基于“问题”引领的“硫的氧化物”教学案例

颜成

基于“问题”引领的“硫的氧化物”教学案例

颜成

（江苏省溧水高级中学江苏南京211200）

针对目前导学案使用的不合理情况进行深入思考，以“硫的氧化物”一课为例，对导学案进行优化设计。问题是教学过程的核心，也是激发学生学习思维的有效途径。以“收集问题、解决问题、深化问题”为主线，提出以问题为引领的教学模式。同时注重问题的宽度、深度和强度，帮助学生调整学习方式、方法，提高学习水平，促进教师备课方式的改变。

问题；导学案；教学案例；硫的氧化物

目前很多教师在编制导学案的过程中出现了较多的误区。如导学案面面俱到、冲淡教学重难点［1］。甚至一些教学过程中的“问题支架”也一并出现在导学案中。课堂教学一直处于一种流变生成的状态，不同学生、不同环境、不同教师等因素都将影响课堂的实际教学。而“问题支架”作为预设问题直接出现在导学案中，忽视了这些因素对课堂的教学影响。问题支架的过早出现，会使教师在课堂中的“引导者”“组织者”成为“多余者”，教师的教学过程模式化；同时也使学生思维限定在问题预设范围内，使学生思维训练的宽度、深度和强度难以达到较高水平，难以全面提高学生的化学素养和创新能力。

“最近发展区”理论指出，教学的着眼点应是在学生已解决问题的基础上提出新的问题，学生通过解决难度螺旋上升的问题，超越现有知识和技能发展水平［2］。因此，准确把握学生已解决的问题，设置难度适宜的问题支架，成为教师在备课过程中的思考重点。

导学案最大的优点是充分体现学生自主学习的优点。导学案不合理编制的最大缺点是限定和固化了学生思维。鉴于此，笔者在对“硫的氧化物”进行教学设计时，采取以“解决核心问题”为引领的教学模式，将学案细化分为课前自主学习学案和课堂自主探究学案两个部分，利用学生课前自主学习过程中提出的问题，将问题进行优化重组，从而引领课堂教学。

一、教材分析

“硫的氧化物”是人教版《化学1》第四章“非金属及其化合物”第三节“硫和氮的氧化物”的第一课时内容，是中学阶段学习非金属氧化物性质的重点内容。这章内容，教科书从空气质量日报引出环境问题，最后落实到二氧化硫和二氧化氮对环境的污染，对工农业生产带来的危害，以及防治环境污染的措施等方面。总体的教学思路是先弄清污染物的性质，然后让学生了解引起大气污染的原因，从而引导学生形成参与解决环境问题的意识［3］。因此，具体到“硫的氧化物”这堂课上，教学的重点为二氧化硫的酸性氧化物、氧化性、还原性及漂白性。在教学过程中，渗透物质的类别观念，强调酸性氧化物的对比学习；同时树立元素观，即物质的特殊性质由核心元素决定。

二、基于学情的三维目标构建

心理学研究指出：“如果人能够用他现有的知识去回答某个问题，那么思维过程就不能发生；当提出的问题需借助于那些他所没掌握的知识才能解决时，思维过程才能发生。”学生在初中及高一前一阶段的学习，已涉及了碳及其化合物、二氧化硫造成酸雨、硅及其化合物、氯及其化合物的性质、氧化还原反应理论的相关知识。因此，学生通过自主学习和思考，已能解决部分问题，如物理性质、酸性氧化物等；同时也具备了深入解决问题的基础，如在自主学习学案中预设了氧化还原的概念等。因此，为激发学生的思维，笔者将三维目标分步设立，并设置了以下三维目标（见表1）。

三、教学过程设计

该教学案例以“学生的问题”为线索，通过对导学案的设计，激发学生进行思考并提出问题。通过教师的整理、分类以及集中展示，让不同学生站在不同的角度、层面所提出的问题得到充分的交流，也让学生考虑问题的方式、方法、角度等得到新的认识。这个过程也是学生合作学习的一种方式，也为后续的探究性学习提供了基础。同时利用问题，引导学生从二氧化硫所属物质类别、氧化还原理论等角度对问题进行深入的研究，为后续探究提供更加广阔的思维维度。

表1　课前自主学习学案

图1　教学过程设计

1.学生课前自主学习阶段

表2　课前自主学习学案（硫的氧化物）

A.游离态的硫存在于火山喷口附近或地壳的岩层里B.硫在过量纯氧中燃烧的产物为SO3C.硫和铁在加热条件下生成硫化铁（Fe2S3）D.试管内壁附着的硫可用二硫化碳溶解除去2.下列关于SO2和SO3的说法中，正确的是（）E.SO3极易溶于水，且与水反应生成硫酸F.SO2和SO3均有漂白性，能使紫色石蕊褪色G.为除去SO2中少量的HCl气体，可将混合气体通入NaOH溶液中H.SO2在空气中很容易被氧化为SO3六、提出你的疑问

【设计意图】

课前自主学习学案的目的，是让学生对所要学习内容进行充分的掌握。通过学生的自主学习，提前意识到学习中所需要的一些基本理论，如酸性氧化物、氧化还原反应等，为后续的深入教学提供基础。

