基于真实的问题情境，落实化学学科核心素养——以“二氧化硫的性质”教学为例

王作特

苍南县宜山高级中学

摘要：学生的思想、素质和能力都是通过学习科学知识、掌握技能和方法而得到提高的。化学学科的核心素养主要有宏观识别和微观分析、转变观念和平衡思维、证明和模型认知、科学探索和创造、科学精神和社会责任等方面。化学核心能力对学生的终生学习与发展有很大的推动作用。新的课程标准中，强调要注重“素养为本”的教育，同时注重创造真正问题情境的创设。所以本文以二氧化硫的性质为实例，通过对现实环境的分析，提出了一种真实问题情境为基础的化学课堂教学，从多个视角进行问题的设计，并通过对问题进行深入研究，通过创造性的实验，使学生在深层次的参与中得到更深的学习体会，从而提升自身的核心素养能力。

关键词：问题情境；化学核心素养；二氧化硫性质

引言：新课标下的新教材应当以深度学习为基础设计教学主题。教师要把学生引入到真实的问题情境中进行深度学习，从而提高学生的学习水平，因为真实问题情境则是维持学生的学习兴趣和学习需要的根本条件。在教学过程中，通过设置情景教学，可以充分发挥知识的实用价值和教育价值。运用真实问题情景可以帮助学生在实际情况下巩固已有的知识，发展新的知识，从而形成结构化的知识系统，并帮助他们在实际情况下解决问题，提高思考能力，进而达到更好地实现核心素养提升目的。文章以“二氧化硫的性质”为实例，阐述了在真实问题情境下，如何运用实际问题环境来实施对学生的化学核心素养培养。

一、设计问题，引导学生课前初步搜集资料

二氧化硫与人们的日常生活有着紧密的联系。学生在课前进行信息检索、整理、归纳、合作、分析、归纳，有助于学生更好地对SO2的来源、性质、用途、危害等进行初步了解。

(一)设定问题

1.工业中二氧化硫的用途是什么？

2.二氧化硫的性质都有什么？

3.空气的二氧化硫从何而来？

4.空气中的二氧化硫有什么危害？

5.怎样防止二氧化硫对环境的污染？

(二)安排任务

1.通过网络、图书、报纸、杂志等方式进行相关信息的检索，或者通过实地考察、专家访谈等方式进行相关的信息搜集。

2.将所获得的文献进行归纳、整理，提炼出自己的见解和结论，并对其进行科学的分析，形成一篇综述。

3.在查阅相关文献的基础上，对自己的研究结果进行了科学的论证。

(三)交流探讨

以小组形式进行课堂交流，由各组推荐一名代表，将本小组的学习进程和成果介绍给全班听。

二、创设情境，基于真实问题引入课程内容

我们都知道，葡萄酒有着悠久的历史，不但香气高雅，而且还有防治心脑血管疾病、缓解疲劳的作用。从葡萄酒成分表可以看到，其主要原材料为葡萄和少量的二氧化硫添加剂，此外，空气质量报告中还标明了含二氧化硫。二氧化硫是一种对人体有害的大气污染，为什么会出现在葡萄酒里？这种认识上的矛盾，让同学们产生了一种疑问：二氧化硫究竟是什么样的性质？以酒为主线，把酒的成分作为探索内容，能让学生更多地了解生活中的真实问题，从而提高学生的好奇心，激发他们的学习动力，让他们在精神上保持积极的探究心态。然后从问题出发，进行实验，以提升学生的综合化学能力。

