基于五線融合的初中化學新授課教學探究

王曼玉

摘要：以“飲料為何會變色？”為主線，將滬教版第七章第一節(jié)溶液的酸堿性一課通過“感知溶液酸堿性的定性檢測、感受溶液酸堿性的定量測定、感悟溶液酸堿性的重要價值”三個環(huán)節(jié)串連，并運用“五線融合”的教學模式促進學生知識和思維的遷移、應用，提升學生實驗探究能力，逐步滲透中學化學學科核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：溶液的酸堿性;五線融合;教學實踐;核心素養(yǎng)

文章編號：1008-0546（2022）08-0056-04?? 中圖分類號：G632.41?? 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2022.08.012

新授課是一種以知識的形成為主要任務的課型，講究探究性、過程性、建構(gòu)性。然而初中化學課常始于初三，由于中考壓力大、時間緊、任務重等特點，化學學科新授課常采用滿堂灌或教師一言堂的模式，學生無法經(jīng)歷新知識的形成過程，獲得親身參與科學探究的體驗，無法經(jīng)歷價值觀的形成過程，增強對社會的責任心和使命感，無法充分體驗自主學習合作交流的過程，強化信息收集處理和交流分享的能力。且《義務教育化學課程標準（2011年版）》中明確提出：讓學生有更多的機會主動地體驗科學探究的過程，在知識的形成、相互聯(lián)系和應用過程中養(yǎng)成科學的態(tài)度，學習科學方法，在“做科學”的探究實踐中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力和實踐能力[1]。于是我校近年來開展了基于“五線融合”的教學模式，從“情境、問題、活動、知識、認知”五條線出發(fā)，以情境為載體，問題為驅(qū)動，通過實驗探究搭建知識體系，并逐步實現(xiàn)培養(yǎng)學生學科能力和學科素養(yǎng)的核心目標。

一、基于“五線融合”的教學設(shè)計思路

“溶液的酸堿性”一課來自于滬教版初中化學第七章第一節(jié)[2]，是整個第七章學習的起始和基石。要求學生達成以下學習目標：

（1）認識溶液的酸堿性，了解并初步學會使用酸堿指示劑檢測溶液的酸堿性，會用pH試紙粗略測定溶液的酸堿度。

（2）知道酸堿性對人體健康和農(nóng)作物生長的影響等。

（3）通過指示劑的使用，了解化學測量在化學研究和生產(chǎn)、生活中的重要作用。

（4）會用溶液酸堿性的知識解釋生活中的一些有關(guān)現(xiàn)象[3]。

雖然學生已經(jīng)在第二章第二節(jié)“奇妙的二氧化碳”和第三章第一節(jié)“構(gòu)成物質(zhì)的基本微粒”兩個章節(jié)有所接觸，但知識零散尚未形成體系。為完成教學任務、達成教學目標，本節(jié)課通過感知溶液酸堿性的定性檢測、感受溶液酸堿性的定量測定、感悟溶液酸堿性的重要價值三個環(huán)節(jié)串連，通過“五線融合”的教學模式在教學過程中逐步落實學科知識，不斷滲透化學學科核心素養(yǎng)。設(shè)計思路如表1所示。

二、基于“五線融合”的教學課堂實錄

【引入情景】演示實驗：將紫薯汁加入幾杯“水”中（變化情況如圖1、圖2所示）

【提問】為何會有如此奇妙的色彩變化？

設(shè)計意圖：通過實驗讓學生直觀地感受到變化，并和自己現(xiàn)有的認知形成沖突，從而引發(fā)學生的好奇心和求知欲，為本節(jié)課有關(guān)溶液酸堿性的學習打下基石。

環(huán)節(jié)一：感知溶液酸堿性的定性檢測

【提問】同學們能否聯(lián)系已學知識和生活經(jīng)驗，說說你知道的酸性或堿性溶液？

【追問】你是通過什么樣的方法得知的？

【提問】如果這兩種指示劑遇到其他兩種酸堿性不同的溶液顏色會如何變化？你能否通過實驗進行探究？

學生實驗1：

實驗目的：利用已知酸堿性的溶液探究紫色石蕊試液和無色酚酞試液的變色情況。

儀器：西林瓶，一次性滴管。

藥品：紫色石蕊試液、酚酞試液、碳酸溶液、氨水、食鹽水。

實驗現(xiàn)象見表2：

【提問】結(jié)合實驗，同學們能否總結(jié)出兩種指示劑的變色規(guī)律？

【提問】液態(tài)的指示劑在使用的過程中可能有所不便，更為便捷的石蕊試紙被發(fā)明。結(jié)合已經(jīng)使用過的石蕊試紙的圖片，你能否總結(jié)出兩種試紙分別適用于檢測哪種類型的溶液？