图2　SOLO分类理论模型

同时，根据SOLO理论［4］编制了部分习题，以了解学生自我预习的效果以及学生思维的深度。如A、D均为能从课本中直接寻找到的内容，可划分为单一结构类型；B、E、F、H则需要学生对课本中的内容进行内化，并要能结合相关知识进行多点考虑，如二氧化硫转化为三氧化硫需要催化剂及更高的温度，可划为多元结构类型；C、G项需要学生联系氯气、二氧化碳的性质进行对比分析，并结合二氧化硫自身性质才能做出判断，可划为关联结构类型。

最后“留白”，让学生结合预习及习题中出现的问题，进行仔细深入的思考，发掘问题，为后续的“教师课前整理问题”及“课堂解决问题”埋下伏笔。

2.教师课前整理问题阶段

学生的问题主要可以分为三类。

⑴对教学无实际意义

有的学生提出的问题，对该课堂教学无实际意义和帮助。如有学生提出品红的化学式及结构是什么，SO3能否直接转化为SO2，为什么常温下SO2是气体而SO3是固体等。对于这一类问题，在教学过程的选择中，可以进行淡化处理。可以引导学生进行相互间的交流，也可以去查阅资料进行解决。这样操作可以有效拓展学生的知识面，培养他们学习化学的兴趣。

⑵对教材进行补充

有的学生提出的一些问题对教材进行了适当的补充。如可逆符号是否一定要写；亚硫酸盐的溶解性如何；三氧化硫的物理性质；硫与铁在加热条件下反应生成什么等。这样的问题可以适当选择穿插进入课堂教学环节中。若过多深入，组织讨论，则会冲淡教学主题，使核心知识的学习受到冲击。

⑶对核心知识进行深化

有部分学生针对课本内容进行了深入思考，提出了很多在课堂中值得讨论的问题。如鉴别SO2和CO2的方法、SO2的漂白与氯水漂白的原理是否相同、SO2能否与强氧化剂（高锰酸钾、硝酸、氯水、浓硫酸等）反应；二氧化硫能否转化为硫单质等。这类问题，教师应进行适当的归类整理，并进行二次备课，重新修订教学设计，以学生的问题引领课堂教学。

【设计意图】

针对学生在自主预习过程中提出的问题进行分类整理，并将其排成图片，进行剪辑、编排。学生的问题之所以仍然保留图片形式，是因为当学生看到课堂教学的PPT上出现自己的字迹时，学生的思考得到充分肯定，有助于提高学生在课堂中的专注程度以及学习的积极性。

3.课堂解决问题阶段

（1）课堂教学流程

图3　课堂教学流程

【问题1设计意图】

选择回答较为全面的学生的学案进行拍照投影，可起到对学生自主学习成果的展示作用；同时可以拓宽学生认知的宽度和深度；同时，这些来自于学生群体间的字迹更易集中学生在学习过程中的专注程度，提高学生的学习热情。

【问题2设计意图】

引导学生通过自主设计实验加深对二氧化硫酸性氧化物的认识，并且通过迁移类比CO2，来认知二氧化硫与碱的反应等；同时也加深学生对亚硫酸酸性与碳酸酸性强弱的认识。

【问题3设计意图】

引导学生通过自主设计实验去认知二氧化硫的漂白与氯水漂白的机理不同。

【问题4、问题5设计意图】

引导学生从元素观的角度来认知问题，通过对氧化还原反应知识的应用，认识到二氧化硫与二氧化碳性质上的差异，拓展学生认识的思维宽度，树立全面认识物质的科学观念；同时从二氧化硫的认知逐渐迁移到+4硫元素的认知上，深化学生认识问题的思维深度。

【问题6设计意图】

问题1至问题5都是在螺旋式地提升学生认知问题的宽度、深度，为问题6的展开进行了铺垫。因此本节课的教学的重要环节就落在了最后一个问题上。实验是科学探究的重要活动，探究的形式有多种多样，可以是讨论、比较、归纳、动手操作等活动。因此，在学生已经具备解决问题的能力前提下，引导学生自主设计实验方案，并进行小组讨论交流，加强学生对物质变化的深层次规律性的认识，注重思维的宽度、深度及强度，努力提高学生的思维品质，树立严谨科学的认知观念。

（2）课堂教学学案

表3　课堂自主探究学案

（3）学生提出的问题及解决方案总结

将装有二氧化硫的试管倒置于盛有蒸馏水的水槽中，并轻微晃动试管，至水面不再上升为止，并将所得溶液分为5份，分装于其他试管中。

①亚硫酸的酸性与漂白性

取其中一支试管，滴加紫色石蕊试液，可以观察到溶液变红；另取其中一支试管，滴加品红溶液并振荡，溶液褪色，经加热后，溶液恢复为红色。

结论：二氧化硫水溶液可使紫色石蕊变红，说明具有酸性，且酸性比碳酸强（碳酸不可使紫色石蕊变红）；二氧化硫不能使紫色石蕊褪色，但可使品红褪色，说明二氧化硫只能漂白某些特定物质，加热恢复为红色，说明漂白具有可逆性，为化合漂白。

