基于“真实问题情境”教学培养学科核心素养
刘伯洋 刘文兰
[摘要]真实问题情境的创设为开展“素养为本”教学，帮助学生形成关键能力和必备品格提供了有力的保障。以《物质在水中分散》的教学为例，经由“情境引发问题→实验探究→化迁移→思念建构”这一教学主线，激发学生探究现象背后蕴含的化学原理的欲望，让学生在生活应用中质疑，进一步激发认知内驱力，在对真实问题的分析、解决过程中形成关键能力。
[关键词]真实问题情境;核心素养;学科价值;评价
[中图分类号]G633.8[文献标识码]A [文章编号]1674-6058（2020）08-0063-03
一、问题的提出
教育部制定的《普通高中化学课程标准（2017年版）》提出“重视开展‘素养为本的教学：倡导真实问题情境的创设，开展以化学实验为主的多种探究活动，重视教学内容的结构化设计，激发学生学习化学的兴趣，促进学生学习方式的转变，培养他们的创新精神和实践能力。”由此可见，新课程标准对于提高学生学科核心素养提出了明确的建议，而这一建议中真实问题情境的创设为开展“素养为本”教学、帮助学生形成关键能力和必备品格提供了有力的保障。下面以沪教版化学九年级下册《物质在水中分散》的教学为例，谈谈如何在基于“真实问题情境”的教学中培养学生的化学学科核心素养。
二、基于“真实问题情境”的教学实践
（一）教学內容的分析
1.教材的地位和作用
溶液是一种重要的物质分散系，是日常生活中见得最多、应用最广的一类分散系，许多化学变化都是在溶液中进行的。同时溶液作为化学物质的重要组成部分，是继学生认识气体（空气、氧气、二氧化碳等）、固体（常见的金属）、液体（自然界中的水）后接触到的一类成分更为复杂的化學物质。第七章将要学习的酸碱盐，它们之间的反应几乎都是在溶液中发生的，因此，溶液及其相关知识也为下一章的学习提供了知识基础，同时为深入学习分散系的有关知识做好准备。
2.教学重点和难点
在日常生活中，学生已积累了一些物质分散在水中的经验，对溶液及其用途有一定的了解，但是却不清楚物质在水中分散的方式和形态，更不了解从化学的视角认识物质分散于水的意义。由此，确定本节课的重点和难点：
（1）重点：物质在水中的分散实验、乳化。
（2）难点：从微观角度认识溶解以及物质分散于水中的意义。
（二）教学目标的确定
通过物质在水中分散的实验认识溶解现象;通过物质在水中方式和形态不同的比较，学会对分散体系进行分类;从分子、离子的角度认识溶解的微观本质，从而理解溶液的基本特征（均一、稳定的混合物）;通过了解溶液在生产、生活中的重要应用，帮助学生体会认识物质、合理利用物质的学科价值。
（三）教学过程的设计
环节一：生活初识分散系
生病时补充的生理盐水就是将食盐分散到水中配制而成的;消毒用的碘酒就是将碘分散到酒精中配制而成的;小儿发烧时服用的退烧药“布洛芬”是悬混液;女士们常用的皮肤保湿乳是乳液;等等。在许多生产、生活的应用中，人们尝试着把物质分散在水中。
引发思考：人们为什么要把物质分散在水中形成分散系呢？物质在水中分散的过程中会产生哪些现象呢？
设计意图：借助于学生熟悉的生活应用情境，激发学生的学习兴趣，以及探究隐藏在现象背后的化学原理的欲望，激发学生的认知內驱力。
环节二：实验再识分散系
1.实验指导：6人一组，组长先进行组内分工，其他组员牢记任务，共同讨论注意事项，分工完成实验。
实验内容：分别取少量高锰酸钾、食盐、蔗糖、泥土、植物油于试管中，分别加2mL-3mL水，振荡，放在试管架上静置，观察并记录实验现象。
2.学生实验，体验探究过程。
设计意图：通过真实的实验观察、比较，学会对物质在水中的分散系进行分类。（哪些物质分散到水中形成均匀、透明的体系？哪些物质以细小的固体颗粒的形式分散到水中？哪些物质以小液滴的形式分散到水中？）在分组实验中引导学生学会合作，培养学生基于现象进行分析推理的意识;引导学生建立结论和证据之间的逻辑关系。
环节三：微观深识分散系
1.设疑引思：高锰酸钾、食盐、蔗糖在水中消失了，它们在水中又是以什么形式分散的呢？
2.展示图片：高锰酸钾、食盐、蔗糖在水中分散的微观示意图。（引导：我们通过微观示意图来找出答案）
3.学生观察、讨论、分析：物质溶解后以分子或离子的形式分散于水中。
设计意图：宏观现象与微观构成相结合，让学生充分理解物质溶解的现象及特征，理解生产、生活中将物质分散于水中的现实意义，学会从微粒的角度解释许多化学反应都发生在溶液申的本质原因。
4.内化迁移。
问题1：生活中人们把碘溶于酒精配成碘酒，为什么不直接将固体碘涂抹于皮肤表面进行消毒呢？
问题2：人发烧时补充的0.9%生理盐水，就是将食盐分散到水中配制而成的，为什么不直接补充固体食盐呢？