【追問】結(jié)合石蕊的發(fā)現(xiàn)，同學們能否猜測飲料變色的原因？

【資料卡】紫薯含有花青素，花青素可以根據(jù)溶液酸堿性不同展示出不同的變色。

【提問】是否如同學們所說起始的飲料酸堿性不同導致了色彩的多變，你能否選擇恰當?shù)闹甘緞┻M行檢測？選擇的理由是什么？

學生實驗2

實驗目的：利用指示劑探究未知溶液的酸堿性。儀器：點滴板。

藥品：待測溶液，紫色石蕊試液。

實驗現(xiàn)象見表3：

設(shè)計意圖：結(jié)合已學知識快速回憶有關(guān)溶液酸堿性的檢驗方法，實現(xiàn)知識的遷移和利用。再利用已知酸堿性的溶液探究總結(jié)指示劑的變色規(guī)律，培養(yǎng)學生收集和處理信息的能力，提升學生實驗探究獲得新知識的能力，繼而通過上述實驗的現(xiàn)象啟發(fā)思考飲料變色的原因，提高學生模型認知的能力，總結(jié)出花青素是一種酸堿指示劑，達到知識活學活用的目的。

環(huán)節(jié)二：感受溶液酸堿性的定量測定

【提問】通過剛才的實驗探究，我們找到了飲料色彩紛呈的原因，但是你有沒有發(fā)現(xiàn)新的問題？

【追問】同樣是酸性的溶液為何它們使花青素呈現(xiàn)出來的紅色深淺不一？可能和什么因素有關(guān)？

【資料卡】酸堿性和酸堿度的區(qū)別和聯(lián)系。

【提問】你可以簡單總結(jié)pH 和溶液酸堿性之間的關(guān)系嗎？

【追問】如何測量溶液的pH？

【視頻】酸堿度的測定。

【提問】你可以總結(jié)出pH試紙的使用方法以及注意事項嗎？

【資料卡】花農(nóng)為了得到不同顏色的繡球花，常使用繡球調(diào)色劑。

【提問】現(xiàn)有一份繡球調(diào)色劑的溶液，你可以利用 pH試紙測定溶液的酸堿度嗎？

學生實驗3

實驗目的：利用pH試紙粗略測量溶液的酸堿度。

儀器：pH試紙，表面皿，玻璃棒。

藥品：繡球調(diào)色劑溶液。

【提問】同一份待測液，為何大家測量出的數(shù)值卻是不一樣的呢？

【資料卡】pH試紙和pH計。

演示實驗：pH計檢測繡球調(diào)色劑溶液的pH。

設(shè)計意圖：從同種酸堿性的溶液呈現(xiàn)出來的色彩深淺不一出發(fā)，引出酸堿度的學習，實現(xiàn)定性到定量的轉(zhuǎn)變，培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力。注重整個教學過程中的探究意識。然后通過pH試紙粗略測量到pH 計更加精準的測量對比，體現(xiàn)化學學科的嚴謹性和科學性。

環(huán)節(jié)三：感悟溶液酸堿性的重要價值

【資料卡】在酸性土壤中繡球可以開出藍色的花，在堿性土壤中繡球可以開出紅色的花。

【提問】花農(nóng)常常施加硫酸鋁溶液來獲得藍色花，你可以判斷出硫酸鋁溶液的酸堿性嗎？

【資料卡】酸雨和正常雨水。

【提問】結(jié)合2011～2020年常州降雨統(tǒng)計圖，請你判斷常州哪些年份的降雨屬于酸雨？

【提問】人體的酸堿平衡依賴所攝入的食物和人體排泄功能來實現(xiàn)。健康的人體體液為弱堿性，那經(jīng)常喝雪碧等碳酸飲料好嗎？為什么？

【資料卡】喝一瓶雪碧人體再次達到酸堿平衡需要中和32瓶pH=8的礦泉水。

【資料卡】肥皂要在弱堿性的條件下制作，這樣才不會傷害我們的皮膚。市面上上海硫磺皂的pH為8～10，舒膚佳pH為7～7.5，雕牌洗衣皂pH為8～11。

【提問】請問哪種肥皂最不易造成皮膚的傷害？為什么？

設(shè)計意圖：從自然生態(tài)、人體健康、科研生產(chǎn)三個方面進行舉例和知識再應用，讓學生感受到化學在生活中的諸多應用以及重要價值，體現(xiàn)化學學科價值。

