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【關鍵詞】翻轉課堂 微課學習 課堂學習
隨著課程改革的不斷深入，傳統的教學模式與當今的科技、網絡發展逐漸不相適應。傳統教學模式通常由教師的“信息傳遞”與學習者的“吸收內化”兩個階段組成，由于在“吸收內化”過程中缺少教師的幫助，導致學習者不能將所學知識完全內化，很大程度上磨滅了學生化學學習的興趣，阻礙了學生自身能力的培養。新課改要求教師在教學過程中關注學生學習的主動性，轉變傳統的教育角色，關注學生已有的知識背景和認知經驗。翻轉課堂教學模式的出現顛覆了傳統的教學順序，打破了傳統教學模式下的課堂限制，提倡以學生的自主學習為主體，充分體現了新課程標準的教學理念。
一、教學設計
1.教學理念與思想
建構主義認為，學習是學習者根據已有的知識經驗主動構建新知識的過程，化學教學要關注學生已有的認知水平，翻轉課堂將傳統的課上“信息傳遞”翻轉至課前，即學習者借助各種學習材料自主預習，將課后的“知識內化”翻轉到課堂上①。
課前學生通過微課學習完成二氧化硫的性質及作用的自主學習，形成一定的認知經驗，這樣就可以留出更多的課上時間供師生之間進行交流討論、實驗探究，解決學生知識內化的問題。在翻轉課堂教學模式下，教師的角色由傳統的“知識的傳播者和擁有者”變成了教學活動的引導者和組織者，學生的角色由傳統的“知識的接收者”變成了教學活動的參與者，使學生在教學活動中具有更多的自主學習。
2.教學模式
翻轉課堂在化學教學中的模式可以分為“微課學習”和“課堂學習”兩個部分。
在“微課學習”部分，學生可以根據自己的實際情況來選擇視頻學習的時間、地點、途徑等方式，不必再拘泥于化學課堂上，學生可以選擇在自己學習最高效的時間來進行學習以提高學習的效率。另外，利用微課視頻可以使不同層次的學生都能夠得到發展，對于學習基礎較好的學生來說，他們可以簡要的觀看微視頻，留出更多的時間去拓展知識。對于那些學習基礎較弱的學生來說，他們可以放慢學習節奏，在自己薄弱的地方進行反復觀看。在觀看視頻的過程中，學生還可以將不明白的地方傳給老師，老師會對這些問題進行回復，從一定程度上實現了“一對一”的教學輔導。
在“課堂學習”部分，傳統教學模式下，教師利用課上時間進行課程的講解，學生利用課下時間進行練習。翻轉課堂教學模式下，將課堂教學的部分重點內容翻轉到課前，因而課堂教學中學生具有充足時間進行交流、探究等學習活動，當學生遇到困難時，可以及時的進行小組討論和向教師請教，教師不僅是知識的傳授者，更是學生學習的幫助者和促進者。
通過“微課學習”和“課堂學習”兩部分的教學，不僅能夠是學生掌握所學的化學知識還能夠提高學生學習的主動性和自主性，提高學生的探究能力和解決問題的能力，有助于學生的全面發展。
3.微課學習設計
微課設計應根據學生的已有的知識結構，選取具有代表性的信息。在二氧化硫性質與作用的教學中，教師可以從學生熟悉的空氣質量報告入手，引導學生初步認識二氧化硫的物理性質、化學性質及對環境的影響，通過視頻中的一些工業生、產應用畫面，讓學生了解
氧化硫的工業用途，應用相關的動畫演示，讓學生明白二氧化硫隨意排放的危害，引導學生正確認識二氧化硫的回收。并通過視頻實驗演示二氧化硫的水溶性、還原性、氧化性和漂白性。讓學生構建二氧化硫的性質與作用的初步認知。為了讓學生有效完成的微課學習及檢測效果，可以設置適量問題讓學生解決和在線交流。如：