问题3：为什么许多化学反应都发生在溶液中？
设计意图：导课时真实问题情境的创设不只是激发学习兴趣，它还是解决问题的內驱力，也是体现“教、学、评”一体化的问题素材，是贯穿知识学习全过程的问题线。
环节四：应用感知分散系
1.应用感知1：探究影响可溶物在水中分散速率的因素。
（1）引导探究：在许多情况下，人们希望能够较快地溶解某些固体，比如使块状冰糖较快地溶于水中。请结合生活经验提出你的建议并说明理由。
（2）学生思考、设计方案、交流分析。
设计意图：“使决状冰糖较快地溶于水中”这样的问题源于生活，贴近学生的实际，难度不大，易于解决，重在引导学生关注生活以及与化学有关的生活问题，立足于生活问题，从化学层面感受溶解在生活中的应用，体会化学源于生活、指导生活的学科价值。
2.应用感知2：不溶性油类物质的分散。
（1）过渡：（展示学生实验时油分散于水中的试管）实验结束后，我们如何陕速方便地清洗掉试管壁上的油污？
生：用热水清洗或在试管中加入少量洗洁精。
（2）学生实验：在加食用油的试管中滴加数滴洗洁精，振荡，仔细观察现象。
设计意图：以同一实验为主线，将物质在水中的分散贯穿教学始终，使原有实验得到二次利用，体现了实验的简约性。
（3）建立乳化概念，内化迁移。
问题：生活中女士们常用的保湿乳是加入乳化剂将保湿因子配制成的保湿乳液，这么做的道理是什么？
比较与甄别：乳化与溶解。
设计意图：让学生在自学中主动获取知识，以图片形式呈现，形象、直观，便于学生理解乳化的原理。保濕乳等化妆品中乳化的应用，让学生体会到化学对满足人们日益增长的美好生活需求所做出的重大贡献，突出了化学的学科价值。
3.应用感知3：不溶性固体的分散。
（1）贴心资料：退烧药“布洛芬悬混液”的配制：原料不溶于水，借助助悬剂，使药物均匀分散，短时间内不沉降，喝前摇一摇即可。
联系溶液的特点，引导学生思考借助助悬剂配制悬浊液、喝前摇一摇的目的是什么。
（2）学生思考、讨论分析、交流反思。
生：虽不能向溶液那样均一、稳定，但加入助悬剂，有助于药物均匀分散，短时间内不沉降;喝前摇一摇能使各处药物分散得相对均匀，有利于按量服用。
师：除了借助助悬剂，是否可以考虑把这些不溶于水的物质溶解于其他物质配成溶液呢？
设计意图：进一步激发学生的学习兴趣，为后面学习物质的溶解性做准备。
三、基于“真实问题情境”的教学实践反思
其一，真实情境，激趣引思。选取生理盐水、碘酒、退烧药悬混液、保湿乳等真实的应用情境，贴近学生的生活体验，能引起学生的共鸣，激发学生的学习兴趣;所选的生活素材分别代表三种分散方式和形态，指向明确，切合学生所学知识。同时，从学生熟悉的事物出发，从已知中发现未知，从熟悉中感受新奇，符合学生的认知规律，能有效激发、保持学生的认知内驱力;情境运用前后一致，既能激发学生的学习动力，又能引发学生深思，促进学生带着疑问学习，体现了课堂教学的流畅性。
其二，甄选真实情境，落实“素养为本”的教学。真实的实验操作，为探究“物质在水中分散”提供宏观现象，图片呈现物质溶解后的微观构成，宏微结合认识溶液与悬浊液、乳浊液分散方式的不同，帮助学生理解溶液的特征，落实“宏观辨识与微观探析”核心素养的培养。化学与生活密切相关，生活中化学知识的应用非常普遍，精选切合学习主题的应用事实，创设生动的教学情境，为重点、难点内容的突破提供了认知模型。如结合生活经验：使块状冰糖较快地溶于水中，归纳出影响物质溶解速率的一般因素，体会化学规律在生活中的应用，建构模型认知。深度设计课堂教学，有机融合化学学科核心素养，使学生在主动获取知识的过程中揭示化学现象的本质，厘清变化过程蕴含的原理，增强化学学习的获得感。
其三，关注生活情境，体会学科价值。化学与人类的衣、食、住、行等密切相关，以日常生活中的化学问题为情境、线索，引导学生对生活现象做出解释、对生活问题进行解决，在此过程中学习相关化学知识;通过比较可溶物与不溶物在水中的分散方式和形态，从微观角度认识物质溶解对于生活、生产的意义，进而理解生活、生产中的悬混液、乳液配制的现实意义，从化学视角体会生产中配制悬混液、乳液的技术，加深对化学知识的理解，体验化学学科对满足人类对美好生活追求的重大贡献，突显化学“认识物质和创造物质”的学科价值，增强学好化学，指导人们合理利用自然资源的信念。
其四，落实评价，提升能力。化学日常学习评价是化学学习评价的一种重要表现形式，以真实问题情境为素材，引发问题，围绕问题设计教学环节，融合自学、讨论、实验等多种学习方式，让真实的问题情境成为教的载体、学的素材、评的依据，让“教、学、评”一体化落地生根。如此教学，定能提升学生解决真实问题的关键能力，促进学生化学学科核心素养的形成。