【總結(jié)】今天我們從飲料色彩多變的問題出發(fā)，通過從定性到定量的思想轉(zhuǎn)變找到了飲料色彩紛呈的原因，學習了有關(guān)溶液酸堿性的檢測方法，在學習知識的同時也感受到溶液酸堿性在我們生產(chǎn)生活中的重要價值。希望同學們在生活中可以更多地運用化學視角看待問題，使用化學方法解決問題！

設(shè)計意圖：將情境線貫穿到底，并把本節(jié)課的重要知識點進行提煉總結(jié)，有助于學生新知識體系的建構(gòu)，同時讓學生經(jīng)歷價值觀的形成過程，增強對社會的責任心和使命感。

三、基于“五線融合”的課堂教學反思

1.巧思實驗細節(jié)提升課堂效率

實驗教學是初中化學教學中的重要組成部分，對于學生整體化學素養(yǎng)的形成與發(fā)展有著極為重要的意義[4]。但是學生整體動手實踐能力不強，尤其實驗儀器藥品過多時，學生難以掌握理解實驗步驟和目的，常導致實驗耗時過長、實驗結(jié)果不可控、實驗結(jié)論不清晰、實驗教學效果差等結(jié)果。巧妙地設(shè)計實驗或給予一些輔助性實驗清單可以避免很多問題。

如本課中學生活動1，為快速有效地完成實驗，筆者設(shè)計了如圖3所示的實驗裝置。該裝置由兩部分組成：西林瓶和一次性滴管的吸頭部分，實驗前將已知酸堿性的溶液和指示劑分別裝在里面，并貼上標簽，學生實驗時只需要顛倒搖勻，記錄變色情況即可。

學生活動2中待測液有六種，若使用普通的試劑瓶和膠頭滴管進行實驗的話，需要使用到的儀器較多，準備量大，同時也會導致學生思維混亂，實驗儀器交叉使用導致試劑污染或者實驗結(jié)論有誤等。所以筆者做出了兩點創(chuàng)新：①將所有的試劑裝在帶有膠頭滴管的精華瓶中貼上標簽，同時標有序號①～⑥。如圖4所示避免交叉污染等問題。②將點滴板換成多孔板，并且提供印有多孔板俯視圖的實驗清單，如圖5所示，學生只要按照序號加入相應的孔洞內(nèi)，觀察變色情況從而判斷酸堿性即可。

2.巧設(shè)趣味情境開啟思維之門

在知識陌生且枯燥等因素的制約下，一個熟悉且?guī)в姓J知沖突的課堂情境可以將學生快速帶入課堂，沉浸其中，減少陌生和不適感，從而達到更好的課堂氛圍和效果。紫薯汁是大家熟悉的一種食物，然而紫薯汁加入幾杯無色的溶液中卻可以展示出斑斕的色彩，迅速抓住學生的眼球以及探索的欲望，從而順利引出課題。情境選擇的方式有很多，可以是學生熟悉但不夠了解的生產(chǎn)生活、可以是學生認知的沖突點、可以是化學史、可以是科研熱點等。

3.巧引真實數(shù)據(jù)培養(yǎng)求是精神

科學是嚴謹?shù)摹Ｖv究實事求是的態(tài)度和一絲不茍的精神。而學生科學素養(yǎng)和科學方法論的養(yǎng)成，必須依賴定理，定律背后的真實數(shù)據(jù)[5]。在教學過程中應用真實數(shù)據(jù)不僅可以激發(fā)學生的學習興趣、強化學生對相關(guān)知識的理解與應用，還可以讓學生明白化學學習在解決實際問題中的重要價值、培養(yǎng)學生求真務實的科學精神和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。在本課第三個環(huán)節(jié)——感悟溶液酸堿性的重要價值，筆者選擇通過知網(wǎng)查找近些年來常州的酸雨降雨情況進行有關(guān)酸雨等知識的運用總結(jié)，而非選擇一個沒有真實意義的A 城降雨情況。意在升華學生的情感。具體圖片如圖6所示[6]。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準（2011年版）[S].北京：人民教育出版社，2012.

[2]王祖浩.義務教育教科書：九年級化學（下冊）[M].上海：上海教育出版社，2014.

[3]王祖浩.義務教育教科書：九年級化學（下冊）教師教學指導書[M].上海：上海教育出版社，2014.

[4]陳艷萍.基于創(chuàng)新的視角淺析初中化學實驗教學對學生整體化學素養(yǎng)提升的作用[J].考試周刊，2021（71）：101-103.

[5]石兵.基于物理學史真實數(shù)據(jù)的高中物理教學設(shè)計及其實踐研究[D].武漢：華中師范大學，2017.

[6]楊衛(wèi)芬等.大氣污染減排對常州市2011年以來酸雨污染趨勢的影響[J].環(huán)保科技，2021，27（2）：26-30.