元素化合物復(fù)習(xí)教學(xué)中的情境創(chuàng)設(shè) (1).docx

1、元素化合物復(fù)習(xí)教學(xué)中的情境創(chuàng)設(shè)彭捷(上海市實(shí)驗(yàn)學(xué)校上海2(X)125)摘要：化學(xué)學(xué)科知識與生產(chǎn)生活密切相關(guān)。在元素化合物知識的教學(xué)中，可以把化工生產(chǎn)的真實(shí)情境截取、簡化和重整，讓中學(xué)生在實(shí)際問題的解決中遷移概念、建構(gòu)模型。教師接觸真實(shí)情境的途徑可以通過文獻(xiàn)直閱，在日常網(wǎng)絡(luò)瀏覽中的枳累。教師通過不斷學(xué)習(xí)，專也成長，建立合作學(xué)習(xí)型師生關(guān)系。關(guān)鍵詞：元素化合物：情境；問題設(shè)置.；遷移文章編號：1008-0546(2021)12-0074-04中圖分類號:G632.4I文獻(xiàn)標(biāo)識碼:Bdoi:10.3969/j.issn.l008-0546.2021.12.018一、化學(xué)學(xué)習(xí)需要在情境中進(jìn)行化學(xué)學(xué)科，是

2、人們探索自然、利用自然資源的經(jīng)驗(yàn)積累。為了探明自然資源的存在與含量，我們研究物質(zhì)的性質(zhì)、檢驗(yàn)和分析；為了得到濃度足夠的工業(yè)原料，我們研究物質(zhì)的分離、提純和轉(zhuǎn)化；為了在生產(chǎn)和生活的同時兼顧環(huán)境友好，我們研究物質(zhì)的性質(zhì)、反應(yīng)的原理、資源的綜合利用和環(huán)境保護(hù)；為了做好化工產(chǎn)品的安全使用與廢品回收，我們需要不斷地研究物質(zhì)性質(zhì)、開發(fā)它們的新用途。元素的單質(zhì)和化合物，來源于自然，在工廠中轉(zhuǎn)化、變化，服務(wù)于社會，影響著人們的生活氣概念原理類的知識需要具體實(shí)例的詮釋與具體呈現(xiàn)。真實(shí)的情境使問題的呈現(xiàn)更加豐滿，使學(xué)科知識的價值得以體現(xiàn)，也使學(xué)習(xí)者能直觀感受到學(xué)科魅力。情境中得來的知識，也會因此具備多層次的特征，

3、陳述性知識不斷強(qiáng)化，程序性知識得到鞏固，策略性知識因此“激活”。二、真實(shí)情境運(yùn)用于教學(xué)需要提煉精簡真實(shí)的化工生產(chǎn)和社會應(yīng)用往往是錯綜復(fù)雜的。它們涉及其他學(xué)科的知識，例如流體力學(xué)、生物酶活性、數(shù)學(xué)建模獲得經(jīng)驗(yàn)公式等。一節(jié)高中化學(xué)課需要聚焦本學(xué)科知識，所以復(fù)雜而真實(shí)的情境需要教師預(yù)先進(jìn)行“簡化”“切割”和重整。把工業(yè)生產(chǎn)中跨學(xué)科、結(jié)構(gòu)交錯的專業(yè)知識，簡化為高中化學(xué)知識能解決的、結(jié)構(gòu)簡潔的問題。參見圖1。以工業(yè)制硫酸的工業(yè)場景為例。經(jīng)過文獻(xiàn)查閱，用硫化氫制硫酸的生產(chǎn)流程如圖2所示。文獻(xiàn)提到的生產(chǎn)方法以硫化氫為原料，這是一個很好的情境素材，可以作為課本知識的補(bǔ)充和拓展，圖1從三個維度簡化問題情境體現(xiàn)硫

