法浩

摘要：在物質(zhì)及轉(zhuǎn)化教學(xué)中將知識體系、認(rèn)知方式和情境應(yīng)用協(xié)調(diào)發(fā)展作為教學(xué)目標(biāo)，以化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力的應(yīng)用、體驗(yàn)與培養(yǎng)為價(jià)值取向設(shè)計(jì)知識建構(gòu)、實(shí)驗(yàn)探究、證據(jù)推理等類型的教學(xué)活動，依據(jù)問題解決途徑規(guī)劃教學(xué)任務(wù)，對二氧化硫及轉(zhuǎn)化進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐。

關(guān)鍵詞：物質(zhì)及轉(zhuǎn)化;學(xué)科關(guān)健能力;教學(xué)實(shí)踐;二氧化硫

文章編號：1008-0546（2021）03-0008-06 中圖分類號：G632.41 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.03.002

一、問題的提出

物質(zhì)及轉(zhuǎn)化是化學(xué)學(xué)科重要的學(xué)習(xí)內(nèi)容，具有多元化的教學(xué)價(jià)值取向。傳統(tǒng)教學(xué)往往過于強(qiáng)調(diào)對物質(zhì)及轉(zhuǎn)化的知識體系建構(gòu)而忽略認(rèn)知方式培養(yǎng)和情境應(yīng)用遷移。2003版課標(biāo)實(shí)施以來，教學(xué)設(shè)計(jì)逐漸關(guān)注知識體系、認(rèn)知方式、情境應(yīng)用的平衡、融合、轉(zhuǎn)換，認(rèn)知方式和情境應(yīng)用在教學(xué)中所占比例逐步提高，逐步突出情境創(chuàng)設(shè)對教學(xué)活動的作用，使學(xué)生在真實(shí)情境中主動探究、獲得知識、培養(yǎng)能力、發(fā)展素養(yǎng)。但深人一線教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，知識體系、認(rèn)知方式、情境應(yīng)用的分配比例失當(dāng)問題仍普遍存在，主要體現(xiàn)在：（1）過于注重物質(zhì)及轉(zhuǎn)化知識細(xì)節(jié)的學(xué)習(xí)，將知識的習(xí)得作為課堂教學(xué)最重要的任務(wù)，忽略知識體系建構(gòu)和認(rèn)知思路形成;（2）真實(shí)情境的作用往往限于引出物質(zhì)及轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)對象，或基于相關(guān)知識說明、解釋情境中簡單問題，缺少聚焦情境問題深度解決的教學(xué)實(shí)踐;（3）學(xué)生對認(rèn)知活動的過程體驗(yàn)、方法指導(dǎo)亟待加強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)探究、證據(jù)推理活動內(nèi)容缺乏有效設(shè)計(jì)。解決上述問題無疑需要有效提升學(xué)生基于學(xué)科理解的認(rèn)知、應(yīng)用能力。

2017年9月中共中央辦公廳、國務(wù)院辦公廳印發(fā)《關(guān)于深化教育體制機(jī)制改革的意見》中明確指出，要注重培養(yǎng)支撐終身發(fā)展、適應(yīng)時(shí)代要求的關(guān)鍵能力。因此，關(guān)鍵能力也必然成為新時(shí)代學(xué)科育人的價(jià)值追求。已有研究多對化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力的內(nèi)涵、要素、框架、評價(jià)等進(jìn)行闡釋，但對關(guān)鍵能力如何落地的教學(xué)實(shí)踐成果較少，因此物質(zhì)及轉(zhuǎn)化教學(xué)中如何進(jìn)行學(xué)生化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力的培育實(shí)踐值得關(guān)注。以蘇教版《化學(xué)1》教材專題4第一單元“二氧化硫的性質(zhì)和應(yīng)用”為例進(jìn)行實(shí)踐嘗試。

