以解決實際問題和培養(yǎng)學生能力為核心的教學案例分析

呂占國

摘要：“生活中常見的鹽”這節(jié)課的內(nèi)容設計緊密圍繞貼近生活、探究本質(zhì)、完善認知、發(fā)展能力的教學目標。以學生的已有認知為基礎、以發(fā)展學生能力為核心、以貫徹和落實黨的十八大提出的教育理念為目標，基于真實的生活問題，設計以發(fā)展學生認知為核心的驅(qū)動性問題，展開探究式教學。這樣的設計既可以凸顯化學學科的社會應用價值，又能進一步促進學生思維品質(zhì)、學科素養(yǎng)和綜合能力的提升，幫助學生在學習化學知識的同時，建構學習物質(zhì)性質(zhì)的方法。

關鍵詞：鹽；探究式教學；驅(qū)動性問題；情境素材；發(fā)展認知

中圖分類號：G622.0文獻標志碼：A文章編號：10017836（2018）03007703

當前化學試題“小、活、多、寬”的命題特點，對學生的學科素養(yǎng)、科學生活理念、解決實際問題的能力提出了更高的要求。在課堂教學中，教師引導學生學會從化學的視角分析、解決實際生活問題顯得尤為重要。

關于九年級化學“生活中常見鹽”一節(jié)的授課，課標要求學生了解生活中常見鹽的用途及相關性質(zhì)[1]。在本節(jié)內(nèi)容的教學設計中，選擇能促進學生認知發(fā)展且具有一定探究深度的情境素材，采取探究性活動的方式開展，充分體現(xiàn)學生的主體地位，讓學生在自主解決實際生活問題的過程中落實知識、提升能力、豐富認識，既讓學生掌握知識又提升其解決問題的能力。

下面，介紹關于本節(jié)課的設計理念。

一、STS素材貫穿徹底

對“生活中常見鹽”一節(jié)的教學，傳統(tǒng)的授課往往采用對鹽的性質(zhì)和用途進行簡單羅列的方式，這樣既不能體現(xiàn)學生在課堂中的主體地位，又不利于培養(yǎng)學生思考、發(fā)現(xiàn)、解決問題的能力。基于真實生活情境展開教學，將化學與生活實際相關聯(lián)，從實際生活中尋找素材，能使新知識更加親切、易懂，激發(fā)起學生們學習的積極性和求知欲。

分析以前的教學案例，基于生活情境的教學設計屢見不鮮[2—3]，例如，講授“碳酸鈣的性質(zhì)”時，大多教學案例中教師會把雞蛋殼帶進課堂，介紹雞蛋殼的主要成分是碳酸鈣。教師往往引導學生拿雞蛋殼與稀鹽酸進行反應，在實驗中，雞蛋殼的引入僅僅起到了代替碳酸鈣藥品的作用。這樣的設計并沒有真正地實現(xiàn)啟發(fā)學生、發(fā)展認知的目的。生活素材的引入表面上是將化學與生活相關聯(lián)，然而并沒有從實質(zhì)上將生活素材與學科知識相結合，僅僅是用生活中的物品代替了實驗試劑，雖然在一定程度上調(diào)動了學生的積極性，但是在實現(xiàn)提高學生科學素養(yǎng)、培養(yǎng)學生解決問題的能力、發(fā)展學生認知等方面有所欠缺[4—5]。

在本節(jié)課中，選擇用“老面肥”和“食用面堿”和面蒸饅頭這一真實的生活情境[6]，首先介紹蒸饅頭的具體流程以及堿面的主要化學成分是Na2CO3。然后，由教師提出問題1：蒸饅頭時，放堿面的具體作用是什么？同學們進行猜想，各抒己見。為了進一步引導學生進行感知、體驗、探究，教師把用老面肥發(fā)酵后的生面團和堿面帶進課堂，分發(fā)給每個小組，學生們在親自動手實驗的過程中課堂氛圍十分活躍，在模仿真實的生活場景親自動手往面團中揉入堿面中，對預測進行驗證。

以發(fā)酵后的面團作為研究對象，讓學生親自去體驗、去感受、去探究，引導學生探究蒸饅頭時放堿面的作用。學生們用自己的真實經(jīng)歷得出結論：用“老面肥”蒸饅頭的過程中加堿面是為了消除面團的酸味。這樣，不僅提高了學生動手實驗、觀察、對比和分析的能力，也更加拉近了真實生活與書本知識之間的距離。這時，教師抓住實驗中的細節(jié)問題，由學生實驗添加堿面“量”的問題以進行科學素養(yǎng)的延伸。