4、和它主要化合物間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。但是原圖展示的具體溫度、裝置符號等元素不是我們目前關(guān)注的對象。把以上兩流程相結(jié)合，硫化氫為原料這一特點(diǎn)整合到基本方法的流程圖中，得到簡化后的流程圖(圖3),用以呈現(xiàn)生產(chǎn)硫酸的新路線。作為教學(xué)情境,簡明扼要。三、教師接觸真實(shí)情境的渠道真實(shí)的情境存在于生活的方方面面，除了專業(yè)文獻(xiàn)的檢索與閱讀，保持一顆好奇求知的心，常常能在生活中有所發(fā)現(xiàn)。I. 文獻(xiàn)閱讀在進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容教學(xué)之前，利用關(guān)鍵詞在中國知網(wǎng)檢索專業(yè)期刊論文信息，可以獲得課本內(nèi)容相關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)、實(shí)用技術(shù)等類型的支撐信息。這些內(nèi)容可以精簡提煉、整合到一個適合中學(xué)生閱讀的情境當(dāng)中。例如在硫元素化合物的教學(xué)準(zhǔn)備中，需要

5、把硫元素的轉(zhuǎn)化放在生動的場景中，進(jìn)而引出問題。經(jīng)過文獻(xiàn)查閱，發(fā)現(xiàn)云南騰沖、日木某也地?zé)?發(fā)電)礦水生產(chǎn)硫酸的種工業(yè)流程圖:20%H：S氣體空氣自鼓風(fēng)機(jī)來放空捕抹器燃燒爐HOO'C980C余熱鍋爐'/V'r'J號丐丐丐爐七爐匚供化臥I_丐丐丐瑁?與''，七%晶知罰（3L；一/七七-,>Ifif,it*IfiKifIt"j!-ifIT":空氣丐丐丐4丐丐虧93帽漩酸X吸收J(rèn)?硫酸成品酸根據(jù)課本上的硫酸生產(chǎn)繪制的流程圖:S或FeS：沸騰爐空氣SO：接觸室so,SO：、O；、（ND吸收塔HSO：圖2流程圖對照：某種實(shí)際生產(chǎn)與課本

6、介紹的生產(chǎn)方法沸騰爐空氣so：I燃燒爐IH?S接觸室SO：、O：、（N：）吸收塔H.SO.圖3整合后的流程圖：HS為原料生產(chǎn)硫酸中含有HS,需要除去叫作為一種有毒氣體，分子間不像水一樣存在氫鍵，液化溫度低，不易加壓后罐裝出傍，很難作為副產(chǎn)品開發(fā)利用，處理廢氣還會產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)成本。怎樣除去地?zé)崴械牧蚧瘹淠兀苛蚧瘹淇梢杂心男┣擂D(zhuǎn)化，以進(jìn)行后續(xù)處理呢？各個渠道轉(zhuǎn)化的成本如何？有沒有盈利的可能？學(xué)生在情境中很容易產(chǎn)生這-系列的問題，也產(chǎn)生了解決問題的內(nèi)驅(qū)力。2. 科普網(wǎng)站瀏覽學(xué)習(xí)化學(xué)教與學(xué)2021年第12期果殼網(wǎng)上時常有作者原創(chuàng)科普文章，其中不乏專業(yè)領(lǐng)域的科研工作者。素材往往配合生動有趣的圖片或視頻。

7、例如有一篇講黃鐵礦的文章國，為黃鐵礦這一生活中不多見的礦物提供了詳細(xì)的背景信息。配圖（圖4）精美，講解詳盡。經(jīng)過改編，可以得到這樣系列考查概念原理的問題：在礦物化石收藏界，黃鐵礦化石“腐爛”的現(xiàn)象產(chǎn)生斑塊和粉末、表面膨脹、裂開，甚至最后粉碎等一系列現(xiàn)象?！案癄€“的黃鐵iiT石會散發(fā)出刺激性氣味，放胃在標(biāo)本附近的紙質(zhì)標(biāo)簽會出現(xiàn)圖4黃鐵礦標(biāo)本“焦痕”。（1）S元素位于元素周期表的元素周期表的位置與原子結(jié)構(gòu)的關(guān)系?！?以下是黃鐵礦“腐蝕”的方程式，用單線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移情況：4FeS2+13O2+2H：O=4FeSO4+2H：SO4+2SO：黃鐵礦的"腐蝕”實(shí)際上是Fe&被的過程，