二、學(xué)科關(guān)鍵能力培育的教學(xué)設(shè)計(jì)思路

1.培育學(xué)科關(guān)鍵能力，規(guī)劃教學(xué)活動

研究表明，化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力是基于化學(xué)特定認(rèn)知或特定活動的學(xué)科能力發(fā)展目標(biāo)具體化，是眾多化學(xué)學(xué)科能力要素中處于中心位置、最重要、最有價(jià)值、能起決定作用的能力[1]，可分為信息獲取與加工能力、證據(jù)識別與推理能力、模型建構(gòu)與認(rèn)知能力、實(shí)驗(yàn)操作與探究能力等要素[2-4]。能力培育源于活動、指向分析解決問題，因此學(xué)科關(guān)鍵能力培育實(shí)踐的關(guān)鍵在于規(guī)劃基于問題解決的教學(xué)活動類型、內(nèi)容及實(shí)施方式。

依據(jù)學(xué)科關(guān)鍵能力要素的活動指向，確定知識建構(gòu)、證據(jù)推理和實(shí)驗(yàn)探究為培育學(xué)科關(guān)鍵能力的主要活動類型（見圖1）。但任一活動類型都并非僅依賴相應(yīng)能力要素，而需要多種能力要素互相融合、綜合運(yùn)用。如知識建構(gòu)信息獲取與加工、模型建構(gòu)與應(yīng)用能力，實(shí)驗(yàn)探究活動中除實(shí)驗(yàn)操作與探究能力外，信息獲取與加工能力、證據(jù)識別與推理能力不可或缺。證據(jù)推理活動不僅是證據(jù)識別與推理，也是模型建構(gòu)與應(yīng)用過程。況且知識建構(gòu)、實(shí)驗(yàn)探究和證據(jù)推理三類活動之間還存在相互關(guān)聯(lián)、相互轉(zhuǎn)化關(guān)系，因此教學(xué)活動中關(guān)鍵能力培育的要素指向可以有所側(cè)重，但不必孤立對待。

2.聚焦情境問題解決，設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)

學(xué)科關(guān)鍵能力發(fā)展價(jià)值在于解決真實(shí)情境問題，依據(jù)問題解決的思路、策略，設(shè)計(jì)適宜知識建構(gòu)、證據(jù)推理、實(shí)驗(yàn)探究活動深入開展的教學(xué)任務(wù)，在完成教學(xué)任務(wù)的過程中實(shí)現(xiàn)學(xué)科關(guān)鍵能力的培育與提高。如二氧化硫及轉(zhuǎn)化教學(xué)以硫酸型酸雨成因及防治為教學(xué)情境，將問題解決途徑分解為“SO2如何轉(zhuǎn)化為H2SO4”“酸雨如何形成”“如何減少酸雨形成，減輕酸雨危害”“如何合理利用SO2→H2SO4轉(zhuǎn)化”的遞進(jìn)過程，將其作為主線設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)。

3.適切任務(wù)活動需求，組織教學(xué)內(nèi)容

以教學(xué)任務(wù)的完成及相應(yīng)教學(xué)活動的開展為取向，提供教學(xué)資源、組織教學(xué)活動內(nèi)容，為學(xué)科關(guān)鍵能力培育提供保障（見圖2）。

三、教學(xué)實(shí)踐

1.教學(xué)目標(biāo)

（1）認(rèn)識二氧化硫具有辨識性的物理性質(zhì)，能從酸性氧化物、還原性、特性視角認(rèn)識二氧化硫的化學(xué)性質(zhì)，會依據(jù)復(fù)分解反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)原理分析二氧化硫主要轉(zhuǎn)化，嘗試初步建構(gòu)基于酸性氧化物和元素化合價(jià)變化的二氧化硫轉(zhuǎn)化關(guān)系。

（2）形成認(rèn)知二氧化硫性質(zhì)及轉(zhuǎn)化關(guān)系的視角、思路、方法;通過實(shí)驗(yàn)探究、情境問題分析、解決活動培養(yǎng)獲取有效信息、識別證據(jù)、推理分析的能力。