（1）從物質分類角度二氧化硫屬于哪一類氧化物？
（2）如何制取二氧化硫？在收集二氧化硫的時候需要注意哪些問題？寫出制取二氧化硫的反應原理。在制取二氧化硫的過程中，如何處理尾氣？它的原理是什么？
（3）從反應原理分析二氧化硫、次氯酸、活性炭的漂白有什么不同？
（4）通^化合價分析為什么二氧化硫具有氧化性與還原性？
最后，通過設置一欄問題匯總，讓學生將不理解的問題記錄在這一欄中。以便讓教師掌握學生的學習狀態。
4.課堂學習設計
新課程教學實施強調知識與技能、過程與方法、情感態與價值觀三維目標的和諧發展，使學生獲得知識與技能，同時成為學會學習和形成正確價值觀。因此在課堂學習設計中應提倡以學生為中心，充分發揮學生的主體地位，給予學生更多的交流討論、合作探究、實驗探索的空間。
筆者在課堂學習的教學設計中利用導學案導學完成五步教學環節：第一環節是微課學習的交流，學生在這個環節提出自己在觀看微課視頻中存在疑問，并通過生生、師生互動進行交流解決。第二環節是問題研究與解決，利用學生具備一定的元素化合物知識的學習方法及分析推理能力，應用氧化還原反應原理知識分析出二氧化硫的氧化性與還原性。第三環節是實驗驗證與探究，該環節教學中在提供相應的實驗藥品與儀器，由學習小組設計二氧化硫的制備及性質的驗證與探究的微型實驗。第四環節是利用導學案，比較二氧化硫與二氧化碳的性質，應用化學學科思維，得出硫的氧化物及鹽的性質。第五環節是設計生活化教學情境，由學生扮演化學、環保、農業等技術人員進行討交流討論某地酸雨的形成原因，分析該酸雨久置酸性增強的原理，結合生產生活總結防治措施，達成對二氧化硫知識的全面認識。
二、教學問題解決與實施
1.應用類比歸納構建知識體系，實現知識深度遷移與內化
在探究二氧化硫的性質教學中，傳統教學時雖然也能對二氧化硫的性質進行歸類比較，但不能深層次的拓展，學生在運用知識解決問題時不能遷移運用，如對于將二氧化硫分別通入BaCl2與H2O2混和液和BaCl2與氨水的混和液生成沉淀問題、NaOH溶液中通入不同量的二氧化硫生成產物等問題，學生不能完整內化。翻轉課堂教學中教師有充足時間引導學生依據分類的思想，采取類比類推、演繹歸納的方法，借助同類物質具有相似性質及結構決定性質構建元素化合物的知識體系②。使學生建立二氧化硫與二氧化碳等酸性氧化物性質及碳酸鹽與亞硫酸鹽性質的知識體系。因此在教學設計上微課學習與課堂學習安排不同的任務和目標見下表。
翻轉課堂將部分教學重點知識的學習翻轉至課前，在學生具有一定的知識經驗條件下，更好的完成知識深度內化。
2.創設實驗情境激發認知沖突，引導學生發現問題
化學實驗是化學教學的重要手段，在探究二氧化硫的漂白性實驗中，二氧化硫分別與品紅溶液、溴水、酸性高錳酸鉀和紫色石蕊試液反應的實驗中發現前三者褪色，加熱后不能恢復，而石蕊試液卻變紅而不褪色的矛盾現象，學生很容易產生都是由于是漂白性的錯誤認知，經過討論分析得出溴水、酸性高錳酸鉀的褪色是由于二氧化硫的還原性引起，而紫色石蕊試液是由于亞硫酸的生成導致變紅色。經過這樣的認知沖突，學生對于二氧化硫的性質理解就更加清晰。