8、該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為?！局磻?yīng)、還原反應(yīng)的概念,化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的判斷?！?為了減緩藏品“腐蝕”，收藏者應(yīng)該注意:物質(zhì)性質(zhì)相關(guān)信息的提取、處理和應(yīng)用?！?如果黃鐵的“腐蝕”僅處于初級階段，其實(shí)外表特征可能并不特別明顯。用毛筆刷取表面物質(zhì)，溶于純水，下列后續(xù)操作，不能證明黃鐵礦已經(jīng)開始發(fā)生變化的是a. 用濕潤的pH試紙接觸礦石表面b. 濕潤的品紅試紙放置在礦石旁邊一定距離處c.用毛筆多次刷拭礦石表面，洗滌液中滴加BaCl?溶液d.磨取礦石表面粉末，加入稀硝酸配成溶液，滴加KSCN溶液3424【題目信息的提取，考查物質(zhì)檢驗(yàn)的相關(guān)知識?！?用一個方程式證明0、S兩元素的非金屬性強(qiáng)弱【

9、考查元素周期律?！?）黃鐵礦在一定條件下鍛燒的產(chǎn)物為S0?和鐵粉，可制備FeSO4O酸溶過程中需維持溶液有足夠的酸性，其原因是o【水解平衡相關(guān)知識考查。1附答案：（1）第三周期VIA族（2）略；氧化；FeSO,、H2SO4>SO2；（3）隔絕空氣/保持干燥；（4）d；（5）置換；0Fe"Fe"在溶液中存在水解，保持溶液足夠酸性可抑制FW+、Fc"的水解。3. 自媒體公眾號學(xué)習(xí)微信、微博、知乎等平臺上有一些以科學(xué)、化學(xué)的自媒體公眾號，定期推出科學(xué)普及、前沿動態(tài)介紹類的文章。作者不乏相關(guān)領(lǐng)域的科研工作者，例如“畢導(dǎo)”，他總是能從生活中最為常見的現(xiàn)象出發(fā)，挖掘其背

10、后的知識理論，接著再往上拔高一個級別，例如視頻“相切可吃理論”，研究落地的薯片是否還可以吃。作者的專業(yè)知識儲備量對于科普創(chuàng)作而言，可以說是游刃有余，例如專題視頻“有機(jī)化學(xué)合成人”，介紹了人形小分子、在納米賽道上“馳騁”的分子小車，展望了分子小車定向運(yùn)輸藥物的應(yīng)用前景。知乎上還有“中科院物理所”這樣的專業(yè)團(tuán)隊(duì)，親自下場與科學(xué)愛好者互動。更不乏“SME情報(bào)員”這樣的團(tuán)隊(duì)，專注科學(xué)史、科學(xué)家的介紹，偶爾挖掘一下冷知識。這些內(nèi)容善加使用，可以在課堂上創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境、引起學(xué)生興趣、拉近化學(xué)課與學(xué)生生活的距離。4. 網(wǎng)絡(luò)購物平臺的素材提煉購物平臺除了圖片文字的介紹，經(jīng)常還有賣家自行拍攝的視頻。這些視頻視角獨(dú)

11、特，偶爾會有創(chuàng)設(shè)學(xué)科情境的好素材。例如出售石材的商家，為了介紹他的商品一石板來自深山，取自天然，拍攝了一段輕鑿石塊側(cè)面，進(jìn)而一片一片取下石板的視頻（截圖見圖5）。在介紹晶體微觀有序和宏觀規(guī)則的外表時，這段視頻能提供學(xué)生宜觀的認(rèn)知素材。圖5獲取有石板需要指出的是，網(wǎng)絡(luò)上的內(nèi)容要注意甄別，尤其是視頻內(nèi)容，一定要在使用之前反復(fù)核實(shí)。對其中用到的數(shù)據(jù)、概念，一定要事先與官方資料比對。四、結(jié)語化學(xué)學(xué)科知識具有社會性的特征，僅僅抽離出概念、理論與學(xué)生進(jìn)行識記和推演練習(xí)，稱不上真正的化學(xué)教學(xué)?；瘜W(xué)概念的建構(gòu)都是有情境的，情境中化學(xué)知識可以獲得充分的價值體現(xiàn)W。真實(shí)具體的問題情境除了引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更重要