（3）形成對硫酸型酸雨形成及防治問題的科學(xué)認(rèn)識，客觀、辯證地看待二氧化硫、二氧化硫至硫酸轉(zhuǎn)化的價(jià)值與危害，形成正確應(yīng)用物質(zhì)及轉(zhuǎn)化的意識。

2.教學(xué)實(shí)錄

（1）創(chuàng)設(shè)情境：聚焦問題的解決路徑

[教師]黨的十八大以來，生態(tài)文明建設(shè)成為我國治理的重要戰(zhàn)略任務(wù)，“綠水青山就是金山銀山”的理念深入人心、形成廣泛共識。美麗徐州、從我做起、人人有責(zé)。環(huán)境的保護(hù)和改善離不開化學(xué)，通過化學(xué)學(xué)習(xí)了解產(chǎn)生環(huán)境問題的根源，才能有的放矢、對癥下藥，真正解決問題。本節(jié)課探討當(dāng)今環(huán)境治理中的一個(gè)典型問題——酸雨防治。

[問題解決]請同學(xué)們回答關(guān)于酸雨的三個(gè)問題：酸雨如何界定？酸雨成分有哪些？空氣中哪種物質(zhì)含量增多會造成酸雨？

[教師]

①硫酸型酸雨形成的關(guān)鍵是SO2→H2SO4，若有效治理酸雨，必須深刻認(rèn)識SO2，以及它如何轉(zhuǎn)化成HZSO4。

②認(rèn)知物質(zhì)的一般思路為：初步感知一類比參照一類別認(rèn)知一特性辨識一應(yīng)用實(shí)踐，在SO2的學(xué)習(xí)中注意應(yīng)用。

設(shè)計(jì)意圖：確立酸雨問題為教學(xué)情境，聚焦化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)對解決社會問題、推進(jìn)社會發(fā)展的意義與價(jià)值。基于學(xué)生對酸雨問題的已有知識進(jìn)行繼續(xù)學(xué)習(xí)探究，體現(xiàn)學(xué)習(xí)的延續(xù)與發(fā)展。將情境問題分析與化學(xué)學(xué)科知識關(guān)聯(lián)，對如何進(jìn)行物質(zhì)性質(zhì)的學(xué)習(xí)進(jìn)行認(rèn)知方式指導(dǎo)。

（2）知識獲?。河^念引領(lǐng)的信息加工

觀察試管中密封的二氧化硫，總結(jié)其顏色、狀態(tài)、氣味，推測密度。

[教師]

①二氧化硫的溶解性在后續(xù)學(xué)習(xí)中會有體驗(yàn);

②啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想：在生活中哪些場合聞過二氧化硫的氣味？

[學(xué)生]在放鞭炮、燒煤的爐子等處曾聞到類似氣味。

[教師]火藥、燃煤中含硫元素，燃燒后均能產(chǎn)生二氧化硫。煤炭等含硫燃料燃燒是大氣中二氧化硫的主要來源之一。談及二氧化硫，人們總將其與有毒、酸雨、污染聯(lián)系一起，好像其存在就是危害，必須根除。其實(shí)二氧化硫有很多正面價(jià)值，是人類發(fā)展不可或缺的一種物質(zhì)。從百度（見圖3）初步了解它的重要用途。

[教師]物質(zhì)的用途由其性質(zhì)直接決定，嘗試通過用途來推測二氧化硫具備的性質(zhì)？

[學(xué)生]用于制亞硫酸，說明其為酸性氧化物;能抗氧化說明具有還原性;作漂白劑說明具有漂白性;通過SO2→H2SO4的轉(zhuǎn)化制硫酸及硫酸鹽。

[教師]①網(wǎng)絡(luò)資源雖便捷，但不少是片面甚至錯(cuò)誤的，若真正學(xué)習(xí)知識還需借助教材、教輔、專業(yè)書籍、文獻(xiàn)等資料;