提出問題2：添加堿面的量對于饅頭會產(chǎn)生怎樣的影響？然后，分別展示三個加入不同量堿面蒸出的饅頭，看到形態(tài)各異的三個饅頭，引導學生思考：對比這三個饅頭，對你還有什么啟發(fā)？顯而易見：饅頭的大小不同，蓬松度不同。繼續(xù)設計問題3：為什么堿面能使饅頭變得蓬松？同學們紛紛猜測：因為堿面能和饅頭中的酸反應產(chǎn)生氣體，氣體溢出使得饅頭蓬松起來。最終通過實驗落實Na2CO3與酸反應的性質(zhì)。隨之，引導學生思考：Na2CO3屬于鹽，為什么叫“堿面”，能不能設計實驗進行說明？學生設計實驗，尋找答案：有的用酚酞指示劑、有的用pH紙質(zhì)測定，最終獲知Na2CO3的水溶液呈堿性，感悟蒸饅頭“堿面”這個名字的由來。

在上述對于“Na2CO3的性質(zhì)”進行的教學活動中，通過讓學生面對“老面肥蒸饅頭”這一真實的生活情境，自然而然地引出一系列的問題，挖掘其中與化學知識緊密銜接的部分，引導學生思考問題、探究問題、解決問題，在探究活動的過程中，讓學生體驗解決生活問題和解釋生活現(xiàn)象的喜悅感，不僅學習了有關“Na2CO3的性質(zhì)”，而且發(fā)展了解決實際問題的能力。這樣的設計，實現(xiàn)了讓學在探究和體驗的過程中建立物質(zhì)性質(zhì)和生活問題間的關聯(lián)，真正體現(xiàn)了STS教育的精髓。

二、問題驅(qū)動，深入探究

“問題驅(qū)動”教學模式是架構在建構主義和現(xiàn)代教學理論基礎上的一種教學模式。現(xiàn)代教學理論認為，知識不能完全依靠教師傳授，而要在一定的情景下，學習個體借助他人（包括教師、學習伙伴）的幫助，利用必要的學習資料，通過意義建構的方式獲得的。無論是新知識的獲得，還是舊知識的歸納、總結和提高，都必須經(jīng)過真正的意義建構才能獲得。本節(jié)課，基于生活情境巧妙地鏈接階梯式的驅(qū)動性問題，在開展探究活動的過程中，發(fā)展學生的認識。

1以有效的問題情境作為有力的抓手

合適、有效的教學素材有利于激發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題。饅頭對于學生來說再熟悉不過，用“面肥”發(fā)酵后的面團需要加“食用堿”蒸饅頭這一生活常識為素材會讓學生倍感親切。這一素材符合學生認知水平和心理特點，更重要的是該素材具有包容性和探索性，其中既包含了與Na2CO3性質(zhì)有關的化學問題，又具有一定的探究深度。

2以學生認知發(fā)展為基礎的驅(qū)動性問題的設置

如何讓全體學生參與到探究過程中來？如何建立具有啟發(fā)性和探究性的教學環(huán)節(jié)？除了素材的選擇，教學程序的設計也是探究活動開展的基礎。以學生的認知需求為核心的驅(qū)動性問題設置便成為了連接整個探究活動的關鍵。通過給出的情境，以學生的已有認知為基礎，以滿足學生的認知發(fā)展為目的，由真實的生活情境引發(fā)出一系列的問題，這些問題設計按照難度逐級遞增順序，從感官感受（向面團中揉入堿面體會酸味的變化）到理性分析，再到知識遷移（猜想饅頭的蓬松是因為碳酸鈉與酸反應產(chǎn)生氣體），最后沖撞原有認識建構新的知識結構（碳酸鈉是鹽，但是它的水溶液呈現(xiàn)堿性，所以俗稱“食用堿”），使得在不斷探究、完成任務的過程中落實知識、完善認識、培養(yǎng)能力。

3充分體現(xiàn)學生的主體地位

以探究性和實踐性開展的教學活動十分重視學生的感知、動手和語言等實踐活動，學生的直接經(jīng)驗和間接經(jīng)驗應該相互交融、促進。本節(jié)課，學生活動貫穿于思考問題、提出假說、實驗驗證、解決問題、交流分享的整個探究過程中。讓學生面對由真實的生活情境生發(fā)的一連串問題，在不斷的探究、完成任務的過程中解決問題、解釋現(xiàn)象，認知活動建立在實踐活動的基礎之上，在學生的主體實踐探究活動中掌握Na2CO3的性質(zhì)、發(fā)展認知。

