué)實踐

【引入】硫酸大家都不陌生，經(jīng)常可以在各類普法節(jié)目中看到硫酸毀容或者是誤服硫酸導(dǎo)致食道切除的案例。硫酸最早還是在礦石的冶煉過程中被發(fā)現(xiàn)的，通過干餾的煉制工藝，從顏色鮮艷的硫酸銅和硫酸鐵中得到。硫酸是一種重要的工業(yè)原料，應(yīng)用非常廣泛。

【學(xué)習(xí)任務(wù)[2]】分析濃硫酸與蔗糖的反應(yīng)[3]（教師做演示實驗，在蔗糖中加入濃硫酸，邊加邊攪拌，如圖2所示）。提供資料1：濃硫酸具有脫水性，能按水的元素組成質(zhì)量比脫去紙屑、棉花所含有機物中的氫、氧元素，使這些有機物炭化。

問題l：請分析蔗糖為什么會變黑？

問題2：膨脹的原因是什么？

問題3：你能用化學(xué)方程式表示“黑面包”的形成嗎？

【設(shè)計意圖】任務(wù)1是為了讓學(xué)生通過演示實驗，認識濃硫酸的脫水性和強氧化性，學(xué)生明白變黑的原因，但對于膨脹需要教師引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想該冊書中的微項目——探秘膨松劑。學(xué)生的誤區(qū)在于認為產(chǎn)生氣體是由于蔗糖與濃硫酸的反應(yīng)，忽視了實際發(fā)生反應(yīng)的是蔗糖脫水后生成的C?；瘜W(xué)反應(yīng)方程式的書寫旨在鍛煉學(xué)生的氧化還原觀，培養(yǎng)學(xué)生分析與推測的能力，提升宏觀辨識與微觀探析以及證據(jù)推理與模型認知的核心素養(yǎng)。

【學(xué)習(xí)任務(wù)2】請設(shè)計實驗方案檢驗該反應(yīng)的產(chǎn)物，給大家提供的試劑如下：品紅、酸性KMn04溶液、澄清石灰水、無水硫酸銅。提供資料2：①SO2具有漂白性，能使品紅等有色物質(zhì)褪色，加熱后恢復(fù)原色，如圖3;②CaSO3是一種白色沉淀;③+4價的S元素具有強還原性。

學(xué)生經(jīng)過討論，設(shè)計了三種實驗方案，如圖4：

教師：請對這三種實驗方案進行評價。

學(xué)生回答：使用SO2的漂白性檢驗SO2，使用澄清石灰水檢驗CO2，但S02和CO2都能使澄清石灰水變渾濁，故檢驗C02之前必須將SO2除盡，運用S02的還原性，通人酸性KMn04溶液，用到了資料③，最后還要檢驗SO2已除盡，再次利用S02的漂白性。

最終的實驗方案，如圖5：

【設(shè)計意圖】通過該實驗方案的設(shè)計，讓學(xué)生綜合掌握S02的漂白性、酸性氧化物的性質(zhì)、還原性，對于SO2的性質(zhì)有更直觀的認識，培養(yǎng)學(xué)生歸納與認證能力，提升科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的水平。

【學(xué)習(xí)任務(wù)3】濃硫酸該用什么材質(zhì)的罐車運輸呢？請按如圖6實驗裝置進行實驗[4]，觀察濃硫酸是否可以與更不活潑的銅發(fā)生反應(yīng)。資料3：濃硫酸在常溫下可以在鐵鋁表面形成一層致密的氧化膜，阻止進一步反應(yīng)，稱為鈍化。

問題l：品紅試紙褪色說明什么？

問題2：濃硫酸底部為什么有H色固體出現(xiàn)[5]？

問題3：該如何驗證該白色固體？

問題4：飽和NaOH溶液有什么作用？

【設(shè)計意圖】通過銅與濃硫酸反應(yīng)的創(chuàng)新實驗，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的核心素養(yǎng)。再次強化SO2的漂白性和酸性氧化物的性質(zhì)，對于白色固體的驗證是一個難點，學(xué)生能夠知道產(chǎn)物是硫酸銅，但為何不是藍色的溶液而是白色的固體，這就必須用濃硫酸的吸水性來解釋。檢驗白色固體的方法，學(xué)生經(jīng)過討論探究得到可以加入右側(cè)的水，只要變藍則證明有硫酸銅，這里就出現(xiàn)了一個誤區(qū)，到底是濃硫酸加入蒸餾水中還是蒸餾水加入濃硫酸中，加深了學(xué)生對實驗操作安全性的認識，對于濃硫酸的吸水性和安全性做深入的探究，鍛煉學(xué)生的化學(xué)學(xué)科思維。