②SO2→H2SO4既可制硫酸（硫酸鹽），又可形成酸雨，可見任何事物都具有兩面性，同一轉(zhuǎn)化過程對社會造福還是危害，取決于人類如何利用。正確、合理地應(yīng)用物質(zhì)，必須從對物質(zhì)的深度認(rèn)知開始。

[學(xué)生實(shí)驗(yàn)]將玻璃棒上的pH試紙、I2試紙、品紅試紙濕潤后放入裝有二氧化硫的試管（見圖4），塞緊橡皮塞后觀察現(xiàn)象，推測原因。

學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、小組合作、交流討論、匯報(bào)補(bǔ)充。

[學(xué)生]pH試紙變紅，說明SO2水溶液呈酸性，SO2是酸性氧化物;I2試紙褪色，因碘單質(zhì)是常見的氧化劑，說明SO2具有還原性;品紅試紙褪色，說明SO2具有漂白性。

[教師]通過實(shí)驗(yàn)認(rèn)識與用途推測等初步感知活動可獲得一致的結(jié)果：二氧化硫是酸性氧化物，具有還原性、漂白性，這是對二氧化硫性質(zhì)須具備的觀念性認(rèn)識。但初步感知后仍有不少并未解決的問題，對性質(zhì)的認(rèn)知還有待深入，需要進(jìn)一步進(jìn)行學(xué)習(xí)。

設(shè)計(jì)意圖：將二氧化硫性質(zhì)的初步感知作為信息獲取與加工的訓(xùn)練平臺，在常用教材文本、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上補(bǔ)充創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)資源作為信息素材，豐富學(xué)生認(rèn)知物質(zhì)的信息視野，引導(dǎo)學(xué)生辨別有效信息，遵循一定的物質(zhì)性質(zhì)認(rèn)知視角對獲取的信息進(jìn)行提煉、加工，概括獲得基于核心視角的物質(zhì)性質(zhì)觀念性認(rèn)知，從而訓(xùn)練學(xué)生的信息獲取與加工能力。

（3）模型建構(gòu)：價(jià)類二維的邏輯認(rèn)知

[教師]通過初步感知得到的知識，需要經(jīng)過思維的加工才能理解深刻，請同學(xué)們與我一同體驗(yàn)類比（異中求同、同中求異）的樂趣。

①SO2組成、性質(zhì)（酸性氧化物）類似CO2，模仿類推SO2：CO2→H2CO3推得SO2→H2SO3;CO2→CO32-推得SO2→SO32-。

[學(xué)生]由CO2+H2O=H2CO3、CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O模仿類推SO2與H2O、NaOH溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。

②組成類似CO2的原因是S、C元素的化合價(jià)均為+4，但在化學(xué)反應(yīng)中的變化趨并不相同：+4價(jià)C元素化合價(jià)只能降低，常降為+2價(jià)（CO）、O價(jià)（C）;+4價(jià)S元素化合價(jià)既可升高至+6價(jià)（SO3、H2SO4、SO42-），也可降低至0價(jià)（S）;實(shí)驗(yàn)事實(shí)表明，+4價(jià)S元素化合價(jià)升高更易實(shí)現(xiàn)，可見SO2雖既有氧化性、也有還原性，但以還原性為主。

[學(xué)生]繪圖表述SO2至H2SO3、SO32-、SO3、H2SO4、SO42-、S的轉(zhuǎn)化關(guān)系，注意體現(xiàn)硫元素化合價(jià)的變化。

[教師]選擇合適的反應(yīng)物及條件實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化。

（1）SO2→SO3：與O2（由組成變化分析），發(fā)生氧化還原反應(yīng)（由硫元素化合價(jià)變化分析），需催化劑并加熱的條件，且為可逆反應(yīng)。