引導學生將生活情境中的基本常識和探索活動、科學知識有機結合起來，實現(xiàn)啟發(fā)性的情境探索學習。學生不僅獲得基本知識和技能，而且能培養(yǎng)其有效的學習思維方式的形成。另外，這樣的課堂，能夠充分發(fā)揮學生的主動性和創(chuàng)造性，使學生在自主獲得知識的同時，發(fā)展解決問題的能力和方法。

三、發(fā)展認知，提升能力

以本節(jié)課中對NaHCO3的用途和性質(zhì)的教學為例。布置任務：要求學生從物質(zhì)組成的角度，解釋Na2CO3和CaCO3的性質(zhì)具有相似性和差異性的原因。這樣的教學設計，旨在發(fā)展學生認知，學會關注物質(zhì)組成，體會物質(zhì)組成（結構）決定物質(zhì)性質(zhì)、性質(zhì)反應組成（結構）的科學辯證關系。接下來進行知識的遷移，從物質(zhì)組成的角度，預測NaHCO3可能具有哪些化學性質(zhì)？學生通過分析組成，進行了以下猜想：NaHCO3能與酸反應產(chǎn)生CO2是因為在它的組成中包含有與Na2CO3、CaCO3相同的CO2-3部分，最終通過實驗驗證猜想的正確性。然后，再次用身邊的生活事實證實NaHCO3能與酸反應的性質(zhì)，如用泡騰片（成分中含NaHCO3和檸檬酸）入水產(chǎn)生大量氣泡、碳酸氫鈉片能夠用來治療胃酸過多癥等，最終，構建起從物質(zhì)組成的角度分析物質(zhì)性質(zhì)的學習思維方法，從學科角度豐富了認識物質(zhì)性質(zhì)的路徑，使得學生的認知水平得到很好的提升。這種啟迪式教學，充分體現(xiàn)在學生主動參與問題解決和知識結構構建等知識發(fā)生的全過程中。

四、學習效果評價分析

第1題，授課班的學生大都可以從多種角度提出行之有效的獲取物質(zhì)性質(zhì)的方法，思維嚴謹、邏輯清晰、合情合理。而普通班的學生則思路比較狹窄、答案孤立，對學科方法的理解和應用不到位。問題1：你所知道的獲取物質(zhì)性質(zhì)的途徑都有哪些？

授課班比例普通班比例根據(jù)物質(zhì)的用途，分析物質(zhì)的性質(zhì)92%根據(jù)物質(zhì)組成，分析物質(zhì)性質(zhì)6%從物質(zhì)組成的角度分析物質(zhì)的性質(zhì)87%根據(jù)物質(zhì)的用途17%根據(jù)是否能與其他物質(zhì)發(fā)生反應80%根據(jù)化學反應方程式89%上網(wǎng)查閱資料獲取物質(zhì)信息75%上網(wǎng)查閱資料獲取物質(zhì)信息76%問題2：碳酸鎂可作烘焙面包的膨松劑，這一用途對你有什么啟發(fā)？你的依據(jù)是什么？

授課班比例普通班比例MgCO3+2HCl=MgCl2+H2O+CO2↑因為碳酸鎂與碳酸鈉組成相似，化學性質(zhì)相似。73%碳酸鎂能讓面包變松軟。86%碳酸鎂可以和面團中的酸反應產(chǎn)生CO2，逸出，使面包膨松。這個過程應該和蒸饅頭的原理有相似之處。91%因為面包中有很多氣孔，碳酸鎂能與物質(zhì)反應產(chǎn)生氣體，使面包變蓬松。64%碳酸鎂可以做發(fā)酵粉。28%碳酸鎂能讓空氣進入到面包中。21%問題3：解釋“硫酸亞鐵片”和“鐵之緣—乳酸亞鐵片”都是補鐵劑，卻又適用于不同人群的原因。

授課班比例普通班比例兩種物質(zhì)都含鐵元素，因此都能做補鐵劑。但它們的組成上有差異，所以性質(zhì)上也會有差異，適用的人群也就不同。96%兩種物質(zhì)都含鐵元素，因此都能作補鐵劑。89%硫酸亞鐵和乳酸亞鐵的組成有差異性，性質(zhì)也會有差異性，性質(zhì)決定用途，適用的人群也會不同。3%病因、體制不同，選擇不同的補鐵劑。13%可能藥品中含有的其他某種成分對某些人不適宜。3%兩種藥可能藥效不同；有過敏現(xiàn)象等。11%第2題，授課班幾乎所有的學生都可以用所學過的化學知識解釋陌生物質(zhì)碳酸鎂的用途，成功地對所學知識進行應用。并嘗試從組成的角度將陌生的碳酸鎂與熟知的碳酸鈉的性質(zhì)相關聯(lián)，預測反應的化學方程式，學生能將根據(jù)物質(zhì)組成預測物質(zhì)性質(zhì)的學習方法進行有效的遷移，再一次證明了本節(jié)課的實效性。