翻轉課堂教學讓學生更多的時間進行思考與親手實驗，當學生在實驗中產生認知沖突時，更能激發學生的情緒注意，活躍課堂學習氛圍，將學生微課學習中產生的或課堂學習過程中發現的問題得以充分解決③。教師在教學中鼓勵學生積極動手，鼓勵學生大膽質疑，勇敢提出自己的猜想，并且在實驗中細心地觀察，用自己縝密的思維邏輯分析實驗結果。
3.引導學生創新實驗，培養學生化學素養
針對二氧化硫污染大，利用所學知識設計環保實驗，讓學生親身體驗綠色實驗的特點，培養學生的環保意識。在本實驗中，設計點滴板作為反應器，利用較少的藥品來完成實驗。在相扣的兩個培養皿的周邊涂上凡士林，將點滴板放置其中，創設一個密封的實驗環境，將亞硫酸鈉固體放入滴板的中間空穴內，周圍的其他空穴內分別滴入品紅溶液、溴水、酸性高錳酸鉀溶液、紫色石蕊試液、硫化鈉溶液等，同時在點滴板的周邊放上占有氫氧化鈉的棉球吸收尾氣。最后在亞硫酸鈉中加入濃硫酸來制取二氧化硫，迅速扣上表面皿，觀察實驗現象。經過這樣微型化的實驗改進與創新，學生可以在對比中一次性完成二氧化硫的性質實驗，整個實驗過程既節約了藥品，又減少了二氧化硫對空氣的污染，有效的激發學生的學習興趣和創新意識及環境意識④。
4.運用情境模擬教學，學以致用
化學教學要回歸社會生活，讓學生真正體驗化學知識與我們的生活生產密切相關，感悟學習化學知識的社會價值與社會責任，形成正確的情感態度與價值觀。本課中通過學習小組的交流與討論，由學生扮演不同角色，通過分析酸雨的成因及防治措施以和二氧化硫的功與過的交流討論，以達成Χ氧化硫性質與作用的全面認識，并且將所學的知識用于解決生活問題。
三、教學效果與反思
1.翻轉課堂要凸顯學生學習的自主性
翻轉課堂教學不僅是形式的翻轉，更注重師生角色的翻轉，傳統教學的預習往往是由學生通過教材或導學材料來完成，在這樣無人指導下的預習，一方面由于教材的簡約和固定的呈現方式，特別是實驗探究純粹是“紙上談兵”，導致學生學習中不能理解或不能拓展，導致預習效果不佳或不愿預習。而翻轉課堂教學中教師不再是以特定的時間和空間，直接將知識灌輸給學生，而是通過微課，將知識傳遞給學生。學生也不再是死板的“被動接受”知識，而是根據自己的實際情況，有選擇性的進行微課學習，由原來的被動接受變成了主動學習⑤。在教學實踐中，還有少數學生由于存在化學基礎薄弱和缺乏自我監控能力而不能完成任務，因此需要教師在微課學生設計中就如何加強在線管理、生生交流、師生交流等方面作出完善與改進。
1、無色透明氣體，有刺激性臭味。
2、二氧化硫是一個彎曲的分子，其對稱點群為C2v。
3、液態二氧化硫比較穩定，不活潑。
化學性質：
1、在常溫下，潮濕的二氧化硫與硫化氫反應析出硫。
2、液態二氧化硫可作自由基接受體。
3、二氧化硫具有漂白性。
4、二氧化硫能夠抑制霉菌和細菌的滋生，可以用作食物和干果的防腐劑。
1 主題內涵
在教學過程中，作為教師總是想方設法去考慮怎么教才能讓學生在愉悅的教學過程中容易理解，容易掌握；作為學生總是希望教師能夠給他們提供輕松的氛圍在討論、實驗中獲取知識。怎樣協調好“如何教”和“如何學”呢？實驗探究是培養實驗觀念與動手、觀察能力的最關鍵的途徑，問題探究是培養創新精神與分析能力最有效的手段，能夠在化學課堂中更好地處理好“知識點的落實”與“充分運用探究手段”的關系。
2 案例描述