（2）SO2-H2SO4：需氧化劑（由硫元素化合價(jià)變化分析）與水（由組成變化分析）兩者兼有，可通過①分別與O2、H2O反應(yīng)，通過兩步轉(zhuǎn)化實(shí)現(xiàn);②與氧化劑溶液直接反應(yīng)實(shí)現(xiàn)，如氯水溶液（碘水溶液）、酸性KMnO4溶液、H2O2溶液等;③溶解少量O2的水。

展示推理的思維過程，書寫SO2與O2、氯水溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式，訓(xùn)練依據(jù)組成、氧化還原反應(yīng)原理進(jìn)行符號表征能力。

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生從物質(zhì)類別、元素化合價(jià)變化的視角，運(yùn)用類比、演繹等推理方法進(jìn)行認(rèn)知物質(zhì)的思維活動，通過符號表征方式外顯物質(zhì)及轉(zhuǎn)化認(rèn)知模型的建構(gòu)過程，形成學(xué)生良好的物質(zhì)認(rèn)知結(jié)構(gòu)、認(rèn)知方式應(yīng)用和模型建構(gòu)經(jīng)驗(yàn)，提高學(xué)生模型建構(gòu)與認(rèn)知能力。應(yīng)用認(rèn)知模型并基于組成變化、反應(yīng)原理和條件選擇對SO2→H2SO4轉(zhuǎn)化所形成的認(rèn)知，有助于在后續(xù)情境應(yīng)用中有效遷移。

（4）實(shí)驗(yàn)探究：定性定量結(jié)合的證據(jù)推理

[學(xué)生質(zhì)疑]溶解少量O2的水中沒有催化劑，能氧化SO2嗎？

[教師]有必要通過實(shí)驗(yàn)解決這個(gè)問題。

[教師演示]

①用針筒收集80mL的SO2氣體，再吸入一定體積的水，觀察現(xiàn)象;

②在一試管中取約5mL SO2水溶液，滴入BaCl2溶液，觀察現(xiàn)象（可在一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)觀察，并用另一試管取5mL蒸餾水做對照）。

[教師]描述所觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，尋找證據(jù)進(jìn)行解釋。

[學(xué)生1]實(shí)驗(yàn)1針筒體積迅速縮小至約30mL，說明SO2在水中大量溶解。

[學(xué)生2]實(shí)驗(yàn)2無明顯現(xiàn)象，說明SO2溶液與BaCl2溶液不反應(yīng)。

[學(xué)生3]實(shí)驗(yàn)2放置一段時(shí)間后能看到有少量渾濁出現(xiàn)，說明SO2溶液與BaCl2溶液能反應(yīng)。

[教師]你認(rèn)為少量渾濁的成分是什么？

[學(xué)生3]我覺得是BaSO3。

[教師]你判斷的依據(jù)是？

[學(xué)生3]SO2與水反應(yīng)生成H2SO3，與BaCl2發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成BaSO3。

[教師]為什么一開始無明顯現(xiàn)象，過一會才能產(chǎn)生少量渾濁？

[學(xué)生4]大概是因?yàn)镠2SO3的含量較少，且與BaCl2反應(yīng)比較慢。

[學(xué)生5]我不贊同渾濁是BaSO3，H2SO3與BaCl2如果反應(yīng)得到BaSO3與HCl，違背了復(fù)分解反應(yīng)弱酸不能制強(qiáng)酸的規(guī)律。

[教師]渾濁如果不是BaSO3，那會是什么？判斷的依據(jù)？

[學(xué)生6]我覺得是BaSOa，SO2水溶液中的H2SO3被溶液中的O2氧化為H2SO4，再與BaCl2反應(yīng)得BaSO4，H2SO3與O2反應(yīng)緩慢且O2量較少，所以產(chǎn)生渾濁較慢且少。

[教師]請同學(xué)們梳理同學(xué)3、4與同學(xué)5、6的推理過程與結(jié)論，做出自己的評價(jià)，你支持哪種判斷？兩種推理分析差異的焦點(diǎn)在于生成的渾濁是BaSO3還是BaSO4，能否設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)對渾濁進(jìn)行鑒別？