【學(xué)習(xí)任務(wù)4】請設(shè)計實驗證明SO2具有氧化性和還原性。給大家提供的試劑如下：SO2氣體、氯水、酸性KMn04溶液、H2S氣體，請大家按照自己的設(shè)計填寫記錄表（表1）進行分組實驗。資料4：硫單質(zhì)俗稱硫黃，是一種淡黃色固體，不溶于水、微溶于酒精、易溶于CS2。

【設(shè)計意圖】學(xué)生通過實驗設(shè)計，掌握SO2加入強氧化劑可生成S02-4，加入強還原劑生成S單質(zhì)，根據(jù)資料4，利用硫單質(zhì)的性質(zhì)說明實驗現(xiàn)象，發(fā)展學(xué)生對物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化思路的認識水平以及實驗探究的水平，培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識的核心素養(yǎng)。

【學(xué)習(xí)任務(wù)5】工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中要大量使用煤和石油等化石燃料。煤和石油中含有硫元素，燃燒時除了產(chǎn)生二氧化碳外還產(chǎn)生二氧化硫，最后形成酸雨，請分析酸雨的形成過程。

【設(shè)計意圖】通過酸雨形成的情境，使學(xué)生了解二氧化硫生成三氧化硫的變化過程，掌握三氧化硫的相關(guān)性質(zhì)，認識到工業(yè)生產(chǎn)和日常生活對環(huán)境造成的影響，提高學(xué)生的環(huán)境保護意識，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與社會責(zé)任等核心素養(yǎng)。

【教學(xué)任務(wù)6】雖然二氧化硫有毒，但某些食品中卻含有一定量的二氧化硫，比如紅酒中就含有二氧化硫。我國《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)（ GB2760-2014）》巾規(guī)定葡萄酒巾SO2的最大殘留量為0.25g/L，某同學(xué)使用碘量法測定上述葡萄酒是否達標(biāo)，方法如下：

取lOmL該葡萄酒，稀釋到lOOmL，加入到錐形瓶中，再向錐形瓶中加2-3滴淀粉溶液，逐滴滴入5×I0-4mol·L-1的碘溶液，當(dāng)錐形瓶中溶液變?yōu)闇\藍色時停止，消耗碘溶液60mL。

據(jù)此推斷該葡萄酒是否達標(biāo)。

【設(shè)計意圖6】通過對葡萄酒中SO2殘留量的測定，進一步完善學(xué)生的知識體系，讓學(xué)生初步了解定量計算，培養(yǎng)學(xué)生理解與辨析的能力，明確化學(xué)是一門能夠解決實際問題的學(xué)科，認識到化學(xué)與生活的緊密關(guān)系，增強的社會責(zé)任感。

四、教學(xué)設(shè)計反思

在整個教學(xué)中，圍繞核心素養(yǎng)，采取單元教學(xué)設(shè)計的理念，強化知識的生成性。在實際教學(xué)中，學(xué)生在學(xué)習(xí)任務(wù)的驅(qū)動下，將知識點以資料的形式呈現(xiàn)，利用資料解決實際問題，以實驗為載體，提出問題、討論解決問題，真正實現(xiàn)以學(xué)生的學(xué)為主體，促進學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。

本節(jié)課的設(shè)計環(huán)環(huán)相扣，通過實際教學(xué)檢測來看，學(xué)生大約利用2課時的時間來解決這六大任務(wù)，課后檢測效果良好，相關(guān)知識點深入人心，學(xué)生整節(jié)課能高度參與，積極思考，提高效率。凸顯出化學(xué)的實際應(yīng)用價值，充分體現(xiàn)出“從生活走進化學(xué)，從化學(xué)走向生活”的教學(xué)理念。

參考文獻

[l]王冬，李建娣.“教、學(xué)、評”一體化的教學(xué)實踐與思考——以“鐵及其化合物的應(yīng)用”為例[J].化學(xué)教與學(xué)，2020（11）：67-70

[2]匡林文.基于化學(xué)核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計——以“化學(xué)能和電能”為例[J].化學(xué)教與學(xué)，2020（12）：73-77

[3]洪艷萍.學(xué)科核心素養(yǎng)視角下的高中化學(xué)課堂教學(xué)探析以濃硫酸與碳反應(yīng)產(chǎn)物的實驗探究課為例[J]中學(xué)教學(xué)參考，2019（ 12）：69-70

[4]張紅衛(wèi).濃硫酸與銅反應(yīng)實驗的改進[J].化學(xué)教學(xué)，2020（1）：67-69

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