《二氧化硫的性質和應用》是蘇教版化學第一冊專題四第一節的內容，本節課二氧化硫的水溶性、漂白性、和還原性是本節課的重點，如何利用課本上的“觀察與思考”來有效地實驗探究、問題探究讓學生直觀地、深刻地、全面地掌握二氧化硫的性質？
2.1 二氧化硫的水溶性
課本用充有80mLSO2的針筒吸入10mL蒸餾水，用橡皮塞堵住針筒的前端，振蕩，觀察針筒內氣體體積的變化，然后用pH試紙測定SO2的水溶液；本實驗想通過針筒活塞內推，氣體體積減小，推斷出SO2溶于水，但是我認為這個實驗操作有點復雜而且對針筒的密封性要求很高；針對這種情況我對水溶性的實驗提出改進方法，：①用一支充滿SO2的試管倒置在有水的燒杯中，通過液面差推出SO2溶于水，但是由于SO2是無色的，液面差觀察不夠明顯；②向充滿SO2二氧化硫的塑料瓶里加水，振蕩，塑料瓶迅速變癟，直觀效果好，效果明顯。所以教學過程中，我們通過第二種方法完成水溶性實驗，接著讓學生測定其水溶液的pH值。學生很容易從pH試紙顏色的變化判斷出其水溶液顯酸性。我充分利用結論，引導學生回憶氧化物性質分類總結一下：SO2屬于哪類氧化物？具有什么通性？學生經過分組討論總結出酸性氧化物的通性，然后分組完成方程式，在互相評析、互相打分的競爭協作的氛圍中很好地掌握了SO2具有酸性氧化物的通性。
2.2 二氧化硫的漂白性
在前面學過HClO漂白的基礎上，我讓學生動手完成課本實驗2，觀察現象，思考SO2的漂白原理、漂白效果與HClO的區別。學生通過實驗對比，得出二氧化硫的漂白是與有色物質生成了不穩定的無色物質，進一步歸納接觸過的漂白劑漂白類型、原理、效果。在此基礎上，我拋給學生兩個問題：①如何確定一支試管中無色溶液是通SO2還是Cl2使其褪色的？②如果SO2和Cl2同時作用于有色布條，漂白效果會如何？對于①學生很容易解決，對于②學生知識儲備不夠，我們很自然就過渡到實驗3來探究SO2的還原性。
2.3 二氧化硫的還原性
學生通過課本實驗3可以得出SO2與BaCl2不反應，加入H2O2產生大量不溶于稀鹽酸的白色沉淀BaSO4。通過現象，學生討論可以得知SO2被H2O2氧化成H2SO4，結合氧化還原的知識，不難判斷出SO2具有還原性。為了加深對的還原性認識，請同學們練習SO2與O2的方程式，然后解決我們提出的問題：如果SO2和Cl2同時作用于有色布條，漂白效果會如何？學生相互討論就很容易聯系到Cl2具有強氧化性，從而得出正確的結論。但是在教學過程中對于實驗3，有學生質疑：向水溶液中加入BaCl2也有少量的白色沉淀，這是為什么？面對這個問題，我耐心地引導學生分析沉淀成分應該是什么？如何轉化而來？學生思考認為沉淀肯定是BaSO4，因為BaSO3溶于鹽酸，那BaSO4從何而來？學生分組討論、分析認為SO2水溶液中存在H2SO3，空氣中存在O2，由此可以判斷H2SO3被氧化成H2SO4，說明H2SO3也具有很強的還原性，為酸雨的形成原理做好理解的鋪墊。在學生收獲解決問題的興奮中，我給出問題：同學們能嘗試寫出SO2與H2S的反應方程式嗎？由此可以得出什么結論？有力地引導學生看待問題要全面，分析問題，SO2中S的價態處于中間價，所以除了還原性還應該有一定的氧化性。
通過以上實驗、問題探究，學生對SO2的物理性質有了充分的認識，很容易掌握作為酸性氧化物的SO2除了與CO2性質相似外，還具有漂白性、還原性和弱氧化性，同時在探究過程中也掌握了H2SO3的不穩定性與強還原性，最后，對于酸雨的形成、危害、治理，水到渠成，很自然就有了很好的認知。
