情境生活化高中化學復習課教學設計

翁志勇

摘要：本節課以一瓶生活污水為引入，采用問題鏈的形式對生活污水的三級處理分別做了剖析及實驗探究，并蘊含著膠體的性質及應用的復習。整節課貫穿著粒子直徑大小微觀本質，從而解釋膠體性質的各種宏觀應用，提升學生宏微結合的化學問題分析及解決能力。

關鍵詞：宏微結合;生活情境;高中化學;復習課

文章編號：1008-0546（2020）03-0054-03

中圖分類號：G632.41

文獻標識碼：B

doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2020.03.015

化學課堂是促進學生化學核心素養形成和發展的重要載體，若要培養化學核心素養，作為化學教師在設計和組織教學時，要將傳統的以知識為核心的教學觀念，轉變為以核心素養為導向的教學。而中學化學核心素養把宏微結合放在首位，凸顯出其重要性。因為此素養使得化學成為唯一一門通過研究微觀本質來解釋宏觀現象的學科。

另外，化學新課標中明確要求[1]：化學課程應從學生的已有經驗和將要經歷的社會生活實際出發，幫助學生認識化學與人類生活的密切關系，關注人類面臨的與化學有關的社會問題，培養學生的社會責任感、參與意識和決策能力。因此在化學課堂教學中，為了讓課堂與學生的生活經驗息息相關并激發大部分學生的學習興趣，教師應有意識地在生活情境中建構化學知識，這樣可以極大地改善化學課堂教學現狀。特別是在復習課上，學生已經有了初步的知識架構，如果還是針對知識點羅列的復習，師生間難免有炒冷飯的感覺，容易造成課堂枯燥乏味。因此無論是學生核心素養的培養，還是新課標及高考考查形式的要求，復習課的教學設計應更多考慮情境生活化。

一、設計理念及總體目標

新課標中關于分散系的性質的知識目標就是認識膠體是一種常見的分散系，但是能力目標要求學會不同問題不同情況分析及從微觀本質上分析分散系特別是膠體的性質及應用。因此利用情境生活化做好分散系的性質相關復習對于學生宏微結合核心素養及學習興趣的培養具有重要作用，對后續教學更有促進作用。

本節課以一瓶生活污水為引入，采用問題鏈的形式對生活污水的三級處理分別做了分析及探究，并將膠體的性質及應用復習蘊含其中。整節課貫穿粒子直徑大小微觀本質，從而來解釋膠體的性質的各種宏觀應用，提升學生微觀決定宏觀，本質解釋現象的化學問題解決能力。

二、教學流程及設計思路

基于學生的宏微結合觀念很難形成的特點，課堂導人采用生活情境化引入，聯系學生的日常生活現象，從污水的三級處理，引導學生從微觀本質角度進行思考，發展學生的想象力。在膠體的性質及應用教學中，滲透化學建模思想，采用多種有效的教與學方法，如實驗、類比、對比、建模等。在該課教學中涉及的化學實驗較多，通過實驗探究，挖掘細節，實驗現象分析等，可以加深鞏固膠體性質及應用相關知識的復習，提升學生用宏微結合來思考日常生活實際問題的能力，設計思路見圖1。

三、課堂實踐操作流程

板塊1：生活情境引入，基礎知識回顧

課堂引入是教學活動組織的前奏，良好的引入方式可以將學生的注意力盡快轉移到課堂上，生活中有大量蘊含化學知識的現象和問題。因此在化學課堂教學中，可以聯系學生的生活經驗，以學生熟悉的實物或生活中的現象和問題來激發學生學習興趣。

【承前啟后】上節課我們復習了物質的分類及轉化，其實自然界物質存在的形式大多數都是混合物形式，混合物可以組成我們美麗的景色，也可以產生有害的物質。

【創設情境】播放教師參觀污水處理廠并收集污水的視頻，并展示收集的污水樣品，見圖2。

【問題設計1】這瓶污水中可能存在哪些分散系？分別都有什么特征？

【基礎回顧】學生自然而然地回答溶液，懸濁液，乳濁液，膠體四種分散系，接著以表格的形式復習下這四種分散系的基礎知識，見表1。

【問題設計2】如何判斷污水中存在膠體？

【實驗操作】學生容易回答出丁達爾效應，教師可以用激光筆照射這瓶污水，在垂直于光束的方向看到一條明亮的通路，證明污水中存在膠體。

【實驗操作衍生】對污水進行振蕩，用激光筆照射，發現不存在丁達爾效應。

【結論】膠體只是物質的一種存在狀態，而不是該物質的固有狀態。只跟大多數分散質的顆粒直徑大小有關，與分散質種類無關。

以此情境作為復習課引入的切人點，可以將化學知識具體化，緊接著提出兩個問題，以便學生進行膠體基本內容的復習，這樣學生對化學復習課不會產生畏難情緒，有利于后續學習。

板塊2：污水處理深入，穿插膠體性質

在化學教學過程中，要時刻聯系生活情境中遇到的化學問題，不斷地提出及分析問題，引導學生自主探究，利用物質性質舉一反三加以驗證，在課堂實驗驗證過程中加深對物質性質的理解。