學(xué)生獨(dú)立思考、交流討論、評價(jià)判斷、完善方案。

[學(xué)生7]BaSO3與BaCO3類似，都能與鹽酸反應(yīng)。因此可向?qū)嶒?yàn)2產(chǎn)生的渾濁中加入鹽酸，如果渾濁變澄清說明是BaSO3，如果無明顯變化則是BaSO4。

[教師]分析的很有道理。通過實(shí)驗(yàn)判斷結(jié)果究竟如何。

[演示]③將實(shí)驗(yàn)2的混合液分于兩支試管，取其中一支試管滴入少許稀鹽酸，與另一支試管中混合液進(jìn)行對照。

[教師]實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明加入鹽酸后無明顯變化，渾濁應(yīng)該是BaSO4 ，說明SO2水溶液中的H2SO3被溶液中的O2氧化為H2SO4的結(jié)論合理。盡管部分同學(xué)認(rèn)為渾濁是BaSO3的結(jié)論是不妥的，但你們分析推理的過程值得肯定并堅(jiān)持。要知道，不斷發(fā)現(xiàn)并糾正錯(cuò)誤是自然科學(xué)發(fā)展的不竭動力。

[教師]由于氧氣在水中的溶解度較小，致使渾濁現(xiàn)象不夠明顯。使用雙氧水溶液，可以“增強(qiáng)”實(shí)驗(yàn)效果。

[演示]④向?qū)嶒?yàn)3對照試管的混合液中滴加雙氧水溶液，產(chǎn)生大量沉淀后再滴入鹽酸，沉淀不溶解。

學(xué)生解釋實(shí)驗(yàn)4，強(qiáng)化H2SO3被氧化為H2SO4的認(rèn)識，規(guī)范基于實(shí)驗(yàn)的證據(jù)推理過程。

[教師]隨著實(shí)驗(yàn)技術(shù)不斷發(fā)展，運(yùn)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)可以從微觀視角定量化探究實(shí)驗(yàn)原理。使用傳感器對二氧化硫飽和溶液的電導(dǎo)率、溶解氧，pH、溫度變化進(jìn)行監(jiān)測，通過數(shù)據(jù)分析體驗(yàn)反應(yīng)的過程，見圖5～7。

[學(xué)生8]從曲線變化趨勢看，SO2溶液中的H2SO3在02的作用（溶解氧逐漸降低）下逐漸轉(zhuǎn)化為H2SO4（電導(dǎo)率、酸性逐漸增強(qiáng)），反應(yīng)放熱（溫度逐漸升高）。

[教師]綜合應(yīng)用離子檢驗(yàn)、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)的方式，從定性、定量相結(jié)合的角度進(jìn)行探究，又可以認(rèn)識到：SO2的溶解性較大，H2SO3酸性弱于HCl，也能被氧化為H2SO4，且還原性強(qiáng)于SO2，常溫下即可被O2氧化。

[學(xué)生]在含硫物質(zhì)轉(zhuǎn)化關(guān)系圖中補(bǔ)充H2SO3-H2SO4的轉(zhuǎn)化，明確轉(zhuǎn)化條件。

設(shè)計(jì)意圖：組織學(xué)生通過師生、生生間廣泛、深入的互動研討，充分參與問題發(fā)現(xiàn)、分析、解決的實(shí)驗(yàn)探究過程，認(rèn)識實(shí)驗(yàn)探究的內(nèi)在邏輯是基于證據(jù)的推理，引導(dǎo)學(xué)生分析解決問題的關(guān)健證據(jù)，并對實(shí)驗(yàn)信息進(jìn)行證據(jù)識別與搜集，指導(dǎo)學(xué)生完成證實(shí)、證偽相結(jié)合的推理過程，通過探究實(shí)踐培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究、證據(jù)識別和邏輯推理能力;對教材設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)進(jìn)行基于探究邏輯的拆分、重組，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)活動的問題引領(lǐng)和證據(jù)識別功能，并以補(bǔ)充研究視角、豐富證據(jù)類型為目的設(shè)計(jì)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生全面感受實(shí)驗(yàn)工具、技術(shù)對科學(xué)探究的作用與價(jià)值。

