李嫻星

摘要： 問題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法是基于問題的教學(xué)方法。圍繞著解決饅頭“發(fā)酸發(fā)硬”的實(shí)際問題，以“如何除去饅頭的酸味”“如何使饅頭變得柔軟”“Na2CO3、NaHCO3能否相互轉(zhuǎn)化”為主線，將Na2CO3、NaHCO3相關(guān)性質(zhì)、化學(xué)原理貫穿其中，以問題驅(qū)動(dòng)思考、思考引發(fā)探究、探究得出結(jié)論，促使學(xué)生完成知識(shí)的自主構(gòu)建。

關(guān)鍵詞： 核心素養(yǎng);真實(shí)情境;問題驅(qū)動(dòng)

中圖分類號(hào)： G633.8? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)： 1992-7711（2021）15-111

一、設(shè)計(jì)背景

《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017版）》自2018年1月發(fā)布以來，如何將學(xué)科核心素養(yǎng)發(fā)展與課程教學(xué)有機(jī)結(jié)合成為廣大一線教師的研究熱點(diǎn)?；瘜W(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)包括宏觀辨識(shí)與微觀探析、變化觀念和平衡思想、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任五個(gè)方面，它們的形成與發(fā)展依賴于化學(xué)課程 ?[1]。因此，學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)需以知識(shí)為載體 ?[2]。

問題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法主張將知識(shí)“問題化”，以問題為課堂的核心，以問題驅(qū)動(dòng)思考、思考引發(fā)探究、探究得出結(jié)論，促使學(xué)生完成知識(shí)的自主構(gòu)建。化學(xué)問題來源于生活問題，將化學(xué)問題內(nèi)隱于生活情境，即問題“情境化”，可以有效提高學(xué)生主動(dòng)探索的積極性。實(shí)施基于真實(shí)情境下的問題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)有利于提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。教學(xué)中的關(guān)鍵因素是驅(qū)動(dòng)性問題的設(shè)計(jì)。良好的驅(qū)動(dòng)性問題應(yīng)具有科學(xué)性和真實(shí)性，與課堂教學(xué)目標(biāo)相匹配，且能引發(fā)學(xué)生的深度思維活動(dòng)和操作性活動(dòng) ?[3]。

基于對(duì)課程標(biāo)準(zhǔn)、教材內(nèi)容、學(xué)生認(rèn)知水平的認(rèn)真揣摩，筆者確定了本節(jié)課應(yīng)側(cè)重發(fā)展的核心素養(yǎng)維度，即科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)、證據(jù)推理與模型認(rèn)知，以此為導(dǎo)向設(shè)計(jì)了“饅頭發(fā)酸發(fā)硬”這一真實(shí)的教學(xué)情境。圍繞著解決饅頭“發(fā)酸發(fā)硬”的實(shí)際問題，將Na2CO3、NaHCO3相關(guān)性質(zhì)、化學(xué)原理貫穿其中，用問題驅(qū)動(dòng)思維和活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索知識(shí)的欲望，極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

二、問題驅(qū)動(dòng)下“碳酸鈉和碳酸氫鈉”的教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）教學(xué)目標(biāo)

1. 認(rèn)識(shí)碳酸鈉和碳酸氫鈉的主要性質(zhì)，能正確書寫有關(guān)的離子方程式;了解碳酸鈉和碳酸氫鈉在生產(chǎn)生活中的應(yīng)用。

2.能通過實(shí)驗(yàn)探究碳酸鈉、碳酸氫鈉性質(zhì)的差異性，并能根據(jù)實(shí)際需求正確選擇、自主解決實(shí)際問題，強(qiáng)化“性質(zhì)決定用途”的化學(xué)觀念。

3.了解侯德榜的事跡、純堿工業(yè)的發(fā)展史和侯氏制堿法的原理，體會(huì)科技創(chuàng)新對(duì)于推動(dòng)工業(yè)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的重要意義，落實(shí)科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任核心素養(yǎng)。