三、注重实验，基于问题探究二氧化硫性质

从实际情况出发，结合所学的硫单质特性，让学生说出其化学变化，并对产品的SO2溶解性能及杀菌性进行预测。学生通过设计实验来探究二氧化硫的性质，并按照设计进行SO2的喷泉试验：将装有SO2的双孔橡胶塞子的圆底烧杯倒过来，管子的橡胶管上有一个止水夹子，连接滴有石蕊试液的水中，挤压圆底烧瓶上的胶头滴管，打开止水夹。学生根据实验现象进行分析讨论，得出结论：SO2是一种在水中很容易溶解的酸性氧化物，与水中发生化学反应，形成亚硫酸，SO2+H2O⇌H2SO3，其pH值为0.8。通过查阅文献，发现pH值对微生物生长的影响总体规律是：酸性增加，抑制能力加强；不同的微生物对pH值有不同的耐受性。在葡萄酒中加入二氧化硫的原因：加入SO2后，会与水发生化学反应，使其产生酸性溶液，从而抑制了葡萄酒中的微生物的生长。

四、注重分类，引导学生推断二氧化硫性质

要让学生在复杂的问题环境中进行探究，才能更好地适应快速发展的社会和日益变化的社会。而真实问题的情景则更加复杂，教师要将抽象的科学知识与现实生活中的问题情景有机地结合起来，使学生能够运用所学的知识来解决实际问题。

1.问题：SO2是什么类型的物质？这些物质有哪些共性？写出有关的反应方程式；SO2的水溶液中有哪些主要成份？有什么特点？

2.论述：分类是研究物质本质的一种重要方法，同一材料的性质相近，通过类推可以了解其共性和特征。二氧化硫与酸性氧化物具有相同特性，所以属于酸性氧化物。

3.实践：要求学生写出二氧化硫的有关化学方程式，以反映酸性氧化物的特性。

(SO₂+2NaOH=Na2SO3;+H2O；CaO+SO2=CaSO3；H20+SO2=H2SO3)根据实验现象和分类，可以得出二氧化硫在水中溶解，与水反应，产物呈酸性物质；二氧化硫可以与碱溶液发生化学反应，形成正盐、酸式盐，可以与氧化钠、氧化钙等碱性氧化物发生反应。

4.问题：二氧化硫和水的反应会产生哪些酸？这种酸会有什么性质？

5.概括：亚硫酸，其性质如下：(1)能与烧碱溶液发生反应，产生正盐、酸式盐的二元弱酸；(2)具有不稳定性，仅在水溶液中存在，容易发生受热分解；(3)具有氧化性和还原性。

五、教学反思

教师要把重点放在培养学生的核心素质上，使获得适应社会发展和终生发展所必需的素质。在高中化学教学中，要从学科观念、学科思维、学科实践、学科价值等方面对化学学科核心素养进行深入的探讨与总结。同时也要注意建立现实问题的情景，而高品质的问题是建立在真实环境中的结构化和层次化的基础上的。教师要能把教育知识转化为一系列的问题，并依据学生的认识发展和积累的经验，创造出现实的情景，把问题隐藏在现实的环境中，使学生能够进行思考。在思维冲突的过程中，如果学生出现了认知上的冲突，教师应根据学生的认知发展规律，把他们的认知冲突融入到实际的情景中，并设计出一套逻辑清晰、层次分明的问题，引导学生逐渐深入地思考，在对知识的理解中形成学科思维模式，并在现实问题中解决认知冲突，从而推动深度学习。

结束语：基于真实问题情境培养学生的化学核心素养至关重要。通过一系列的探索性实验，引导学生进行批判、创新思维，并着重于对学生进行宏观识别和微观分析的核心素养的培养，真正地提升了学生的科学探索、实验创新、证明推理的能力。同时，教师和学生通过建立一系列的真实问题情景、实验探究设计、逻辑推理等方法，使学生和学生对现实问题进行深入的探究，在学习活动中培养学生的核心素养。这种现实的情景式学习对于学生个人的发展和将来的发展都有着重要的影响。

参考文献：

[1]杨焓.情境学习理论及其对教学改革的启示[D].武汉:华中师范大学，2012.

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[3]胡久华.以深度学习促核心素养发展的化学教学[J]，基础教育课程，2019(3):70-78.