基于真实问题情境的化学教学实践

董敏华

一、设计理念

“酸、碱”是初中化学教学的重点。本节复习课，创设了与学生生活环境、知识背景相关的有社会现实意义的真实问题情境——探究苏州的“水”，以问题为驱动，将酸、碱的性质，酸、碱在生活中的应用进行串联整合，让学生在解决问题的过程中构建系统化的知识网络，通过观察、操作、推理、交流、反思，体会知识应用的价值、化学变化的规律、化学方法的形成过程，认识化学在实现人类与自然和谐共处、促进人类和社会可持续发展等方面所发挥的重大作用。

二、教学流程

本节课按照图1设计的流程进行教学。

三、教学片段

1.初识苏州水。

引入：苏州是典型的江南水乡，水是苏州的灵魂。但是，你真的了解苏州的水吗？自然界中的水是纯净物吗？

生：不是，水中含有杂质。

师：严格来讲，我们今天研究的不是纯水，而是水溶液。阳澄湖螃蟹驰名中外，为什么阳澄湖的水质环境适合养殖螃蟹？

学生观看相关视频，阅读文字资料，总结原因：与阳澄湖湖水的pH有关。阳澄湖的湖水是碱性的，这样更适合螃蟹的生长。

师：如何通过实验证明阳澄湖的湖水是碱性的？能否用酚酞试液来证明湖水呈碱性？

學生思考、讨论并实验：将酚酞试液滴入阳澄湖湖水的样品中，观察现象。

师：到了高中我们就会学到，酚酞变红色的pH范围是8.2～10。用酚酞试液检验弱碱性溶液效果不好。阳澄湖湖水适应生物生存，显然不会是强酸性或强碱性，不适合用以上方法。能否用其他方法来证明湖水呈碱性呢？

教师演示实验：利用pH值传感器测定阳澄湖湖水的pH。

学生观察，得出结论：阳澄湖的水是碱性的。

2. 再识苏州水。

师：根据下表分析，湖水的pH在一天内是如何变化的？并分析每日湖水的pH随时间变化的主要原因。

学生讨论，总结影响因素。

师：湖水的pH每日正常变化范围为1～2，若超出此范围，则水体有异常情况。这个规律对养殖管理有重要的指导意义和利用价值。

师：塘口养殖时，水体碱性或酸性过强，不适合螃蟹生活，从化学的视角分析，升高溶液pH的方法有哪些？

学生回顾酸的通性，从微观角度认识反应的本质。

师：那降低溶液pH的方法有哪些？

追问：选择试剂调节水体pH时，要考虑哪些因素？高温时节，若塘口水体pH过高，可以采用泼洒盐酸作为紧急解救措施。为什么不用硫酸调节pH？

学生讨论。

3.探索苏州水。

师：酸、碱的性质可以指导螃蟹的养殖。螃蟹的养殖在带来巨大收益的同时，也会带来一定的环境问题。（展示蓝藻暴发的图片）多余饲料、养殖废水，会导致水质氮、磷元素超标，塘口养殖废水若直接排放到湖中，会造成水体富营养化，可能引发蓝藻暴发。请分析处理废水的一般思路是什么。

学生讨论，教师适时给出处理废水的一般思路。

师：小明模拟工业废液的处理，他将稀盐酸与氢氧化铜反应后的废液、稀盐酸和氧化铁反应后的废液集中在了一起。这些废液该如何处理？

学生讨论、实验，总结实验室废液处理的方法。

师：有时，一些废液处理方法还有许多不完善的地方。因此，实验室废液会有专门的公司上门回收处理。截至2019年，苏州有污水处理厂、污水处理公司共293家，由于发展的需要，许多污水处理厂的规模在不断扩大，处理废水的能力也在不断提升。环境污染物包括废渣、废水、废气，废水包括工业废水、农业用水、生活污水，废气中的二氧化硫、氮氧化物形成酸雨进入水体也会造成污染。

教师提前布置学生完成课外实验：粗略测定部分地区雨水的pH。

师：为什么火力发电厂附近雨水酸性会更强呢？

学生分析酸雨形成的原因。

师：如何吸收多余的二氧化硫？

学生分析工业生产、实验室吸收二氧化硫的原理。

教师呈现三组数据：2021年3月19日苏州各环境监测点二氧化硫浓度、二氧化氮浓度;2020年和2019年相比，苏州二氧化硫排放量削减比例为5.32%;2020年与2015年相比，苏州二氧化硫排放量削减比例为28.44%。

教师总结：化学可以帮助我们解决问题。希望大家能学好化学，守护苏州水。

四、教学反思

生活中处处是化学。化学教学中合理利用生活中的真实问题情境可培养学生的学科意识和学科思维，充分发挥化学学科独特的育人功能。

1.创设真实情境，培养学生提出化学问题的意识。

之前学生普遍认为可以用无色酚酞试液检验阳澄湖湖水的碱性。但通过实验发现，酚酞滴入水样后并没有变红。随后，再用pH值传感器测出湖水的pH为8.1。这一情境一定会引发学生的认知冲突。此时，教师再告诉学生到了高中会学习酚酞变红色的pH范围是8.2～10，而阳澄湖湖水适应生物生存，显然不会是强酸性或强碱性，所以不适合用酚酞来检验湖水的弱碱性。

2.创设真实情境，培养学生化学学科思维。

本节课以苏州的“水”为线索，引导学生从化学的角度分析阳澄湖水质环境适合养殖螃蟹的原因;利用pH值传感器测定阳澄湖湖水的pH;运用酸、碱、光合作用等知识探究湖水pH的变化规律，分析pH变化规律对养殖业的指导作用，思考调节湖水pH的方法;探究养殖产生的废水对水体的影响及废水的处理方法。利用生活中熟知的情境，让学生直接面对等待解释的化学现象，鼓励学生从化学的视角分析，运用化学知识解决社会生活和发展中的问题，认同和赞赏化学学科的价值。

3.创设真实情境，培养学生迁移应用能力。

真实情境都具有复杂性，仅靠单一的知识往往无法解决问题，因此需要将多方面的知识综合迁移应用。分析阳澄湖湖水一日pH变化规律的成因时，学生考虑到二氧化碳在水中的溶解情况会受到温度、压强等物理因素的影响，也会受到水体中植物光合作用、呼吸作用的影响，综合应用了物理、化学、生物的知识。在探究调节水体pH的方法时，学生结合生产实际，总结出选择试剂要考虑安全性、价格、保存是否方便等因素。在教学中不断地让学生活用所学知识，学生的迁移应用的能力自然而然就会提高。