（二）教學(xué)過程

教學(xué)環(huán)節(jié)一 情境導(dǎo)入，引出問題1——如何除去饅頭的酸味？

【引課】 老師最近愛上了下廚，最新的成果就是學(xué)會(huì)了蒸饅頭，這是我做的，這是從早餐店里買的（展示饅頭），大家來聞聞我這饅頭香不香？

【學(xué)生】 ?自制饅頭有一點(diǎn)酸味，從店里買的饅頭沒有酸味。

【教師】 酸味是饅頭在發(fā)酵過程中產(chǎn)生了一些酸性物質(zhì)，如何除去饅頭的酸味？

【學(xué)生】 加堿，把酸反應(yīng)掉。

【過渡】 Na2CO3和NaHCO3都可以用作食用堿。從物質(zhì)類別上講，Na2CO3和NaHCO3都屬于鹽，為什么稱它們?yōu)槭秤谩皦A”呢？

【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】 分組完成碳酸鈉和碳酸氫鈉的外觀、溶解性（包括熱量變化）、溶液堿性強(qiáng)弱和熱穩(wěn)定性四方面性質(zhì)的對(duì)比探究實(shí)驗(yàn)。

【過渡】 剛才同學(xué)們還觀察到，同濃度的碳酸氫鈉要比碳酸鈉與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡更快，這是為什么？（數(shù)字化演示實(shí)驗(yàn)：往Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸。）

【學(xué)生】 觀察曲線，發(fā)現(xiàn)加酸后pH減小;加酸量為14ml左右時(shí)，pH發(fā)生了劇烈的變化;加酸后pH逐漸減小， 一開始pH變化比較平緩，突然變陡，再變化平緩，再突然變陡……

【教師】 像這樣的pH值突然間發(fā)生顯著改變的現(xiàn)象，就稱為滴定突躍。一個(gè)突躍代表一個(gè)反應(yīng)。這條滴定曲線中有幾個(gè)突躍呢？

【師生討論】 曲線中存在兩個(gè)突躍，說明碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)分兩步進(jìn)行，即碳酸根先轉(zhuǎn)化為碳酸氫根再生成二氧化碳。而碳酸氫鈉到二氧化碳一步進(jìn)行，所以碳酸氫鈉與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的速率要快得多。

【教師】 請(qǐng)寫出碳酸鈉與鹽酸分步反應(yīng)的離子方程式。（板書）

教學(xué)環(huán)節(jié)二 情境導(dǎo)入，引出問題2——如何使饅頭變得柔軟？

【過渡】 再來捏一捏，左邊是老師做的，右邊是店里買的，你感受到了什么？

【學(xué)生】 左邊硬邦邦的，右邊的軟一點(diǎn)。

【教師】 口感松軟的食物，內(nèi)部往往會(huì)存在大量氣孔。店里買來的氣孔比較多，自制的氣孔比較少。如何使饅頭變得松軟？

【師生討論】 要使饅頭松軟，需要產(chǎn)生氣體，氣體量越多，氣孔越多，饅頭越松軟?；诖?，根據(jù)方程式定量分析，等量的碳酸氫鈉和碳酸鈉，碳酸氫鈉與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳更多，效果更好。

【過渡】 碳酸氫鈉的優(yōu)勢不只是在與酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體量更多上，還在于蒸饅頭這個(gè)“蒸”字。蒸其實(shí)是化學(xué)中的加熱操作，加熱碳酸鈉和碳酸氫鈉，會(huì)有什么不同的現(xiàn)象呢？（演示實(shí)驗(yàn)：同時(shí)加熱等量的碳酸鈉和碳酸氫鈉固體。）

【師生討論】 在相同溫度下，碳酸氫鈉分解產(chǎn)生二氧化碳，而碳酸鈉無法分解，說明碳酸鈉比碳酸氫鈉更穩(wěn)定。

【教師】 正是因?yàn)樘妓釟溻c的不穩(wěn)定性，受熱易分解產(chǎn)生二氧化碳，使得碳酸氫鈉在制作饅頭、面包等口感較為松軟的食物時(shí)，有了比較大的優(yōu)勢，是烘焙糕點(diǎn)時(shí)所用的發(fā)酵粉的主要成分之一。

