余晨曦 周文榮

摘要：依托“認(rèn)識(shí)化學(xué)變化”復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計(jì)，以生活中的蚊香為主題情境，對(duì)其燃燒、成分、發(fā)展進(jìn)行探究和分析，各環(huán)節(jié)以實(shí)驗(yàn)貫穿，以問題驅(qū)動(dòng)，以活動(dòng)展開，逐步形成化學(xué)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，建構(gòu)化學(xué)基本觀念，從而促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展和能力進(jìn)階。

關(guān)鍵詞：觀念建構(gòu);認(rèn)識(shí)化學(xué)變化;教學(xué)設(shè)計(jì);思維發(fā)展

文章編號(hào)：1008-0546（2022）02x-0038-05

中圖分類號(hào)：G632.41

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.02x.010

在新課程改革背景下，以“練習(xí)——講解——?dú)w納”為核心的傳統(tǒng)復(fù)習(xí)課教學(xué)已無法滿足課堂上教與學(xué)的交往與互動(dòng)，無法促進(jìn)學(xué)科的深層理解和思維的深度發(fā)展。因此，從“知識(shí)為本”走向“觀念建構(gòu)”的學(xué)習(xí)方式的落實(shí)變得尤為重要。筆者以“認(rèn)識(shí)化學(xué)變化”為例，進(jìn)行基于觀念建構(gòu)的主題式復(fù)習(xí)課教學(xué)，從知識(shí)類、方法類、情意價(jià)值類核心觀念培養(yǎng)學(xué)生“分類——遷移——應(yīng)用”能力[1]，促進(jìn)學(xué)生學(xué)科觀念的形成。

一、基于觀念建構(gòu)的教學(xué)設(shè)計(jì)框架

基于觀念建構(gòu)的教學(xué)設(shè)計(jì)以學(xué)科觀念目標(biāo)設(shè)計(jì)為引領(lǐng)，針對(duì)需要實(shí)現(xiàn)的學(xué)科觀念目標(biāo)設(shè)計(jì)具體真實(shí)的問題，針對(duì)問題設(shè)計(jì)建構(gòu)觀念的核心活動(dòng)，針對(duì)活動(dòng)結(jié)果設(shè)計(jì)反饋評(píng)價(jià)的方式，基本框架見圖1。

根據(jù)山東師范大學(xué)畢華林教授《化學(xué)基本觀念：內(nèi)涵分析與教學(xué)建構(gòu)》一文提出的化學(xué)基本觀念，“認(rèn)識(shí)化學(xué)變化”復(fù)習(xí)課以真實(shí)的生活化主題情境——蚊香貫穿始終，且每環(huán)節(jié)穿插實(shí)驗(yàn)，無時(shí)無刻不在滲透實(shí)驗(yàn)觀。通過對(duì)蚊香燃燒情況以及燃燒前后質(zhì)量的分析，利用對(duì)比思想鞏固燃燒條件、滅火原理、質(zhì)量守恒等相關(guān)知識(shí)的同時(shí)強(qiáng)化學(xué)生的計(jì)量觀與變化觀。在對(duì)蚊香成分進(jìn)行探究時(shí)，提煉定性到定量等多角度認(rèn)識(shí)化學(xué)變化的方法，實(shí)現(xiàn)分類觀、元素觀的形成。從微粒觀的角度追溯蚊香的部分發(fā)展，感悟化學(xué)在改善生活品質(zhì)、推動(dòng)社會(huì)發(fā)展等方面的價(jià)值和意義，無形之間建構(gòu)學(xué)生的化學(xué)價(jià)值觀。具體教學(xué)流程設(shè)計(jì)如圖2所示。

