淺談用化學學科觀念來統攝課堂教學——以“硫的轉化”教學為例

廖思彬

（福建龍巖第一中學）

【問題提出】隨著時間的流逝，大量的學科知識都將逐漸淡化甚至被遺忘，真正伴隨我們一生發展并持續發揮作用的不是具體的學科知識，而是知識升華后留存在我們思想意識層面的東西。所以，我認為“剩下的”應該是學生通過化學知識的學習，所形成的從化學的視角認識事物和解決問題的思想、方法、觀點，即植根于學生頭腦中的化學基本觀念。因此我們在高中化學教學中不僅應該教學生高考知識，更應該在教學中落實化學觀念。

一、化學學科觀念有哪些

高中化學教學中我們應該培養學生的哪些化學學科觀念呢？化學基本觀念主要來自于三個方面：一方面來自于學生對化學學科知識的反思概括；另一方面來自于學生對化學探究過程、學習方法的反思；再一方面來自于學生對化學科學在社會生活中價值的認識和反思。那么，我們如何在教學中用這些化學學科觀念來統攝課堂教學呢？

二、用學科觀念統攝課堂教學的元素化合物學習

下面我結合自己的教學實踐，談談我在“硫的轉化”教學中如何用學科觀念來統攝課堂教學。

1．教學引入凸顯化學的“元素觀”

【引入】硫是人類最早認識的化學元素之一……提出問題：“黑火藥是怎樣發明的？”講述黑火藥與煉丹的故事，啟發學生發表感想。

【設計評析】教學先從學生熟悉的黑火藥入手，還有學生感興趣的煉丹故事，自然引出這些熟悉的含硫元素的物質，自然過渡到硫元素的學習。

【播放錄像】火山噴發。

【講述】火山口黃色的物質即為硫單質。

【投影】硫元素在自然界中的轉化關系：

H2S—SO2，SO3—H2SO3，H2SO4—S，H2S

地表：火山噴發——石膏、芒硝等。

地下：與鐵、砷、汞等元素化合——黃鐵礦，雄黃，雌黃，汞砂等。

【設計評析】“元素觀”建構后會使學生主動從元素組成成分上來認識他所遇到的各種物質，并能將其與熟悉的物質聯系起來，以元素為核心，建立起一種描述物質世界的認識框架。

2.性質的學習彰顯實驗探究的“方法觀”

【引導學生】應該從哪幾方面認識物質的物理性質？怎樣認識硫單質的物理性質？

【學生思考】引導學生運用氧化還原反應理論預測硫的化學性質。

【引導學生】硫元素常見的化合價有哪些？從化合價的角度推測，硫具有怎樣的化學性質？如何用實驗來證明你的推測，請設計出你的實驗方案。

【引導學生】設計實驗，鈉和硫反應可在研缽中研磨完成，鐵也可與硫反應，讓學生比較鐵、鈉與硫的反應，再利用工具欄，引導學生思考鐵與硫反應的合適條件。

【設計評析】在教學中，學生通過動手實驗提高動手能力，了解實驗的基本過程；通過實驗現象的觀察、分析，建立化學變化的概念；通過設計實驗方案，對比不同方案，引導學生優化方案。

3.“不同價態硫元素”的學習充分體現“轉化觀”

【創設探究情景】誰能對+4、+6 價物質的化學性質做出大膽的預測？怎樣才能實現它們之間的轉化？

【生回答】+4 既有氧化性又有還原性，+6 價具有強氧化性。

【提出探究問題】問題一：如何實現+4?+6 價硫元素之間的轉化。

提示：Na2SO3+2H2SO4（較濃）?SO2↑+Na2SO4

【生設計方案】請同學們結合自己已有的知識和老師提供的試劑，四人一組，討論尋找盡可能多而好的方案。

【生討論方案】教師組織學生對設計的實驗方案進行交流、評價、優化。

?

【師引導學生分析】一個好的實驗方案要有安全性好、藥品易得、操作簡便、現象明顯等優點。

學生提供的諸多方案中較合理的有：

+4?+6：向高錳酸鉀溶液中通入二氧化硫，向氯水中通入二氧化硫

+6?+4：銅和濃硫酸反應，碳和濃硫酸反應

【生分組實驗】進行實驗，觀察現象，做好記錄，得出結論。

【師提醒注意事項】試劑用量、注意事項：操作正確、安全問題、有毒物質的處理。

實驗編號 預期轉化 選擇試劑 實驗現象 結論1 2 3

【實驗方案的反思與評價】學生對探究過程和結果進行評價和反思。

（1）實驗一采用對比，高錳酸鉀溶液便于現象的觀察。建議增加氧化產物SO42-的檢驗。

（2）二氧化硫產生的檢驗，尾氣如何處理。

【提出探究問題】問題二：如何實現+4?0 價硫元素間的轉化。

提示：FeS+2HCl?FeCl2+H2S↑

【生設計方案】學生討論，探究方案,尋找可行性。

【討論方案】教師組織實驗方案交流，優化。

學生提供合理的方案：硫化氫和二氧化硫氣體混合。

設問：如何將二者混合？

【生分組實驗】觀察現象，做好紀錄，得出結論。

【設計評析】本小節設計突出了“不同價態硫元素的相互轉化”的觀點，借助方法引導，利用氧化劑、還原劑在實驗室中實現不同價態硫元素間的轉化，從中總結二氧化硫的主要性質。

總之，在元素化合物教學中，我們應努力創設真實而有意義的學習情景，激發學生的學習興趣，引導學生從真實的學習情景中發現問題，展開討論，提出解決問題的思路……只有用化學學科觀念來統攝知識教學，才能促進學生對知識的深入理解和掌握。