基于教材资源挖掘促进元素化合物知识深度学习
——以苏教版“氯气的生产原理”教学为例

洪清娟（莆田市教师进修学院，福建莆田351100）

基于教材资源挖掘促进元素化合物知识深度学习
——以苏教版“氯气的生产原理”教学为例

洪清娟
（莆田市教师进修学院，福建莆田351100）

以苏教版“氯气的生产原理”教学为例，介绍如何根据学生认知基础，对教材内容顺序适当调整，并充分挖掘和整合教材资源，创设递进式问题情境，促进学生元素化合物知识深度学习的若干思考及做法。

挖掘整合；教材资源；递进式问题；深度学习

学生学习元素化合物知识的现状是：新授课的时候有演示实验学习兴趣很高，过一段时间却因为知识琐碎繁杂遗忘很快。造成这种结果的主要原因是学生对元素化合物知识的学习停留在浅层、表面，教师没有创设充分的条件让学生拥有深度的学习体验。而要实现学生深度学习，就要有“亲身经历”，即用自己的头脑和心灵去经历简约的知识的发现、形成、发展的模拟过程。浩瀚的化学史和教材的实验就蕴含着很多值得开发和挖掘的内涵与价值，这是让学生体验知识发现的过程，实现深度学习的好素材。不同版本的教材编写各有千秋，笔者融合不同版本的教材优点，对不同版本教材中化学史和教材的实验进行开发和挖掘，促进学生元素化合物知识的深度学习，取得较好成效。

一、根据学生认知基础，对教材内容顺序适当调整

学情是教学设计的第一考虑要素，根据学生知识储备情况和认知需要，把教材的内容顺序适当调整，重新进行整合设计，以利于学生更好地学习。由于本节化学史话涉及的内容主要是氯气实验室制法、物理性质和氯气水溶液的漂白性（探究氯水成分），因此笔者把这些内容整合为第一课时，而把氯气工业制法和氯气其他性质放到第二课时上。因为“氯气工业制法的生产原理”是通过电解饱和食盐水来介绍的，而电解后通过阳极气体颜色推断产物为氯气、阳极产物要通入氢氧化钠溶液进行尾气吸收，都涉及到氯气的性质，故而笔者把该部分内容后置，放在第二课时，并增加用淀粉碘化钾试纸进行阳极产物的检验，这样设计为后续氧化还原反应、溴、碘的提取的学习做了很好的铺垫。

二、整合挖掘不同版本教材中化学史等教材资源，促进学生深度思考和学习

“氯气的生产原理”这一内容，苏教版教材设置的栏目是“化学史话”，人教版教材设置的栏目是“科学史话”，均以舍勒研究软锰矿的过程为资料，内容差异不大，可以选择性地进行整合。鲁科版教材虽没有该内容相关的化学史资料，但把研究氯气的性质作为研究物质性质的基本程序的案例在第1章第2节就融入学习方法指导中，教给学生一种元素化合物性质的学习思路，也很值得借鉴。

下面介绍笔者如何整合挖掘化学史料，提炼问题来引导学生进行深度学习的做法。

【投影资料一】1774年瑞典科学家舍勒在研究软锰矿（二氧化锰）的过程中，将它与浓盐酸混合加热，意外产生了一种有强烈的刺鼻气味、黄绿色的气体（氯气）。

环节一：温故知新，复习初中已学两种气体（O2、CO2）的实验室制取装置，总结气体实验室制取装置的原则思路。

问题1：根据你已学的知识和资料一的信息，你能设计一套氯气实验室发生装置吗？

【师生活动】让学生分6组讨论，提供可吸附在黑板上的小白板（便于每个小组都有集体展示的机会），让学生画出装置草图，粘贴在黑板上，选择有代表性小组进行设计思路的讲解。教师及时评价不同装置优缺点，然后展示改进后的实验装置并进行实验。

【设计意图】达到学以致用的目的，训练学生有效信息的提取整合能力。同时有益于帮助学生形成气体实验室制取装置选择的思想模型。

环节二：体验化学史氯气发现的“长征路”

【投影资料二】1774年之后许多研究者被“一切酸中含有氧”的观点所束缚，这种气体一直被当作一种化合物，直到1810年，戴维经过大量实验研究，才确认这种气体是由一种化学元素组成的物质。

问题2：从氯气的发现史谈谈你阅读后的感受？

【设计意图】体现化学科学社会责任感和学科价值，用化学史呈现的事实让学生感悟到科学研究要有敢于质疑的精神和批判性的思维，要通过实证研究，结合理论分析去找寻答案，而不能盲从，人云亦云。为下面学生质疑教材实验设置的目的打下心理基础。