（5）辯證分析：基于知識理解的情境應(yīng)用

[問題解決1]理解認(rèn)知SO2性質(zhì)的基礎(chǔ)上，可以嘗試向酸雨說“不”了。教材中對酸雨問題用插圖進(jìn)行了很好的詮釋，同學(xué)們能夠讀懂多少信息？

[學(xué)生]對照教材圖片，解釋空氣中SO2的來源、轉(zhuǎn)化為酸雨的原理、酸雨對環(huán)境的危害等。在教師的引導(dǎo)下，明晰分析插圖信息的視角、思路。

[問題解決2]在了解酸雨成因的基礎(chǔ)上，即可見招拆招、對癥下藥，構(gòu)思防治酸雨的基本思路了。請同學(xué)們認(rèn)真思考，提出自己的觀點(diǎn)。

[學(xué)生1]可以想辦法吸收燃燒產(chǎn)生的S02。

[教師]你能否根據(jù)所學(xué)知識推薦一些可用的試劑？

[學(xué)生1]由于SO2是酸性氧化物，所以我想選擇NaOH來吸收。

組織學(xué)生討論，對常見的堿、氧化劑從成本、濃度、狀態(tài)等因素進(jìn)行評價(jià)，選擇適合工業(yè)吸收SO2的試劑。

[學(xué)生2]可以設(shè)法將燃料中的硫元素除掉。

[學(xué)生3]也可以選擇新型燃料或能源。

[教師]如果已經(jīng)形成酸雨并落到地面，如何減少對土壤的危害？

[學(xué)生]認(rèn)識問題關(guān)鍵是中和酸雨中的硫酸，并選擇適合的堿性物質(zhì)。

[教師]針對“含硫燃料→二氧化硫→酸雨形成”過程的每一個(gè)環(huán)節(jié)有的放矢、有序思考，從原理、效果、難度、成本等方面進(jìn)行評價(jià)，從而尋找解決酸雨問題的合理方案。

[問題解決3]學(xué)習(xí)化學(xué)的重要目的不僅在于預(yù)防可能危害，更主要的是充分發(fā)揮物質(zhì)及反應(yīng)的正能量，試想如果通過SO2去制備H2SO4，需要在哪些方面精心設(shè)計(jì)？

[學(xué)生1]因?yàn)镾O2轉(zhuǎn)化為SO3或H2SO3均為可逆反應(yīng)，所以我覺得應(yīng)該考慮如何讓SO2盡量多的轉(zhuǎn)化。

[學(xué)生2]因?yàn)樯a(chǎn)H2SO4必須用到SO2，我考慮要注意防止它排放到空氣中。

[學(xué)生3]因?yàn)镠2SO4有腐蝕性，所以應(yīng)該選擇合適的材料制造生產(chǎn)設(shè)備。

[學(xué)生4]應(yīng)該考慮選擇什么原料來制取S認(rèn)。

[學(xué)生5]考慮生產(chǎn)H2SO4需要的原料、可能造成的危害，因此要考慮制H2SO4工廠的選址問題。

[教師]把反應(yīng)原理轉(zhuǎn)化為實(shí)際生產(chǎn)，要考慮問題的角度更全面，過程更為復(fù)雜、深刻，但總要以化學(xué)知識為依據(jù)和基礎(chǔ)。同學(xué)們的討論很有價(jià)值，不過還需要用系統(tǒng)的方法對各種問題進(jìn)行分類研究并解決，但可以確定的是，SO2-H2SO4的轉(zhuǎn)化有效利用、造福社會是完全可行的。

