新學習情境在專題復習課中的應用探索

王順利

摘要：復習課教學有鞏固舊知、糾正偏差、知識貫通和激活思維的作用。創設高質量的情境載體，適當重構知識框架，給學生換一個視角看已經學習的知識內容。通過“富氧空氣”與我們周圍空氣的比較、“富氧空氣”的模擬混制、“富氧空氣”中氧氣含量的測定，12個問題串和學生討論，進行“我們周圍的空氣”的深度復習。

關鍵詞：富氧空氣;比較;模擬;實證：激活

文章編號：1008-0546（2019）07-0053-03

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2019.07.016

復習課教學有鞏固舊知、糾正偏差、知識貫通和激活思維的作用。教學實踐中，教師更多關注知識與技能目標的熟練度，更多強化準確率和規范表達，降低了學科的生長性和思維的深刻性，復習課顯得“有板有眼”，創新不足，學生學習的內生動力激活不足，難以激活學生的內驅力。基于此，筆者嘗試創設高質量的情境載體，適當重構知識框架，給學生換一個視角看已經學習的知識內容，這樣的處理，給學生進行“陌生建構”，增強新鮮感，提高復習的投入度，進而提升學生的思維品質。

一、新學習情境的內涵

新學習情境能為學生提供感興趣的問題，吸引學生的注意力，為學生學習提供抓手，促進學生思維活動的展開。在復習課教學中，教師要盡可能創設真實、完整的新學習情境，要強調在知識實際應用的真實情境中呈現知識，把學與用結合起來，讓學習者像“專家”一樣進行思考和實踐。借助完整的學習情境統領復習，能使復習教學做到有線索、有中心，能使零散的化學知識更清晰、更完整、更系統，能更加突出化學學科的核心價值和育人功能。

新學習情境的創生可以有多個來源，一是借助生產和生活實際，挖掘趣味資源，比如長途運輸魚類的“生氧劑”過氧化鈣，可以串聯氧氣、氫氧化鈣的復習;二是實驗中的異常現象或者創新實驗，如“變質的氫氧化鈉中加鹽酸”并未見到氣泡，以此為載體整合酸堿鹽的復習;干冰與各物質的趣味實驗，可由此復習碳及其氧化物;三是構建物質的循環，如以“小樹枝中的碳元素”為載體構建碳循環等;四是以物質的制備方法的選擇為載體，如“如何獲得二氧化碳”“如何獲得氫氧化鈉”等構建物質的轉化等。

二、“富氧空氣”在“我們周圍的空氣”復習中的應用

“富氧空氣”是用高純氮和航天用氧按照一定比例人工混制而成的，其中含有體積分數為70%的氮氣、25%以上的氧氣，水分也非常低，通常在航空航天中供給航天員呼吸使用，所用的氧氣含量高于普通空氣。

以“富氧空氣”為學習情境，可以將“空氣的成分及其用途”“氧氣的制取”“空氣中氧氣含量的測定”等主干核心知識內容串聯起來。選擇航天科技的素材為學習情境貫穿課堂始終，能有效調動學生學習的積極性。下面以“我們周圍的空氣”復習為例，談談如何利用“富氧空氣”提高復習課教學效益。

1.比較：再認識空氣成分及作用

比較是認識世界，獲取知識的一種有效方法。通過創設真實的學習情境，引導學生在真實的情境中帶著問題進行比較，我們可以找出事物之間的相同或不同點，可以加深我們對相關概念的理解，鞏固知識的記憶，掌握概念的內涵。

教學片斷1：

問題1：這是氧氮混合氣，它與我們周圍的空氣在成分上有什么差異？

學生討論結果：①氧氮混合氣中氮氣的含量約70%，比空氣中氮氣含量低;②氧氣的含量約30%，比空氣中氧氣含量約21%要高;③普通空氣中除了含有氮氣、氧氣之外，還含有稀有氣體、二氧化碳等;④我們周圍的空氣是一種由多種氣體混合而成的混合物，成分及含量都相對固定。

問題2：航天員呼吸的是一種“富氧空氣”，“富氧空氣”中氧氣的含量是否越多越好？

學生討論結果：①氧氣含量過高會損害人體器官，人是不能長時間呼吸純氧的;②如果富氧空氣中氧氣含量太高，更容易引起火災，還列舉了俄羅斯空間站發生火災的事件。

問題3：為了安全，航天員呼吸的富氧空氣中仍然需要混入氮氣。我們周圍的空氣中氮氣、氧氣、稀有氣體和二氧化碳分別有哪些用途呢？

學生討論結果：①二氧化碳含量過高會引起溫室效應;②但少量的二氧化碳還可以維持地球上適宜人類生存的溫度，二氧化碳就像蓋在地球身上的“被子”，如果沒有二氧化碳地球生物很難存活;③空氣中氮氣資源也很重要，它其實是生命體中氮元素的主要來源，有學生還說到了“哈勃的合成氨”貢獻。

采用“氧氮混合氣”的餅圖和“我們周圍空氣”的柱狀圖的呈現，以此為學習情境引導學生比較兩種氣體的成分及其含量的異同，對空氣成分為什么要維持在一個比較固定的范圍，對空氣的作用與其成分之間的必然聯系，對空氣是一種寶貴的資源進行了深度學習。

