【摘 要】注重選擇有真實情景的、符合學(xué)生認知特征的、具有一定綜合性和開放性的習(xí)題,通過改變問題的情景和呈現(xiàn)方式,來實現(xiàn)對學(xué)生方法、情感、態(tài)度與價值觀的培養(yǎng);習(xí)題的選擇和編制,應(yīng)充分體現(xiàn)習(xí)題在提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)方面的功能。以城鄉(xiāng)學(xué)生都熟悉的碳酸飲料為素材編制試題,讓他們在熟悉的生活情景中感受化學(xué)的重要性,了解化學(xué)與日常生活的密切關(guān)系;激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣,提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。
【關(guān)鍵詞】素材 原創(chuàng)試題 思路 反思
2011年版新課標指出,義務(wù)教育階段的化學(xué)教育,要激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的好奇心;在教學(xué)中創(chuàng)設(shè)以實驗為主的科學(xué)探究活動,從學(xué)生已有的經(jīng)驗出發(fā),讓他們在熟悉的生活情景中感受化學(xué)的重要性,了解化學(xué)與日常生活的密切關(guān)系;逐步學(xué)會分析、解決與化學(xué)有關(guān)的一些簡單實際問題;教師既要吸取以往習(xí)題教學(xué)的經(jīng)驗,還應(yīng)積極改進習(xí)題教學(xué)。習(xí)題的選擇和編制,應(yīng)充分體現(xiàn)習(xí)題在提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)方面的功能。
以城鄉(xiāng)學(xué)生都熟悉的碳酸飲料為素材編制試題,讓他們在熟悉的生活情景中感受化學(xué)的重要性,了解化學(xué)與日常生活的密切關(guān)系;激發(fā)學(xué)生對科學(xué)的興趣,提高學(xué)生的科學(xué)探究能力?;瘜W(xué)課堂教學(xué)改革的實踐,要求教師提高教學(xué)反思能力。本題在使用過程中幾經(jīng)打磨,成為現(xiàn)在所呈現(xiàn)的模式。
一、素材
九年級滬教版化學(xué)教材第41頁的“觀察與思考”欄目有如下一幅圖片,配以簡短、精練的文字。
生活中存在著大量與化學(xué)有關(guān)的素材,教學(xué)過程中可以根據(jù)學(xué)生的具體情況和教學(xué)需要收集、篩選和使用素材。筆者遴選這個城鄉(xiāng)學(xué)生都熟悉的素材,鎖定中考探究題命制的模式,命制如下一道原創(chuàng)試題。
二、原創(chuàng)試題
CO2可用于制備碳酸飲料,人飲后有清涼感。某同學(xué)設(shè)計如下實驗,測定某品牌碳酸飲料中CO2的含量。
【實驗方案一】
(1)將250mL瓶裝碳酸飲料放在冰箱中冷凍至剛好結(jié)冰;
(2)將飲料從冰箱內(nèi)取出,迅速加入質(zhì)量分數(shù)為50%的NaOH溶液5mL;倒轉(zhuǎn)飲料瓶,輕輕振蕩,然后放置恢復(fù)至室溫,待測定;
(3)稱得裝置C的質(zhì)量為xg,按下圖連接實驗裝置。取50mL待測溶液至儀器②中,關(guān)閉開關(guān)a,打開儀器①的活塞,向儀器②中注入稀鹽酸,至不再產(chǎn)生氣泡,關(guān)閉儀器①的活塞;
(4)打開開關(guān)a,向裝置A中鼓入空氣,一段時間后,稱量C裝置的質(zhì)量為yg。
注:實驗中各種溶液的密度都視為1g/mL。堿石灰是CaO與NaOH的固體混合物。
回答下列問題:
(1)上述裝置中,儀器①的名稱為________,②的名稱為________。
(2)裝置A的目的是________,裝置D的目的是________。
(3)步驟①中冷凍碳酸飲料的目的是________。步驟②中反應(yīng)的化學(xué)方程式為________,加入NaOH溶液的目的是________。
(4)步驟④中鼓入空氣的目的是________。
(5)根據(jù)題中提供的數(shù)據(jù)計算此品牌碳酸飲料中CO2的含量為_______g/L。
(6)若沒有B裝置,則測得的CO2含量會________(填“偏大”或“偏小”)。
【實驗方案二】
①②與方案一相同;③按右圖連接實驗裝置。稱得整個裝置(含藥品)的質(zhì)量,打開活塞注入足量稀鹽酸,間隔10s連續(xù)稱量整個裝置的質(zhì)量,直到整個裝置的質(zhì)量不變?yōu)橹埂?/p>
(1)注入足量稀鹽酸后發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的方程式為 。
(2)該實驗中稱量操作至少進行 次。
(3)裝置B的目的是________。
(4)有學(xué)生提出該方案測得的CO2含量會偏小,該學(xué)生的理由除了可能是空氣中水蒸氣對實驗結(jié)果的影響外,還可能是________。
【實驗方案三】①②與方案一相同,按照下圖進行實驗。
(1)操作X的名稱是________________;