二、課堂教學(xué)實(shí)錄與設(shè)計(jì)意圖

環(huán)節(jié)一：分析蚊香的燃燒

[引入]步入5月，我們迎來24節(jié)氣之一——立夏，象征著夏季的開始，你對(duì)夏天有什么印象？

[學(xué)生]熱;蚊蟲多。

[追問]夏天蚊蟲較多，那我們?nèi)绾慰朔?/p>

[學(xué)生]點(diǎn)蚊香。

[實(shí)驗(yàn)1]蚊香無焰燜燒。

[問題1]你們觀察到什么現(xiàn)象？

[學(xué)生]（觀察現(xiàn)象）發(fā)紅光、冒白煙、有氣味。

[追問]能量方面呢？你的判定依據(jù)是什么？

[學(xué)生]放熱，因?yàn)槿紵前l(fā)光、發(fā)熱的劇烈的化學(xué)變化。

[過渡]（投影圖片）前幾天老師在家里點(diǎn)蚊香時(shí)，發(fā)現(xiàn)蚊香支架丟失，便用金屬夾做了簡(jiǎn)易支架。

[視頻1]金屬夾使燃燒熄滅（筆者剪輯、配音，可用微信或QQ掃圖3二維碼觀看，密碼：000000，下同）。

[問題2]為什么蚊香還未燃盡就熄滅了？

[學(xué)生]金屬具有導(dǎo)熱性，將燃燒放出的熱量導(dǎo)入到冷空氣中，使溫度沒有達(dá)蚊香的著火點(diǎn)。

[問題3]我們化學(xué)實(shí)驗(yàn)中最常用的是對(duì)比實(shí)驗(yàn)的思想，那么視頻中的蚊香熄滅和老師手中的蚊香燃燒能形成一組對(duì)比實(shí)驗(yàn)嗎？得出的結(jié)論是什么？

[學(xué)生]因?yàn)闇囟仁俏ㄒ蛔兞?，所以能形成?duì)比實(shí)驗(yàn)，結(jié)論是燃燒需要達(dá)到著火點(diǎn)。

[追問1]灰燼不燃而蚊香燃，又能說明物質(zhì)燃燒需滿足哪一條件？

[學(xué)生]物質(zhì)具有可燃性。

[追問2]除此以外，物質(zhì)燃燒還需滿足的條件是什么？

[學(xué)生]與氧氣接觸。

[問題4]除了視頻中的方法，你們還有哪些方法使蚊香熄滅？所對(duì)應(yīng)的原理是什么？

[學(xué)生]用燒杯罩在蚊香上，利用了隔絕氧氣的原理;剪掉蚊香燃燒部分，利用了撤離可燃物的原理。

[過渡]老師在課后點(diǎn)燃蚊香時(shí)發(fā)現(xiàn)這樣的現(xiàn)象。

[展示]蚊香燃燒前后質(zhì)量示數(shù)（反應(yīng)前19.76g，反應(yīng)后18.60g）。

[問題5]為什么灰燼的質(zhì)量小于蚊香本身質(zhì)量？你的判定依據(jù)是什么？

[學(xué)生]根據(jù)質(zhì)量守恒定律，可能有氣體逃逸;根據(jù)現(xiàn)象還有白煙逃逸（回顧蚊香燃燒現(xiàn)象）。

[問題6]以小組為單位改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證蚊香燃燒前后質(zhì)量相等。

[學(xué)生]（小組討論、交流反饋）學(xué)生設(shè)計(jì)方案（掃圖4二維碼）。

[視頻2]（展示教師演示實(shí)驗(yàn)）改進(jìn)裝置測(cè)量蚊香燃燒前后質(zhì)量（掃圖5二維碼）。

[問題7]根據(jù)前后裝置的改進(jìn)，我們?cè)谠O(shè)計(jì)質(zhì)量守恒定律實(shí)驗(yàn)時(shí)，要注意哪些方面？

[學(xué)生]若有氣體參與反應(yīng)或物質(zhì)逃逸，需在密閉容器中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

設(shè)計(jì)意圖：以蚊香創(chuàng)設(shè)生活化情境，通過蚊香的點(diǎn)燃，培養(yǎng)學(xué)生描述物理現(xiàn)象的觀察力，并從物質(zhì)變化和能量變化兩方面幫助學(xué)生建構(gòu)變化觀。通過蚊香的熄滅方法，深刻體會(huì)化學(xué)應(yīng)用于生活的真實(shí)性，并從對(duì)比思想的層面歸納總結(jié)燃燒條件及滅火原理相關(guān)知識(shí)。通過師生對(duì)話、生生對(duì)話對(duì)蚊香燃燒前后質(zhì)量進(jìn)行分析并對(duì)裝置進(jìn)行改良升級(jí)，在提升分析問題和解決問題能力的同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀，并整體復(fù)習(xí)質(zhì)量守恒定律，建構(gòu)計(jì)量觀。