3 案例分析
我認為本節課充分利用課本素材采用實驗探究、問題探究給學生提供了最大限度的思考空間，而且還在實驗操作中強調了觀察能力和總結、分析能力，比較有利于學生在科學探究方面的綜合素質的培養，比較符合新課程標準提倡的新理念：“把思考還給學生調教學過程是教師與學生在平等的基礎上的交往、互動，目的是讓學生經歷知識發生、發展和形成結論，從而經過豐富、生動的思考探索過程中通過感受、領悟而獲得積極的情趣和愉悅的情感體驗，從而使師生雙方達到相互交流、相互溝通、相互啟發、相互補充，實現共同發展的過程”。通過學生思考、體驗這些心理過程，發展與提升學生的情感、態度、價值觀和生活方式這些衡量人的發展的最深層的指標，使教學過程從一種簡單的傳輸、傳遞和接受知識的過程轉變成為一種伴隨著學生對科學知識的思考和獲得的同時，也成為學生人格健全和全面發展的體驗過程。
4 教學反思
4.1 由于實驗設備的不足，如何讓每位學生親手做實驗感知到SO2的性質同時還能最大程度避免SO2對人體的傷害？
4.2 在有限的課堂教學時間，如何控制實驗時間，如何恰到好處地指導學生實驗，使他們既不能因為實驗而分散對知識的獲取，也不會由于關注知識的系統性、條理性而忽略對實驗的觀察探究？
關鍵詞：數量 質量 鈉 探究 活動線索 金屬性 二氧化硫 知識主線 問題驅動 過程和方法主線
提問是每節課必有的教學環節，它包括教師對學生的提問和學生對老師的提問，本文重點研究教師對學生的提問。
一、 提問數量的研究
在探究性教學中，教師有時通過提問設計教學情景引出本節課的正文：有時通過問題線索創設本節課的活動線索幫助學生深化和發展。提問的數量的多少對課堂探究的效果影響很大。我們看兩個案例。
案例1：《化學1》（人教版）第三章 第一節金屬的化學性質
教師提問1：閱讀本章引言，概括本段介紹金屬的那些方面？
提問2：為什么越活潑的金屬使用年代越晚，越不活潑的金屬使用年代越早？
兩個提問引出正文，指導學生學會用分類的方法研究化學。
提問3：回顧學過的金屬他們具有哪些共同性質？
提問4：鈉和其他金屬相比較具有哪些個性？
通過理論推導和實驗對比的方法，學習鈉的化學性質。指導學生運用對照的方法研究化學。
提問5：通過鈉和鋁與氧氣的對照實驗可以得到什么結論？
學生歸納鈉的性質比鋁的活潑。
本案例提問的數量不多，給學生充分思考、討論、分析和實驗的時間，學生在親自動手實驗和獨立思考的條件下理解新知識。
案例2：《化學1》（人教版）第四章 第三節 硫和氮的氧化物片段
教師提問1：看到二氧化硫你想起了什么？你對它了解多少？
提問2：研究二氧化硫的方法是什么？
提問3：二氧化硫作為一種酸性氧化物可能發生什么反應？
提問4：二氧化碳可能發生什么反應？
提問5二氧化硫和二氧化碳屬于同一類物質，他可能發生什么反應？
這是在本節課開始的五分鐘內老師的提問內容，也是較常見的連珠泡式的發問形式，如果上完一節課，大概需要提問二、三十次提問。基本上是老師每次提問學生馬上回答，不許要較多時間考慮，更不需要小組討論及深入思考。
一節課到底提問多少次，沒有一定的答案，從教學目標出發，在進行教學設計時，圍繞活動線索合理安排和慎重考慮，才是最佳的選擇。多留些空間給學生，使課堂思維的含量高，這樣我們的課堂才能迸發出智慧的火花，充滿活力。這恰恰是新課程所追求的目標。