(2)你認為這個方案可行否?理由是
【實驗方案四】沉淀法測定(空白實驗法)
某同學(xué)利用下圖所示的方案,則原樣品中CO2的含量為_______________(用含字母的代數(shù)式表示)。
三、命制思路
1.貼近生活,走出教材。
中考試題命制的素材曾經(jīng)涉及過“廚房中的化學(xué)”“洗滌劑中的化學(xué)”“干燥劑中的化學(xué)”“食品中的化學(xué)”等多個話題,無一不體現(xiàn)出化學(xué)緊密聯(lián)系生產(chǎn)實際,貼近生活常見物品,因而常有“化學(xué)即生活”這一說法。
滬教版教材在“我們身邊的物質(zhì)——奇妙的二氧化碳”這一節(jié)的拓展視野部分介紹了耳熟能詳?shù)摹皽厥倚?yīng)”這一科技名詞,該素材早已被中考命題專家捕捉并命制成試題,這是走出教材的典型案例。難道教材這一章節(jié)中的素材已經(jīng)被挖盡?筆者遴選出“觀察與思考”這一子欄目的素材,循著中考命題的方向,將原本的定性探究引領(lǐng)到定量探究的高度,或許還能為學(xué)生高中化學(xué)的學(xué)習(xí)(定量要求較高)做點先前鋪墊與滲透。
2.尊重教材,遵循規(guī)律。
任何形式的學(xué)校教育教學(xué)必須遵循學(xué)生的認知規(guī)律,九年級才開設(shè)化學(xué)這門新科目亦是出于“認知規(guī)律”的考慮。該章節(jié)教學(xué)的時候大多停留在定性層面,借鑒生活中的經(jīng)驗提出一些可解決的問題,諸如:怎么讓二氧化碳氣體更多地從飲料瓶中逸出?石灰水是純凈物還是混合物?你觀察到什么現(xiàn)象?這現(xiàn)象說明了什么?請你寫出化學(xué)反應(yīng)方程式。在中考復(fù)習(xí)的時候再也沒有必要機械重復(fù),且考慮高中階段學(xué)習(xí)定量要求相對較高這一不可回避的事實,利用這一素材,結(jié)合學(xué)生曾經(jīng)有過的生活情景與感受,將實驗一前面的過程設(shè)計為①②兩個步驟,學(xué)生在做習(xí)題的時候也有“清涼”的體驗。
為了體現(xiàn)新課標三維目標之一的“過程與方法”,題目編制時在實驗準備階段將過程再度細化:冷凍→加5mL堿溶液→取50mL樣液。(當初只是想讓學(xué)生在答題的時候不要忘記“取樣”這一步操作,而后來試用后卻發(fā)現(xiàn),正是這5mL堿溶液的介入,讓命題人發(fā)現(xiàn)學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力之欠缺。數(shù)據(jù)變化如下:250mL→255mL→50mL,最后計算1000mL即1L中CO2的含量,題目要求填寫____________g/L。)
由此可見學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,對于“數(shù)據(jù)→擴大→收縮→擴大”以及單位的轉(zhuǎn)換方面能力尚欠缺;本題一經(jīng)訓(xùn)練,達到了復(fù)習(xí)查漏補缺的目的。
3.立足本位,彰顯特色。
每個學(xué)科都有本學(xué)科的本位思想、學(xué)科特色,化學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,與人們的日常生活密切相關(guān),既然是科學(xué)探究的實驗,就有可能出現(xiàn)有不同的結(jié)果。本題的實驗三答案開放,學(xué)生說出匹配的理由就可以給分,鼓勵學(xué)生創(chuàng)新地思考問題,“不唯書,不唯上,只唯實”,培養(yǎng)實事求是的科學(xué)精神。后來在評講習(xí)題的時候,把這個小實驗帶進課堂,也打破“復(fù)習(xí)課無實驗”的傳統(tǒng)習(xí)慣;一定濃度的氯化鈣溶液滴入氫氧化鈉溶液后,渾濁現(xiàn)象比較明顯。
生活中化學(xué)物質(zhì)的成分比較復(fù)雜,即使是碳酸飲料,學(xué)生通常只知道含有二氧化碳、碳酸,對于檸檬酸等其他輔料、添加劑一般不會關(guān)心,雖說“對比實驗”學(xué)生比較熟悉,但是在后期復(fù)習(xí)的課堂教學(xué)中,因為學(xué)生具備了一些反應(yīng)原理方面的知識,竟然有學(xué)生提出這樣的問題:氫氧化鈉就只跟碳酸飲料中的二氧化碳反應(yīng)嗎?是不是還會跟飲料中其他物質(zhì)反應(yīng)?檸檬酸也是酸類物質(zhì),酸與堿能反應(yīng)呀。(這是九年級會思考的學(xué)生在復(fù)習(xí)階段完全可能提出的“課堂生成問題”)。問題如何解決?在這個時候,延伸采用“空白實驗法”恰到好處。這種大膽的做法,也是新課標所倡導(dǎo)的(對于真實的化學(xué)、未知的成分,要考慮多方面的因素?!翱瞻讓嶒灧ā币簿褪轻槍@樣的問題,通常采用的科學(xué)實驗方法)。
【參考文獻】
教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標準(2011年版)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2012.
(作者單位:江蘇省高郵市南海中學(xué),江蘇省高郵市教研室)