12、的是學(xué)生獲得了化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)形成發(fā)展的重要平臺，也為學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)提供了真實(shí)的表現(xiàn)機(jī)會。例如，在非金屬硫元素的復(fù)習(xí)課中，簡化實(shí)際生產(chǎn)的流程圖創(chuàng)設(shè)了情境，自身也是對課本流程的遷移，情境具備了遷移的功能。學(xué)生運(yùn)用己有的學(xué)科基本觀念和知識，借助價類二維圖的支持，能夠解決實(shí)際問題。情境也可以兼有建構(gòu)的功能，從S到C1,再到N和C,再到非金屬元素大類。這一過程先是水平遷移，然后垂直遷移(圖6)。圖6水平遷移與垂直遷移對于發(fā)展學(xué)生的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)來說，真實(shí)(簡化)情境下的建構(gòu)學(xué)習(xí)和遷移學(xué)習(xí)都非常重要?！罢鎸?shí)情境”和“實(shí)際問題”組成了具體的任務(wù)，在任務(wù)解決的過程中，學(xué)生運(yùn)用了化學(xué)知識，也重構(gòu)和內(nèi)化了知識。

13、知識的價值在于運(yùn)用，有效的學(xué)習(xí)得以發(fā)生。每個學(xué)生都有自己的智力特點(diǎn)、不同的智能傾向。鮮活的問題場景允許不同的人從不同的角度切入。新時代的教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的合作者、引導(dǎo)者和參與者，運(yùn)用自身的學(xué)科知識優(yōu)勢，平時廣泛涉獵，接觸、提取適合學(xué)生的問題情境，為學(xué)生的化學(xué)學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)鮮活的場景，為學(xué)生的展示提供逼真的舞臺，讓學(xué)生在適合自己的道路上勇往直前。這是新型師生關(guān)系的發(fā)展方向，也是教師提高自身素養(yǎng)的內(nèi)驅(qū)力。參考文獻(xiàn)周仁鴿.論教學(xué)問題情境化的方向與策略J.化學(xué)教學(xué)2013(4):49-511 孫建敏.硫化狙制硫酸生產(chǎn)情況介紹J.硫酸工業(yè)，1993(5):49-50程汝南.騰沖熱礦水初步研究J.水文地質(zhì)工程地

14、質(zhì)，1981(6):28-332 張維德.日本地?zé)岚l(fā)電中硫化氫的處理J環(huán)境保護(hù)科學(xué)1981(4):45-48.29lowy.黃鐵礦為什么會爛掉EB/OL(2019-01-02)2021-03-01.https：/3 普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)修訂組.普通商中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017年版)解讀M.頃。高等教育出版社，2018:188(上接第84頁)能力，提升科學(xué)素養(yǎng)。綜上所述，二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)中，可以利用智能手機(jī)結(jié)合白開發(fā)的APP能將無明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)為曲線表達(dá)，使學(xué)生能夠直觀、形象、實(shí)時、便捷地看出曲線的變化，分析得出證明化學(xué)變化發(fā)生的思路，提高分析問題的能力，解決在實(shí)際學(xué)習(xí)中遇到的難點(diǎn)。參考文獻(xiàn)劉靜松.應(yīng)用壓強(qiáng)傳感器探究氫氧化鈉和二氧化碳的反應(yīng)J.化學(xué)教學(xué)，2019(2):72-74周文榮.“二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)”的數(shù)字化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)J.化學(xué)教學(xué)，2017(10):58-631