②亚硫酸与氯化钙是否反应

取其中一支试管，滴加氯化钙溶液，未见白色；滴加1～2滴氢氧化钠溶液，可见有白色沉淀产生；振荡试管，沉淀溶解。

结论：H2SO3与CaCl2不反应，不会生成CaSO3沉淀。若真的反应，则化学方程式为H2SO3+CaCl2= CaSO3+2HCl，违背强酸制弱酸原理。

滴加氢氧化钠溶液后，在局部发生反应H2SO3+ 2OH-+Ca2+=CaSO3↓+2H2O；振荡试管后，溶液中还有过量H2SO3，发生反应CaSO3+H2SO3=Ca（HSO3）2。因此，将二氧化硫通入氢氧化钙溶液中，会有白色沉淀产生。

③二氧化硫的氧化性

取其中一支试管，滴加1～2滴Na2S溶液，可见有淡黄色沉淀产生，其原理为5SO2+2Na2S+2H2O=3S↓+4NaHSO3

④二氧化硫的还原性

取其中一支试管，用胶头滴管取少量二氧化硫水溶液，分别滴于2只点滴板上，在其中一只点滴板对应孔穴中分别滴加1～2滴双氧水、新制氯水、高锰酸钾溶液、稀硝酸，观察现象，可见高锰酸钾溶液褪色，其他无明显变化。然后，再向2只点滴板的对应孔穴中，滴加氯化钡溶液，可见未滴加氧化剂的无明显现象，而滴加了双氧水、新制氯水、高锰酸钾溶液、稀硝酸的孔穴中均有白色沉淀产生，因此，滴加氧化剂以后，溶液中有SO42-生成。

⑤Na2SO3是否也具有类似的氧化性和还原性对照上述③和④，用Na2SO3再进行一次反应。⑥Fe2+也应该具有类似的氧化性和还原性对照上述③和④，用Fe2+再进行一次反应。四、案例反思

1.鼓励和拓展开放性问题

在日常教育教学工作中，要注意引导学生静下心来读书，独立阅读有关文献资料，引导学生开展合作性学习活动，让学生在对话、交流和研讨中增强合作意识和合作能力。鼓励学生提出自己的问题，理性思考与实践探索相结合，促进学生中学化学学习能力的提高，把动脑与动手结合起来。

在课堂教学中，教师要尽可能地成为组织者、引导者和互动者，要创设心情舒畅、宽松、和谐的课堂学习环境，让学生能把自主学习、合作学习、探究学习三种学习方式融为一体；兼顾学科本体知识、学生视角、学生基础等多方面的因素，设置难度平行、深度递进、维度宽广的问题支架。只有这样，我们的课堂才能成为高效的课堂。

2.备课模式的转变——解决和深化核心知识体系

通过SOLO理论可以有效了解学生的学习质量和状态，帮助教师制定高效的教学设计，帮助学生调整学习方式、方法，向更高层次学习水平发展［5］。因此，学生在深入学习时，应具备一些基础能力，以便在课堂教学的引导过程中，不断拓宽学生思维的宽度和深度，以及强度。譬如，本案例中，从CO2→SO2性质迁移是思维宽度的一种体现；从SO2→+4价S（Na2SO3）→Fe2+的转变，则是思维深度的一种体现；从SO2→SO42-→SO42-检验→对照试验的产生，则是思维的强度在不断深化。

教学过程中，需要教师转换角色，站在学生的角度去思考和认识问题。而如果只是简单的思考，理想地认为学生的认知水平，则所设计的教学过程往往会有一些疏漏。因此本教学案例从开始就努力梳理学生已经具备的知识结构和问题，围绕学生提出的问题展开切合学生实际的教学设计，但又不仅仅停留于学生所提问题层面，而是对问题进行深入的引导，让学生进行自主探究，形成实验方案。

本案例结合学生的实际学习困难和疑惑，对核心知识和体系进行解决和深化。教师不仅要认真备课，钻研教材，思考学科本体知识，更要注重搜集学生问题，对问题进行新的整合设计，以及要在课堂教学中灵活应变，及时组织、加工形成新的问题支架，为课堂教学的顺利推进搭好桥梁，为学生的创造力培养奠定基础。

［1］侯国伟，葛玉宏，邹庆松.高中化学导学案编制的误区分析及其对策［J］.化学教与学，2012（6）：27-28

［2］于鹤伟.构建基于问题的科学思维课堂［J］.化学教学，2016（3）：42-43

［3］课程教材研究所化学课程教材研究开发中心.普通高中课程标准试验教科书·化学1（必修）教师教学用书［M］.北京：人民教育出版社，2015：71

［4］［5］刘志华，谢洁纯，罗俏芳.SOLO分类理论在评价化学平衡画图题中的应用［J］.化学教学，2016（3）：79-81

1008-0546（2016）11-0056-04

G633.8

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10.3969/j.issn.1008-0546.2016.11.018