【教師】 請(qǐng)寫出碳酸氫鈉受熱分解的化學(xué)方程式（板書）

上述環(huán)節(jié)通過觀察、比較、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出Na2CO3 和NaHCO3在熱穩(wěn)定性上的差異，深刻體會(huì)“性質(zhì)決定用途”的化學(xué)思想。

教學(xué)環(huán)節(jié)三 聯(lián)系轉(zhuǎn)化，提升思維——探究 Na2CO3、 NaHCO3 的相互轉(zhuǎn)化

【過渡】 碳酸氫鈉可以轉(zhuǎn)化成碳酸鈉，碳酸鈉能轉(zhuǎn)化成碳酸氫鈉嗎？

【學(xué)生】 可以和鹽酸反應(yīng)。

【教師】 和鹽酸這種強(qiáng)酸能反應(yīng)，和弱酸，比如碳酸能反應(yīng)嗎？（播放視頻：塑料瓶中裝滿二氧化碳?xì)怏w，向其中加入適量飽和碳酸鈉溶液）

【學(xué)生】 觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并根據(jù)現(xiàn)象寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式。（板書）

【教師】 這個(gè)白色固體就是碳酸氫鈉。鈉鹽均可溶，為什么會(huì)析出碳酸氫鈉呢？

【師生討論】 從方程式來看，生成的碳酸氫鈉量比碳酸鈉多，但是碳酸氫鈉的溶解度比碳酸鈉小，還要考慮水參與反應(yīng)、溶劑減小的問題，所以會(huì)析出大量的碳酸氫鈉固體。

上述環(huán)節(jié)將觀察與思維緊密結(jié)合，在掌握一定事實(shí)性知識(shí)的基礎(chǔ)上，形成“轉(zhuǎn)化觀”“實(shí)驗(yàn)觀”等學(xué)科觀念，發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)。

教學(xué)環(huán)節(jié)四 查閱資料，拓寬視野——研究學(xué)習(xí)侯氏制堿法

【過渡】 碳酸鈉和碳酸氫鈉不僅可以作為食用堿，在生活生產(chǎn)中它們還有更普遍的應(yīng)用，比如碳酸鈉可以用于紡織、制皂、造紙、制玻璃，碳酸氫鈉還可以用于制藥等。

【教師】 它們能被推廣使用要感謝我國的化工專家侯德榜先生。請(qǐng)閱讀課本科學(xué)史話、研究與實(shí)踐，課后查找相關(guān)資料，了解世界制堿工業(yè)的發(fā)展歷程、侯氏制堿法的原理等，學(xué)以致用，分析其中應(yīng)用了碳酸鈉和碳酸氫鈉的哪些性質(zhì)。

上述環(huán)節(jié)通過設(shè)置研究性學(xué)習(xí)任務(wù)，了解侯德榜的先進(jìn)事跡，滲透“科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任意識(shí)”的核心素養(yǎng)，增強(qiáng)民族自豪感，激發(fā)愛國主義熱情。

三、結(jié)語

實(shí)踐證明，基于真實(shí)情境下的問題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)法凸顯了學(xué)科價(jià)值，在提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)科認(rèn)同感的同時(shí)，可以有效加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解、促進(jìn)知識(shí)的遷移應(yīng)用。在備課時(shí)，教師要特別注意問題線索的提煉和與真實(shí)情境的融合，精心設(shè)計(jì)一系列真實(shí)科學(xué)、邏輯嚴(yán)謹(jǐn)、層次鮮明的問題串，讓問題成為引導(dǎo)學(xué)生分組合作、自主探究的重要驅(qū)動(dòng)力，讓思維盡情發(fā)散，讓學(xué)科核心素養(yǎng)在課堂中自由生長！

參考文獻(xiàn)：

[1] 周業(yè)虹.學(xué)科核心素養(yǎng)下的化學(xué)概念教學(xué)設(shè)計(jì)[J].化學(xué)教學(xué)，2018（09）：37-41.

[2]樓文暇，趙雷洪.新課標(biāo)視野下高中化學(xué)教學(xué)設(shè)計(jì)的探索——以“甲烷”為例[J].化學(xué)教學(xué)，2018（10）：60-64.

（作者單位：浙江省臺(tái)州市第一中學(xué)，浙江 臺(tái)州318000）