【問題設計3】污水是如何處理的？

【流程剖析】展示污水處理廠的流程圖，并對流程圖中一、二、三級處理解讀，見圖3。

【文字解讀】一級處理，主要去除污水中呈懸浮狀態的固體污染物質。

【舉一反三】學生由學過的過濾操作，可以推測出一級處理的主要處理方法類似于過濾操作，教師可以向學生展示流程中的格柵除污機，驗證學生的推測。

【文字解讀】二級處理，主要去除污水中呈膠體和溶解狀態的有機污染物質，使有機污染物達到排放標準。

【舉一反三】學生由二級處理中的關鍵字眼“膠體”，并結合前面過濾中需要濾紙，容易回答出除去膠體的操作可以用類似于半透膜性質的材料來進行滲析。

【文字解讀】三級處理，進一步處理難降解的有機物、氮和磷等能夠導致水體富營養化的可溶性無機物等。主要方法有生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，電浮選凝聚法，活性炭吸附法等。

【實驗展示】對收集到的污水進行混凝沉淀法模擬實驗，展示明礬處理24h前后的對照圖，見圖4。

【問題設計4】明礬為什么可以形成聚沉？

【知識回顧】學生可以回答出明礬中鋁離子的水解達到一定程度，形成氫氧化鋁膠體，增大接觸面積，膠體吸附周圍的雜質，形成聚沉。

【問題設計5】膠體為什么會聚沉？膠體為什么能夠穩定存在？

【知識回顧】學生可以回答出膠體由于粒子直徑大小引起的布朗運動，及膠粒帶同種電荷相互排斥而穩定存在。如果要想聚沉，可以通過添加電解質溶液，帶相反電荷膠粒的膠體或加熱來實現。

【問題設計6】膠體體系中可否通電？會產生什么現象？例如Fe（OH）3膠體

【知識回顧】學生可以回答出由于膠粒帶電，例如Fe（OH）3膠體帶正電，所以在通電的時候會移向陰極，陰極附近顏色加深。

【問題設計7】那么可否在污水中通電產生膠體而達到凈水目的？

【實驗展示】對收集到的污水按示意圖進行電浮選凝聚法模擬實驗，由于課堂時間有限，展示通電th后的照片，見圖5。

【問題設計8】請同學們分別書寫陽極、陰極的電極反應式，并解釋上面懸浮物及下面沉淀物產生的原因。

【問題探究】學生結合電解原理，得出陽極產生的亞鐵離子被氧氣氧化成鐵離子，三價鐵離子在一定濃度下形成氫氧化鐵膠體并聚沉，對污水起到凈化作用。同時，陰極產生的氫氣把部分懸浮物吹上去，更有利于懸浮物的除去。

這些污水處理中的流程，所涉及到的基本知識學生雖然熟悉，但真正的原理未必清楚，通過具體情境的呈現及實驗展示，學生既復習了膠體的性質，又體會了化學在實際生活中發揮的作用，更加激發學生探究化學奧秘的愿望。

板塊3：膠體應用拓展，回歸課堂習題

化學課堂教學是學生參與教學活動，師生共同體驗生活的過程。因此在教學中要多組織學生在解釋生活現象和應用化學知識解決生活問題的過程中提高探究能力，展現了學生的生命激情，從而使課堂呈現多樣化的形態。

【應用拓展】展示分散系的性質在其他領域中的應用圖片，比如江河人海口易形成沙洲，血液透析（血透），FeCl3溶液可止血，鹽鹵點豆腐等。

【宏微結合】請同學們自主挑一張圖片，用微觀的角度來解釋宏觀的現象，并從中得出本質原因。

【歸納總結】在學生對圖片的宏微解釋過程中，教師對這節課的知識點凝聚精煉，使學生的知識掌握程度得到進一步的升華，板書見圖6。

最后，課堂習題的選擇對一堂課的知識及能力的落實是至關重要的。如果純粹是化學知識的練習題，有時學生興致不濃，教學效果就大打折扣。而如果將習題鑲嵌在生活情境中，讓學生用宏微結合的思想去分析，那么不僅能將知識點落實到位，而且還能提高學生運用化學知識解決實際問題的能力。

四、教學反思

高中化學課程的學習，要求學生能通過觀察、辨識一定條件下物質及其變化的宏觀現象，能從物質結構和性質相聯系、宏觀與微觀相結合的視角解決相關化學問題。而高中生化學核心素養是在化學問題解決中形成和發展的，因此本節課在設計環節上更多的采用問題鏈的形式。整節課大部分時間，學生處在發現、分析和解決問題過程中，最終學生克服障礙并發現問題的答案。本節課教學過程中，通過生活情境下宏觀問題微觀解釋的途徑使化學核心素養之宏微結合更加深入學生心中，教學效果明顯。

培養學生化學核心素養中的宏微結合是個長久過程，它絕不是幾節課的教學就可以完成的，需要學生不斷地學習以及教師不斷教學探索。為此，我們教師應該改變自身教育的觀念，加強對學生思維能力的培養，不斷探索和促進學生核心素養的發展，促進宏微結合思想的形成，培養“全面發展的人”。

參考文獻

[1] 中華人民共和國教育部，普通高中化學課程標準（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018