2.模擬：再探索氧氣的制取

模擬，是指在教師指導下，學生模擬扮演某一角色或在教師創設的一種學習情境中，進行技能訓練和調動學生學習積極性的一種典型的情境教學法。模擬教學的意義在于創設一種和諧的、身臨其境的教學環境，拓寬教學渠道，增強教學的互動性，通過情境模擬構架起理論與實際相結合的橋梁[1]。

教學片斷2：

問題4：今天我們也來模擬航天混氣師來混制“富氧空氣”，這是事先收集好的氮氣，如何獲得氧氣呢？空氣中本身含有約21%的氧氣，可以分離液態空氣制取氧氣。

追問：實驗室用什么方法制取氧氣呢？你認為用哪種物質更好呢？為什么？

學生討論：①從操作簡便、節約能源、生成物的量、經濟價格、環保等多角度進行了比較;②每種方法各有優點，我們應該根據實際需要來綜合考慮。

問題5：依據你選擇的反應原理和氧氣的性質，利用現有儀器組裝一套制取氧氣的裝置，并思考你們的發生裝置適合哪個反應，各有什么優點？這是一套帶有多孔塑料片的裝置，它適合過氧化氫制氧氣嗎？

問題6：請用過氧化氫溶液和二氧化錳來制取一瓶氧氣。

問題7：根據圖示的混制裝置（圖2），通過合作，混制兩瓶“富氧空氣”。

這個環節借助模擬混制“富氧空氣”的學習情境，為學生提供了近似真實的訓練環境，使學生主動地參與到學習過程，加強了師生之間、生生之間的合作與交流;較全面地復習了實驗室制取氧氣的主要知識，提高了學生的實驗操作能力，也培養了學生的創新思維，收到了很好的教學效果。

3.實證：再測定氧氣的含量

實證是教學設計中最有力的手段，讓學生體會科學研究的過程，感悟實證的魅力，尤其是在全新的情境載體下，最終測出的氧氣含量具有“不確定性”，充滿了“未知的情趣”。

教學片斷3：

問題8：這瓶富氧空氣中氧氣的含量大約是多少？你有什么方法來測定？

學生討論：利用紅磷燃燒消耗氧氣，根據進入水的體積來判斷氧氣的體積。

問題9：利用紅磷測定氧氣的含量直觀而簡約，但測量結果不太準確，原因是多方面的。你還有什么改進方法呢？

學生討論：①燒杯換成量筒;②紅磷換成白磷;③用放大鏡或熱水引燃，等等。

問題10：還有其它更簡便的方法來完成這個實驗嗎？

學生討論：用注射器，看注射器內水的讀數變化，這樣能解決導管長，水容易殘留在導管里的問題。

問題11：我們能不能變“讀水”為“讀氣”呢？引導學生觀察老師課前做過的一個改進（如圖3），請同學們觀察這個實驗的儀器，思考實驗原理和操作步驟。接下來播放課前錄制好的實驗視頻，提醒大家仔細觀察，并討論氣球的作用是什么？根據什么現象來判斷消耗氧氣的體積呢？怎么計算氧氣的含量？

學生討論：①氣球可以緩沖燒瓶內的壓強，防止燒瓶炸裂，使實驗更加安全;②直接來讀注射器內空氣的變化，變讀水為讀氣;③燒瓶的容積是250mL，根據lOOmL注射器的活塞最后停在25mL刻度處的實驗現象，可以得出消耗的氧氣是75mL，從而計算得出“富氧空氣”中氧氣的含量約為30%。

問題12：即使用上述方法測定，仍然無法獲得較精確結果，如：紅磷或白磷無法將氧氣全部反應;氣體壓強差導致誤差等。但利用氧氣傳感器（圖4）已經能非常迅速且較為準確的測出氧氣含量，儀器很快顯示29.5%的測量結果。因此，隨著元素分析、色譜、光譜等測定技術手段的發展，現代分析已更為準確且快捷。

4，激活：復習課的重要價值

利用模擬混制的“富氧空氣”進行測定氧氣含量的探究活動，使學生感受到化學學習的知識情境是鮮活的，真實的化學就在我們的身旁。測定“富氧空氣”中氧氣含量的實驗教學，也使學生經歷了“富氧空氣”成分的比較、樣品的采集、制備、收集、保存和測定的全過程，既體現了學習情境的完整性，也強化了知識內容的系統性。“富氧空氣”這一學習情境在教學過程中得以處處、時時的有效體現，將抽象、枯燥、裸露的知識內容以生動、深刻、重整了的學習情境來實現具體化，實現了知識內容的有效表達，使學生的復習真正實現了再認識、再思考和再探究，使復習的意義——遺忘知識的蘇醒、易錯問題的警醒和深度學習欲望的喚醒得到了有效落實。激活體驗，激活認知，激活思維，是復習課的重要價值。

注重新學習情境的教學，拋棄說教式，起到了潤物細無聲的效果，是一種濡染和浸潤。我們會越來越清楚地認識到，確立完整的新學習情境對提高復習教學效率的重要性，讓我們致力于新學習情境的教學研究，將游離的知識內容放置到一個新學習情境中去化合，讓復習課教學“形散而神聚”，使復習課教學更具價值觀念，更有深度和效度，更具魅力和張力。

參考文獻

[1]梁遠進，略論模擬教學法中的合作與交流[J].南方論刊，2009（12）：102-103