提升學科素養 培養探究能力*
——以初中化學“物質的分類與性質”復習課教學為例

王曉斌

（福建省廈門海滄實驗中學 福建 廈門 361026）

初中化學教學重視核心素養導向，倡導從化學觀念、科學思維、探究實踐、科學態度與責任等方面培養學生的學科核心素養，教師不僅要在新課教學中重視素養的落實，在復習課上也要重視提升學生的學科素養，培養探究能力。［1］物質的分類是初中化學的核心內容，它貫穿初中化學的始終，也是歷年中考的熱點。學生如果能學會運用分類法認識并探究物質的組成、結構、性質及變化規律，就能為將來的學習、發展打下堅實的基礎。

一、設計思路

學生對物質分類有一定的認識，但分類知識比較零散，沒有形成比較系統的知識網絡，把握不住物質的分類依據，不善于從分類的角度認識和探究物質的典型化學性質，需要進一步培養分類意識和探究能力，體會分類法的應用與價值。若采用傳統的知識加練習的復習模式，學生易感覺枯燥乏味，達不到復習效果，更無法培養化學學科核心素養。“物質的分類與性質”復習課，課前以“學案”導學，讓學生主動構建物質分類的知識網絡。課堂以“活動”促學，通過創設垃圾分類活動情境激發學習興趣，體會分類的重要意義。通過典型實例認識到中考考查物質分類的考點和題型，學會區分各類物質。通過小組合作學習運用分類法遷移應用物質的化學性質，引導學生積極思考，以問題驅動促使學生運用實驗手段探究同類物質的化學性質，解決實際問題，培養學生分類能力、探究能力，［2］環保意識和社會責任感。

二、教學過程

1.創設情境，引入課題

【引入】垃圾分類是新時尚，為什么垃圾要“分類”呢？

【學生】保護環境，廢物利用。

【視頻】廈門垃圾分類工程——人工分揀車間。

【教師】“垃圾是放錯位置的資源”，垃圾分類是大產業、大工程。垃圾分類可以保護環境，合理利用資源，我們要積極主動進行垃圾分類。在化學上物質分類也具有十分重要的價值：使繁雜的物質有序化，使復雜的問題簡單化，有助于研究物質的性質變化規律，更好利用物質創造價值，造福人類。因此我們要學會物質的分類。

設計意圖：通過設置生活熱點垃圾分類的情境，讓學生體會保護環境從身邊“垃圾不落地”做起。通過進一步了解垃圾分類的方法及價值，認識到分類研究的重要意義，明確本節課的學習主題。

2.學案導學，自主復習

【學生】課前通過學案導學自主復習，建構如圖1所示的物質分類知識網絡。

圖1 物質分類知識網絡（學生作業）

【師生活動】學生展示自評，師生互評，查缺補漏，逐步完善知識網絡。

設計意圖：通過學案導學讓學生自主建構物質分類知識，診斷學情，幫助學生進一步厘清分類方法、分類依據。

3.學案導學，自主建構

【學生】完成學案“中考考點突破”，思考分析解題思路方法（見圖2）。

圖2 中考物質分類典型考題

【師生活動】學生作答，師生討論總結方法，明確區分各類物質的關鍵是：把握準物質的分類依據和組成、構成特點。

設計意圖：通過典型例題讓學生進一步理解物質分類的內涵，找準物質分類的依據和特點，學會區分各類物質。

4.知識遷移，學以致用

進行用分類法研究物質化學性質的練習（見圖3）。

圖3 分類法研究物質化學性質示例

【學生】思考分析，講解解題思路：白色固體是物質的物理性質，與化學性質關系不大；碳酸鈣能與稀鹽酸反應制取二氧化碳，有氣泡產生，因此碳酸鋰也可能具有類似性質。

【教師】積極評價鼓勵學生，點撥啟發學生建立研究新物質的思維模型：“物質分類→尋找同類物質的典型化學性質→類比模仿、進行推測”。

設計意圖：通過實例讓學生體會分類法在研究物質性質中的重要應用，在知識遷移中培養學生的化學思維，促進學生學科素養的提升。

5.實驗探究，提升素養

【PPT 展示】有媒體報道：某品牌瓜子被查出二氧化硫殘留量超標。

探究任務：如何測定購買的瓜子中二氧化硫的含量？

【查閱資料】①SO2作為防腐劑、漂白劑和抗氧化劑廣泛用于食品行業。按照我國《食品添加劑使用標準（GB2760-2014）》，合理使用SO2不會對人體健康造成危害（見表1）。