環(huán)節(jié)二：探究蚊香的成分

[過渡]能燃燒的蚊香中含有哪些元素呢？我們一起進(jìn)入實(shí)驗(yàn)探究。

[實(shí)驗(yàn)2]探究蚊香中的元素（實(shí)驗(yàn)裝置見圖6）。

[問題8]你們觀察到什么現(xiàn)象？能得出什么結(jié)論？

[學(xué)生]（觀察現(xiàn)象）氯化鈷試紙變?yōu)榉凵?，澄清石灰水變渾濁，有白?說明生成了水和二氧化碳。

[追問1]澄清石灰水變渾濁一定是生成的二氧化碳與之反應(yīng)的結(jié)果嗎？

[學(xué)生]（思考分析）也有可能是白煙。

[追問2]那如何區(qū)分是白煙還是生成的碳酸鈣？

[學(xué)生]從長(zhǎng)柄V型右側(cè)往白色固體中滴加稀鹽酸，若白色固體消失有氣泡產(chǎn)生，則為碳酸鈣。

[實(shí)驗(yàn)3]鑒別碳酸鈣或白煙。

[問題9]通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，確實(shí)已能得出結(jié)論，蚊香燃燒可生成二氧化碳和水，因此蚊香中有哪些元素？

[學(xué)生]一定還有碳元素、氫元素，可能含有氧元素。

[過渡]蚊香中有效成分是丙烯菊酯，老師用李比希法精確測(cè)定反應(yīng)數(shù)據(jù)，請(qǐng)根據(jù)圖7確定其化學(xué)式。

[學(xué)生]自主計(jì)算后，投影展示計(jì)算過程和結(jié)果，并及時(shí)糾正。

[問題10]一盤蚊香質(zhì)量為15.1g，其中丙烯菊酯完全燃燒后能產(chǎn)生0.0418g二氧化碳，丙烯菊酯在蚊香中的含量是多少？

[學(xué)生]自主完成，投影展示。

[資料卡1]丙烯菊酯微毒，含量低，即使同時(shí)點(diǎn)燃5盤蚊香，它所產(chǎn)生的二氧化碳的量對(duì)于一間20立方米的房間來說，微不足道，不會(huì)使人產(chǎn)生頭昏、氣悶癥狀。（展示計(jì)算步驟，見圖8;展示二氧化碳濃度與相應(yīng)癥狀，見表1。）

[過渡]但浙江一對(duì)夫妻卻因點(diǎn)燃4盤蚊香被送進(jìn)了醫(yī)院。

[視頻3]浙江一對(duì)夫妻蚊香中毒（掃圖9二維碼）。

[問題11]這對(duì)夫妻中毒的原因是什么？

[學(xué)生]蚊香不完全燃燒產(chǎn)生的一氧化碳超標(biāo)。

[資料卡2]蚊香成分及不完全燃燒的原因介紹。

[問題12]那么如何使不完全燃燒轉(zhuǎn)變成完全燃燒呢？

[學(xué)生]增大與氧氣的接觸面積、增大氧氣濃度。

[問題13]因此蚊香在使用過程中有哪些注意點(diǎn)？

[學(xué)生]在空氣流通區(qū)域使用;若在密閉環(huán)境內(nèi)使用，人及寵物需先離開。

設(shè)計(jì)意圖：“認(rèn)識(shí)化學(xué)變化”是學(xué)生從用文字、符號(hào)表達(dá)化學(xué)變化走向用規(guī)范、系統(tǒng)的化學(xué)方程式表達(dá)化學(xué)變化的轉(zhuǎn)折。本環(huán)節(jié)通過對(duì)蚊香中元素、丙烯菊酯的組成與燃燒的探究，促進(jìn)知識(shí)建構(gòu)層層遞進(jìn)，使學(xué)生對(duì)化學(xué)變化從單一的物質(zhì)變化的表達(dá)走向用化學(xué)方程式系統(tǒng)的表達(dá)，培養(yǎng)了學(xué)生的變化觀。通過質(zhì)量守恒定律的運(yùn)用，基于事實(shí)依據(jù)推理，促進(jìn)學(xué)生從定性、定量的視角認(rèn)識(shí)化學(xué)變化，培養(yǎng)學(xué)生的元素觀和計(jì)量觀。另外，本環(huán)節(jié)將生活中的新聞視頻引入課堂，進(jìn)而對(duì)蚊香進(jìn)行深入剖析，建構(gòu)完全燃燒和不完全燃燒的分類觀。

