“觀念建構”指導下的“硫和含硫化合物相互轉化”教學

　　摘要：在“觀念建構”理念下對“硫和含硫化學物相互轉化”進行了教學設計，并對各教學環節的設計意圖進行了分析闡述。關鍵詞：科學探究；硫和含硫化合物；教學設計
　　文章編號： 1005–6629(2012)4–0038–03 中圖分類號： G633.8 文獻標識碼： B
　　化學基本觀念作為化學科學認識物質世界的基本思想方法和處理問題的價值取向，它不是以結論形式呈現在課程內容中，而是蘊含在具體化學知識中并借助于它們表達出來。正因為化學基本觀念客觀存在于具體知識之中，使得通過知識教學來促進學生觀念的建構成為可能。化學教學中，學生通過對化學知識的深刻理解和反思應用，將蘊含在具體知識中的基本化學思想、觀點、方法等與學生已有知識和經驗、觀念、理解與判斷融合在一起，就能形成具有個性思維特點的化學基本觀念，它影響著學生分析和解決化學問題的思維方式、情感態度和價值觀取向。
　　“觀念建構”指導下的化學教學就是依據課程標準要求，對教材內容或事實材料進行加工，通過課堂中師生之間、生生之間、師生與教學文本之間多向的、充分的對話活動，引領學生積極地反思、概括、提升，實現對化學學科本質規律的認識，達成具體知識形態的化學觀念轉化為學生個人形態化學觀念的教學。“硫和含硫化合物相互轉化”就是我們在上述教學理念指導下的一個實踐案例。
　　 1 教材分析
　　“硫和含硫化合物相互轉化”是蘇教版高中必修《化學1》專題4教學內容，從專題內容編排上看，這一內容安排在“二氧化硫性質和作用”、“硫酸的制備和性質”之后，實際上是對“硫及其常見化合物性質知識”的歸納和整理；教材意圖是希望學生通過本課時學習，初步形成硫及其化合物之間相互轉化的知識網絡關系，探尋含硫物質相互轉化內在規律，為進一步學習氮等元素化合物知識提供“樣板”示范作用。
　　從蘇教版《化學1》教材的整體安排上看，專題1“化學家眼中的物質世界”，包括“物質的分類及其轉化”、“研究物質的實驗方法”、“人類對原子結構的認識”等內容，意圖明確地啟示著學生和教師，化學科學具有一些“學科自己獨特的基本特征”，化學知識中蘊含著一些“基本學科觀念和視角”，學習和教授化學時需要運用和把握一些“學科基本思想”，那就是化學家眼中“元素觀、微粒觀、分類觀、轉化觀和實驗觀”等化學基本觀念。因此，《化學1》專題1的學習對教材后繼編排的元素化合物知識學習起著指導性作用，當然對硫及其化合物知識的學習也不例外。
　　 2 設計思想
　　基于教材意圖以及促進學生在考察化學新問題、學習化學新知識時能運用具有一些“化學基本觀念性”的東西，并進一步增強學生對化學的“總觀性”認識，幫助學生學會用化學的眼光和思維去審視我們賴以生存的世界；“觀念指導，構建觀念”成為了設計“硫及其化合物相互轉化”內容教和學的核心指導思想。
　　本課時教學中首先通過情景方式，引導學生回憶“專題1”學習時形成的一些“化學基本認識”，以“觀念視角”去看“自然界中豐富的含硫物質，自然中含硫物質在循環中不斷轉化”；激活學生化學視角中的“元素觀、微粒觀、轉化觀”，意圖是啟發學生“我們可以基于化學的一些基本思想認識”進行本課時學習。
　　圍繞著“自然界中含硫物質相互轉化事實”，以任務驅動形式，要求學生畫出含硫化合物之間可能轉化關系，形成“學生心目”中含硫物質轉化關系的知識網絡圖。然后反問學生“轉化應該有規律的”、“我們也可以像化學家一樣去尋找轉化中蘊含的規律”，促使學生進行“分類整理、分類歸納”，主動對含硫物質復雜的轉化網絡進行梳理；在尋找規律的交流中探討，學生自主發現“不同價態轉變——氧化還原原理、相同價態之間變化——復分解反應”。