[總結(jié)]SO2的各種應(yīng)用（正面、反面）均為其酸性氧化物、還原性及漂白性的具體體現(xiàn)，關(guān)鍵在于人類如何運(yùn)用。學(xué)好化學(xué)知識對合理正確地使用物質(zhì)、有效規(guī)避其風(fēng)險(xiǎn)危害彌足關(guān)鍵?；瘜W(xué)品不是危險(xiǎn)品，化學(xué)不是災(zāi)難，希望同學(xué)們都來做這一觀念的宣傳者、踐行者。

設(shè)計(jì)意圖：引導(dǎo)學(xué)生在真實(shí)情境中識別、應(yīng)用、理解SO2的主要性質(zhì)，運(yùn)用SO2→H2SO4轉(zhuǎn)化的原理、條件控制進(jìn)行情境問題的分析與解決，在情境應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)對物質(zhì)及轉(zhuǎn)化知識的再理解、再認(rèn)知。引導(dǎo)學(xué)生對情境問題進(jìn)行多角度分析，基于證據(jù)提出自己的結(jié)論，指導(dǎo)學(xué)生規(guī)范思維過程，遵循問題的發(fā)展有序思考、把握問題的組成系統(tǒng)思考、關(guān)注問題的本質(zhì)辯證思考，逐步優(yōu)化學(xué)生思維品質(zhì)、發(fā)展學(xué)生思維素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生解決真實(shí)復(fù)雜問題的關(guān)健能力。

四、結(jié)語

依據(jù)情境問題解決思路設(shè)計(jì)教學(xué)任務(wù)，注重基于學(xué)科核心視角獲取觀念性知識、形成知識結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化知識在真實(shí)情境中的遷移應(yīng)用，使學(xué)習(xí)不拘泥于知識;基于學(xué)科關(guān)鍵能力應(yīng)用組織教學(xué)活動，關(guān)注知識獲取、問題解決過程的思維活動運(yùn)行與優(yōu)化，豐富認(rèn)知過程方式和問題解決策略體驗(yàn)，使學(xué)習(xí)更指向素養(yǎng)。但應(yīng)認(rèn)識到，基于情境問題的教學(xué)并非減弱知識的重要地位，而是轉(zhuǎn)變知識教學(xué)的價(jià)值取向——由事實(shí)性知識轉(zhuǎn)向觀念性、結(jié)構(gòu)性、遷移性知識。知識是學(xué)科關(guān)鍵能力的本源，學(xué)生對知識的理解是學(xué)科關(guān)鍵能力發(fā)展的起點(diǎn)[5]，即將使用的新版教材中增加二氧化硫內(nèi)容，將含硫元素物質(zhì)轉(zhuǎn)化置于酸雨問題認(rèn)知前學(xué)習(xí)，是為了在情境問題解決前進(jìn)行足夠的知識儲備。關(guān)鍵能力的培養(yǎng)具有進(jìn)階性，應(yīng)用關(guān)鍵能力解決問題的體驗(yàn)、嘗試，具體思路、方法、策略的指導(dǎo)，真實(shí)復(fù)雜情境應(yīng)用于教學(xué)的適配與整合，關(guān)鍵能力水平的評價(jià)，需要教師進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、持久的實(shí)踐。

參考文獻(xiàn)

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[3]單旭峰.科學(xué)命題，深化改革——2018年高考化學(xué)試題解析[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考，2018（7）：62-65

[4]江合佩.高中化學(xué)學(xué)科關(guān)鍵能力的測評及教學(xué)建議[J].教育測量與評價(jià)，2019（6）：42-49

[5]喻平.學(xué)科關(guān)鍵能力的生成與評價(jià)[J].教育學(xué)報(bào)，2018（4）：34-40

*本文系江蘇省十三五規(guī)劃葉圣陶教育思想研究專項(xiàng)課題“基于‘教是為了不教思想的高中化學(xué)學(xué)習(xí)方式的變革研究”（課題編號：YZ-c/2016/18）階段性研究成果。