環(huán)節(jié)三：追溯蚊香的發(fā)展

[資料卡3]蚊香的發(fā)展——宋代雄黃燃燒驅(qū)蚊。

[實(shí)驗(yàn)4]（教師演示）雄黃燃燒及產(chǎn)物檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)（裝置如圖10）。

[問題14]根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，雄黃為什么能驅(qū)蚊？

[學(xué)生]雄黃燃燒產(chǎn)生了有毒的SO2可以驅(qū)趕蚊蟲。

[問題15]根據(jù)圖11微觀變化過程，寫出雄黃燃燒的方程式。

[學(xué)生]書寫后交流反饋，補(bǔ)充完善。

[資料卡3]蚊香的發(fā)展——明清驅(qū)蚊法介紹;19世紀(jì)，日本上山英一郎利用除蟲菊發(fā)明蚊香;如今利用擬除蟲菊酯制各類驅(qū)蚊產(chǎn)品。

[問題16]液體電蚊香因狀態(tài)為液態(tài)，使用時(shí)需通電，新聞常報(bào)道驅(qū)蚊液的爆炸，你們認(rèn)為驅(qū)蚊液會(huì)引發(fā)爆炸嗎？

[學(xué)生]不會(huì)。

[追問1]引發(fā)化學(xué)爆炸所需滿足的條件有哪些？

[學(xué)生]（回顧舊知）可燃物在有限空間內(nèi)達(dá)到一定濃度，且滿足燃燒的三條件。

[實(shí)驗(yàn)5]驅(qū)蚊液的燃燒（實(shí)驗(yàn)裝置見圖12）。

[追問2]是否已滿足引發(fā)化學(xué)爆炸的所有條件？[學(xué)生]使用時(shí)溫度未達(dá)到驅(qū)蚊液的著火點(diǎn)，因此不會(huì)引發(fā)化學(xué)爆炸。

[資料卡4]驅(qū)蚊液的原理，側(cè)面印證不會(huì)使壓強(qiáng)過大，引發(fā)物理爆炸。

[問題17]那新聞報(bào)道的驅(qū)蚊液的爆炸又是什么原因呢？

[展示]各類新聞報(bào)道驅(qū)蚊液的爆炸。

[視頻4]液體電蚊香倒插引發(fā)爆炸（掃圖13二維碼）。

[總結(jié)]教師帶領(lǐng)學(xué)生一起總結(jié)。（板書見圖14）。

設(shè)計(jì)意圖：通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，結(jié)合微觀示意圖歸納古時(shí)驅(qū)蚊產(chǎn)品的原理，宏微結(jié)合體會(huì)化學(xué)本質(zhì)，促進(jìn)學(xué)生微粒觀的建構(gòu)。通過分析和視頻解析，從物理和化學(xué)爆炸兩方面深入復(fù)習(xí)爆炸產(chǎn)生的條件，在此過程中，學(xué)會(huì)用化學(xué)知識(shí)解釋生活現(xiàn)象及原理，體會(huì)化學(xué)的實(shí)用性和科學(xué)性。通過蚊香的發(fā)展和更新迭代，體會(huì)時(shí)代的進(jìn)步和化學(xué)的發(fā)展，進(jìn)一步提升化學(xué)價(jià)值觀。

三、基于觀念建構(gòu)的教學(xué)設(shè)計(jì)思考

觀念建構(gòu)的復(fù)習(xí)教學(xué)是復(fù)習(xí)課的一種形式。在化學(xué)基本觀念的引領(lǐng)下，使學(xué)生在高水平、高層次的思維活動(dòng)中加強(qiáng)對(duì)化學(xué)知識(shí)的理解和掌握。它不僅能改善枯燥的復(fù)習(xí)課教學(xué)現(xiàn)狀，也契合新課程改革的標(biāo)準(zhǔn)。