　　“尋找規律，發現規律，探尋物質之間轉變的奧秘，其目的就是為了提高人類的生活質量，為人類社會的進步服務”，這是化學家科學探索的意義所在。將學生的目光引入到“轉化關系與解決生產、生活實際的應用”中來；通過轉化、應用激發學生探究熱情，以提供藥品試劑方式，要求學生嘗試“課堂實驗”探索目標。“如何才能確信本課時學習、感悟所得觀念性東西”具有對其他知識學習的“遷移”作用呢？含氮物質的相互轉化嘗試就是一個很好的例子，這也為下課時的學習指明方向。
　　 3 教學目標
　　（1）知識與技能：利用二氧化硫、硫酸等所學知識，初步構建硫及其化合物之間相互轉化的知識網絡；能運用氧化還原、復分解反應原理，書寫常見含硫化合物之間相互轉化的化學方程式和離子反應方程式。
　　（2）過程與方法：通過情景啟示方式，幫助學生主動回憶化學學習的一般思想方法；通過思考交流方式，啟發學生“在基本觀念指導下”學習硫及其化合物之間的相互關系；通過分析歸納形式，認識硫及其化合物轉化知識中的內在規律；通過設計方案、實驗探究方式，增強學生對所學知識的運用能力。
　　（3）情感態度與價值觀：化學知識之中蘊含著“學科基本觀念，基本思想方法”；學習化學，拓展學科視野、形成科學視角；化學的魅力在于它是“看物質世界的慧眼”。
　　4.1 情境引導，構建基本觀念
　　[情境1]展示自然界中豐富的含硫礦物圖片：辰砂、黃鐵礦、芒硝、重晶石晶體、石膏礦、天然硫單質等。
　　[啟示1]自然界中含硫物質種類非常豐富這一事實告訴我們：物質是元素構成的；元素是組成物質的基本成分；硫元素在構成豐富物質大家庭中功不可沒。
　　[情境2]自然界中的硫循環圖片：辰砂形成；大氣中二氧化硫轉化為三氧化硫形成硫酸；動植物腐敗含硫蛋白質形成硫化氫等。（展示硫循環圖片）
　　[啟示2]自然界中含硫物質的循環告訴我們：物質是不斷變化的，原子是不易變化的；物質間可以通過化學變化實現相互轉變，但元素種類、質量不變。
　　設計意圖：通過情景激發學生已有認識，構建“物質由元素組成、元素是不變的——元素觀”，“物質是可以相互轉化的——變化觀或轉化觀”，“物質是可變的，原子是保持不變的——微粒觀”。激發學生“化學家眼中的物質世界”的視角，為本課時學習起到“先行組織者”作用。
　　設計意圖：以學生繪制含硫化合物相互轉化圖支點，通過問題探尋學生“心目”中相互轉化思路，挖掘學生整理知識的“視角”，明確其中蘊含“分類思想”、“轉化思想”和“轉化的本質規律”。
　　4.4 價值觀指導，了解實際應用
　　[思考]通過剛才學習，認識了含硫物質之間的相互轉化關系，及轉化中存在的內在規律。其實科學家也是在認識其規律的基礎上，利用物質間相互轉化為人類造福的。你知道上述轉化有哪些實際應用的例子嗎？
　　[學生6]比如工業上用黃鐵礦或硫磺來生產硫酸（如圖3）。
　　[學生8]利用硫與金屬汞反應，可以用硫磺去除因溫度計破損灑落的汞。
　　[學生9]實驗室可以用亞硫酸鹽與強酸反應制取二氧化硫。
　　[學生]……
　　[任務]藥品：硫化鈉溶液、亞硫酸溶液、稀硫酸、溴水；問題解決：設計方案證明+4價硫既具氧化性又
　　設計意圖：通過硫及其化合物相互轉化規律認識，布置任務讓學生在“嘗試”中學會遷移應用，讓學生認識到“一些化學思想觀念”在解決新的化學問題時存在“共性和普遍性”，如典型相似之處就是：相同元素不同價態物質間可以通過氧化還原反應實現轉化。更為重要的是細品其中的基本觀念：“物質由微粒構成，元素是不變的，物質之間總是可以通過一定途徑相互轉化的，這些轉化規律的認識是可以被人類利用而為人類造福的”，從而形成一種科學化學思維方式。
　　參考文獻：
　　[1]畢華林，崔素芳.促進“觀念建構”的化學教學設計[J].中學化學教學參考，2011，（8）：3~6.
　　[2] 畢華林，辛本春.促進“觀念建構”的化學教學策略[J].中學化學教學參考，2011，（7）：3~5.