表1 《食品添加劑使用標準》中部分食品SO2的最大殘留量

②SO2是無色氣體，化學性質與二氧化碳相似，但能與氧氣反應。

③我國食品添加劑標準規定，二氧化硫在干果中殘留量≤0.4 g/kg。

【學生】首先要知道SO2的化學性質，然后再確定測定SO2的方法。

【教師】我們嘗試用分類法探究SO2的化學性質。請結合表2進行小組分析討論。

表2 從CO2出發探究SO2的化學性質的分析表 SO2與CO2屬于同一類物質：________（填物質類別）

【學生活動】小組合作完成分析表，提出實驗方案：將SO2分別通入紫色石蕊試液、澄清石灰水中，觀察現象。

【教師】演示：將SO2通入紫色石蕊試液（觀察到變紅現象）、澄清石灰水（觀察到變渾濁現象）（見圖4、圖5），驗證學生的推測。（由于SO2的毒性及污染，實驗不宜讓學生操作）

圖4 將SO2通入紫色石蕊試液中（變紅）

圖5 將SO2通入澄清石灰水中（右邊燒杯變渾濁）

【學生】提出質疑：老師塑料瓶中的氣體會不會是CO2？

【教師】那我們一起來鑒別一下。（除了聞氣味還有什么方法？）

【查閱資料】SO2能使紫色高錳酸鉀溶液褪色。

【師生活動】學生分組實驗：制取二氧化碳并檢驗它能否使紫色高錳酸鉀溶液褪色（見圖6）。教師演示對比實驗：將SO2通入紫色高錳酸鉀溶液（褪色）。

圖6 將CO2通入紫色高錳酸鉀溶液中（不褪色）

【教師】通過探究SO2與CO2化學性質的異同，你能想到哪些應用？

【學生】鑒別、除雜、尾氣處理等。

【教師】通過實驗探究，我們進一步認識了物質分類可以幫助我們認識一類物質的相似化學性質，讓我們的化學學習更有規律可循，易于掌握更多物質的性質為我所用，同時我們也知道了同類物質還有差異性，利用差異性我們也能更好區分及利用物質。

【總結】應用分類法探究物質化學性質的一般思路：“物質歸類→尋找共性→探究特性”。

設計意圖：通過真實問題驅動，引導學生初步學習應用分類法探究物質的化學性質的方法。通過獲取信息進行猜想和假設：SO2與CO2同屬非金屬氧化物（酸性氧化物），具有相似的化學性質。通過實驗探究收獲了新知“同類物質具有相似的化學性質”。再通過質疑讓學生進行實驗探究，在復習CO2的實驗室制法的同時，探究CO2和SO2的不同性質，對比實驗總結出物質的鑒別方法，培養學生的探究能力，也提升學生的學科素養。同時，通過SO2的演示實驗滲透了綠色化學思想和環保理念。

三、教學反思

本節課精心設計情境，從生活熱點“垃圾分類”引入課題，激發學生學習興趣，［3］認識到分類法的重要性，讓學生積極投入到分類知識的歸納和演繹的學習活動中。通過學案導學，讓學生有效學習學科核心知識，提高分析解決問題的能力，體現生本課堂，注重生本對話。設計問題情境，讓學生知道物質分類與化學性質之間的聯系，通過知識的遷移應用，培養學生的化學思維，最后從食品中SO2的含量測定進行應用分類法探究SO2的化學性質的實踐活動。關注復雜問題的探究，促進了深度學習，同時培養了學生的探究能力，［4］促進學生核心素養的發展。