第3題，要求學生既要關注物質(zhì)組成的相似性，還應理解物質(zhì)組成上的差異會導致物質(zhì)在性質(zhì)和用途上具有一定的差異。授課班將近96%的學生都能辯證地分析這一問題，理解了物質(zhì)組成和物質(zhì)性質(zhì)之間的聯(lián)系。從數(shù)據(jù)分析來看，普通班學生仍然停留在比較淺顯的感知和零散的經(jīng)驗層面，在學科素養(yǎng)和用知識解釋問題方面的能力尚較為欠缺，需要進一步的培養(yǎng)。

通過學習效果評價問卷的數(shù)據(jù)匯總和后期分析，我們發(fā)現(xiàn)，授課班比普通班的學生在認知發(fā)展、思維品質(zhì)、知識遷移、學科方法的應用等方面均有了顯著的提高。在課堂教學的過程中，教師應該充分體現(xiàn)學生的主體地位，始終關注學生認知發(fā)展、科學探究以及利用知識解決實際問題能力的培養(yǎng)，打破傳統(tǒng)的將知識點進行羅列的教學方法，這樣才能更加有利于學生在思維品質(zhì)、學科素養(yǎng)、綜合能力等方面的進一步提升，真正地實現(xiàn)知識的學以致用。

本節(jié)課的設計特色：

1以學生能力發(fā)展為主體，實現(xiàn)學科知識與方法的綜合歸納和提升。（1）讓學生利用碳酸鈣的性質(zhì)解釋其用途，初步建立認識物質(zhì)性質(zhì)的一種模型。（2）通過在生活中獲取實證，基于碳酸鈉的用途，探究其性質(zhì)，進一步提高學生的探究意識和科學探究的能力。（3）進一步建立通過關注組成預測性質(zhì)，建構從物質(zhì)組成的角度分析物質(zhì)性質(zhì)的學習思維方法，實現(xiàn)能力的綜合發(fā)展。

2基于STS理念，選擇有效情境，培養(yǎng)學生的探究意識。以鹽為知識載體，以真實的生活情境作為切入點，合適、有效的教學素材有利于激發(fā)學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題。饅頭對于學生來說再熟悉不過，在分析和探究“面肥蒸饅頭加堿面”的過程中，學習鹽的性質(zhì)，會讓學生倍感親切，符合學生認知水平和心理特點。

3關注學生認知發(fā)展的驅(qū)動性問題的設置。以學生的認知需求為核心的驅(qū)動性問題設置是連接整個探究活動的關鍵。問題設計按照難度逐級遞增順序，從感官感受到理性分析，再到知識遷移，最后沖撞原有認識建構新的知識結構，使得學生在不斷探究的過程中落實知識、發(fā)展能力。

4充分體現(xiàn)學生的主體地位，提高學生的實驗探究能力。學生活動貫穿于思考問題、提出假說、解決問題、交流分享的整個探究過程中。引導學生將生活情境中的基本常識和科學知識有機結合起來，實現(xiàn)啟發(fā)性的情境探索學習。學生不僅獲得知識和技能，還利于其科學思維方式的形成。

本節(jié)課活動設計充分體現(xiàn)了STS教育理念中“培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)”的宗旨。以生活中常見鹽為知識載體，以真實的生活情境作為切入點，隨著環(huán)節(jié)的深入和探究活動的開展，讓學生在真正地解決問題、解釋生活現(xiàn)象的過程中，獲取知識、提升能力。從化學學科角度分析，本節(jié)課一方面梳理了學生認識物質(zhì)的角度，另一方面發(fā)展學生認知，體會通過關注物質(zhì)組成分析物質(zhì)性質(zhì)，豐富了認識物質(zhì)性質(zhì)的方式。在教學過程中，教師充分體現(xiàn)學生的主體地位，始終關注學生認知發(fā)展、科學探究以及利用知識解決實際問題能力的培養(yǎng)，打破了傳統(tǒng)的將知識點進行羅列的教學方法，在生動有趣的課堂氛圍中，讓學生在知識、能力、價值觀方面均有所獲，為貫徹和落實黨的十八大提出的實現(xiàn)終身學習的教育理念打下了良好的伏筆。

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