【投影资料三】舍勒将制备得到的这种黄绿色的气体溶解在水里，发现这种气体水溶液略显酸性，并且还能使花朵、纸张、叶子等有色物质褪色。

问题3：从以上资料，你直接了解到氯气有哪些性质；可以推测到氯气有哪些性质并说说你的依据是什么？

问题4：氯气水溶液略显酸性，如何证明？能否由此证明氯气溶于水且与水发生了化学反应？

【师生活动】学生总结氯气物理性质，并讨论得出该气体水溶液略显酸性方法如下：①测其pH；②与碱反应；③与锌等活泼金属反应；④与碳酸盐反应等。教师布置课后作业：学生讨论点评以上方法的优劣及可行性。然后请两个学生上台演示实验2并把结果通过实物展台投影，全班学生观察pH试纸的颜色变化。

【设计意图】通过教师指导学生阅读教材43页实验2。学生发现自己的实验设计与教材的异同点，体会学习收获的喜悦，同时从差异点，学生也很容易理解该实验的设置意义。而实验的意外发现：pH试纸先变红后褪色，自然激发学生后续学习氯水溶液的漂白性的好奇心和积极性。

问题5：测氯水溶液pH时观察到试纸先变红后褪色，能否得出氯气具有漂白性？

【学生活动】生1：氯气应该具有漂白性。因为资料显示氯气水溶液能使花朵、纸张、叶子等有色物质褪色；生2：会不会是氯气与水反应得到的某种物质具有漂白性？氯气水溶液并不一定只有氯气分子和水分子。

【设计意图】在学生思维碰撞中完善对问题的认识和对有效信息捕捉能力的提升，这是教师教学智慧所在，不要急着去评判讲解，懂得留白的妙处。教师通过精心设计层层递进的问题链，引领学生沿着科学家探寻的脚步体验科学发现之旅。

问题6：如何设计实验证明到底是氯气还是氯水具有漂白性？还是二者都有？

【设计意图】讨论设计对比实验证明是氯气或氯水具有漂白性。通过实验，得出是氯水具有漂白性，提升学生的思辨能力和对待实验研究的严谨性。通过层层递进的问题，环环紧扣，促进学生逻辑推理思维的发展，达到深度学习的效果。而用合理的实验进行猜想的验证，在不断地猜想——实验——完善——再实验的过程中，逐渐完善学生对氯气与氯水性质的认知，也水到渠成地实现学生实证观的建构与培养。

三、精心选择引发深度思考的问题，领会教材实验的内涵和外延

学生汇报设计方案：分别把氯气通入、氯水滴到红色的鲜花、叶子上（放于广口瓶中），并观察现象。教师进行相关的整合优化实验设计后演示制取氯气及氯气性质实验，并指导学生阅读教材第43页实验1。

问题7：为什么教材要“将干燥的有色布条和湿润的有色布条分别放入两瓶干燥的氯气中”？反思上述的设计有什么不足？

【设计意图】实验结果氯气和氯气水溶液都能使红色的鲜花、绿色的叶子褪色这样的实验事实和问题可以让学生理解教材实验的设计意图，实现实验的探究功能，而不是被动地、不明就里地进行实验验证。

问题8：氯气溶于水形成的水溶液中含有什么微粒？其中是什么微粒具有漂白性？如何设计实验证明还含有什么其他微粒？

【学生汇报】

【投影资料四】次氯酸（HClO）能使染料等有机色素褪色，有漂白性，还能杀死水中的细菌，起消毒作用。

至此，氯气与水反应的实质、氯水成分跃然纸上。该教学设计有利于培养学生学会“见著知微，见微知著”，主动能从微观角度看待宏观现象，深刻领会教材实验的内涵和外延。该教学设计充分体现了个人教学意图，教师带领学生去感受体验简化的科学探索发现之旅，促进学生对教材的探究栏目中实验设置的意义进行深度思考，是调动学生所有感官进行深度学习的一次教学尝试。元素化合物知识的教学，应当抓住教学合适时机，引领学生运用氧化还原反应原理，从化学认识世界的独特视角，即微粒观去看待溶液中的化学变化和自主建构知识，从而实现从“知识为本”到“观念为本”的教学转变，帮助学生核心素养的形成。总之，只有深度体验的学习才能延长学生对元素化合物知识的“保鲜期”，才能内化为学生自己的知识，提升能力。

［1］刘岩,张发新.化学教学中促进学生深度学习的实践与探索［J］.化学教学，2015（9）.

［2］黄清辉,张贤金,吴新建.基于实验探究促进学生化学深度学习［J］.化学教与学，2016（6）.

（责任编辑：张贤金）

福建省教育科学“十二五”规划2014年度立项课题“新课程下元素化合物知识教学的有效策略”（项目编号：2014XB0078）。