1.明確主導(dǎo)學(xué)習(xí)的觀念目標(biāo)

初中化學(xué)知識(shí)以化學(xué)概念和原理等居多，知識(shí)零散化、碎片化，很難使學(xué)生自動(dòng)生成化學(xué)觀念，所以需要引入觀念教學(xué)來使知識(shí)系統(tǒng)化、邏輯化，引導(dǎo)并促進(jìn)學(xué)生化學(xué)觀念的建構(gòu)[2]。教學(xué)設(shè)計(jì)以教學(xué)目標(biāo)為核心，因此，明確主導(dǎo)學(xué)習(xí)的觀念目標(biāo)則成為觀念教學(xué)的指南針。筆者基于知識(shí)類、方法類、情意類三個(gè)維度，合理利用教學(xué)資源，梳理知識(shí)中蘊(yùn)含的學(xué)科基本觀念，整體設(shè)計(jì)觀念目標(biāo)。“認(rèn)識(shí)化學(xué)變化”一課以蚊香為主題創(chuàng)設(shè)生活化教學(xué)情境，將燃燒與滅火、質(zhì)量守恒定律、化學(xué)方程式等知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系與層級(jí)關(guān)系進(jìn)行串聯(lián)，展開基于觀念建構(gòu)的主題教學(xué)。具體觀念目標(biāo)如圖15所示。

2.設(shè)計(jì)基于觀念建構(gòu)的問題

有效的教學(xué)問題能促進(jìn)教師與學(xué)生進(jìn)行有效率、有深度的課堂對(duì)話，推動(dòng)課堂前進(jìn)，使學(xué)生思維產(chǎn)生碰撞和共鳴從而提升思維方式，促進(jìn)學(xué)生對(duì)已學(xué)知識(shí)進(jìn)行新的認(rèn)識(shí)，提升思維高度，所以，設(shè)置層次遞進(jìn)的有效性、驅(qū)動(dòng)性問題，能促進(jìn)學(xué)生觀念的建構(gòu)、認(rèn)知的發(fā)展、素養(yǎng)的提高?！罢J(rèn)識(shí)化學(xué)變化”一課，筆者在每一環(huán)節(jié)設(shè)置的問題都系統(tǒng)整合學(xué)科知識(shí)內(nèi)容，基于觀念建構(gòu)分成三個(gè)層次：簡(jiǎn)單問題——回顧舊知;本源性問題——加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握;高階問題——引發(fā)學(xué)生展開交流討論、反思創(chuàng)新等活動(dòng)，在問題解決中完成對(duì)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的形成和化學(xué)基本觀念的建構(gòu)[2]?！罢J(rèn)識(shí)化學(xué)變化”問題設(shè)置見圖16。

3.組織基于觀念建構(gòu)的活動(dòng)

依據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和思維發(fā)展水平，從基本概念入手，開展小組討論、實(shí)驗(yàn)探究、反思交流等多樣化的教學(xué)活動(dòng)能增強(qiáng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的深層理解，能有效推動(dòng)基本觀念的建構(gòu)。同時(shí)，具體有效的活動(dòng)能進(jìn)一步加深理解化學(xué)與社會(huì)、生活的關(guān)系，進(jìn)一步加深理解化學(xué)在社會(huì)、生活的應(yīng)用和地位，進(jìn)一步促進(jìn)基本觀念的內(nèi)化和素養(yǎng)的整體提升?！罢J(rèn)識(shí)化學(xué)變化”具體活動(dòng)見圖17。

參考文獻(xiàn)

[1]盧巍，徐迎春.促進(jìn)觀念建構(gòu)的“聚類—提升—應(yīng)用”復(fù)習(xí)策略——以“物質(zhì)的化學(xué)變化”專題復(fù)習(xí)為例[J].化學(xué)教學(xué)，2020（2）：38-41.

[2]何春霞.學(xué)科觀念為本的復(fù)習(xí)課教學(xué)設(shè)計(jì)策略——以滬教版“認(rèn)識(shí)化學(xué)變化”的復(fù)習(xí)為例[J].化學(xué)教與學(xué)，2020（10）：46-49.

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