二、 提問質量的研究
從案例1可以看出提問的質量很高，本節課有兩條主線，一條是知識主線，以客觀事實為素材發現人類應用金屬的規律，又從物質結構和實驗驗證兩個角度推出新知識鈉比鋁的金屬性強；另一條是探究問題的過程和方法主線，運用問題驅動的方法教師和學生共同完成探究的過程，在此探究過程中學生學習和運用了分類和對照兩種重要的研究化學的方法，很好地體現了新課程的三維目標。
從以上可以看出教師提問在課堂教學中的重要性，所以注重提問的質量和數量是每個教師上每節課必須面對的問題，它對每節課的成敗也起到關鍵性的作用。尤其是在新課程背景下，如何更好地體現新課程的三維目標，教師怎樣提問顯得尤為重要，是擺在每個教師面前必需要面對和要研究的重要課題。
參考資料
現代學習理論認為,知識不是通過教師傳授得到的,而是學習者在一定的情境即社會背景下,借助他人(教師和學習伙伴)的幫助,利用必要的學習資料,通過意義建構的方式獲得的。學習者能夠批判性地學習新的思想和知識,并將它們融入原有的認知結構中,能夠在眾多的思想間進行聯系并能夠將已有的知識遷移到新的情境中,依據教學目標,提出問題、分析問題和解決問題。“目標導航、問題驅動”是建立在建構主義和現代學習理論基礎上的一種教學方式。
其中,“目標導航”遵循課程標準提出的“立足于適應現代生活和未來發展的需要,著眼于提高21世紀公民的科學素養,構建三維課程目標體系”的理念,圍繞“認知性學習目標、技能性學習目標、體驗性學習目標”開展一系列教學活動。目標決定著行動的方向。教學目標是教與學的靈魂,它支配著教學的全過程,統領著教與學的方向,并指導著學習結果的評價。準確把握教學目標是有效地“教”和有效地“學”的前提和關鍵。“問題驅動”是在新課程理念指引下,以問題解決為驅動方式,開展一系列的教學實踐活動——將所要學習的核心知識轉化為一個或幾個具體的問題,讓學生在特定的情境中圍繞問題展開分析和討論,尋求解決問題的方法和途徑。“問題驅動”的目的,是讓學生參與到課堂教學中來,由各種問題特別是化學知識體系中具有核心觀念性的化學問題,引導學生逐步地學習化學知識,深刻理解所學內容的本質。“問題驅動”是站在教師和學生共同發展的角度,通過問題解決的思維模式組織教學,搭建一個師生互動的平臺:于學生而言,學會學習,提高發現問題、分析問題、解決問題的能力;對教師來說,增強課程意識,樹立新的教材觀,重構對化學學科體系的認識和理解,發展專業素養。
二、“目標導航、問題驅動”教學模式的基本程序
“目標導航、問題驅動”教學模式打破了以講授、灌輸為主的封閉式教學體系,是以教學目標為引領,師生共同創設學習問題,學生在教師的點撥、啟發下,自主探究、合作學習,從而解決問題。它以發現問題、分析問題、解決問題為線索,并貫穿于整個教學過程,基本程序如圖1所示。下面試以蘇教版高中《化學1》中“含硫化合物及其應用”一節內容為例,對“目標導航、問題驅動”教學模式的基本程序加以闡釋。
(一)教學目標設計
教學目標是教學的出發點和歸宿,它指導著教學內容的設計和教學策略的選擇。教學目標設計要將教學內容、課程標準與學生的已有認知能力和生活體驗進行有機地整合,使其成為具體的、可操作、可測量的“過程與方法”維度的教學目標。
“含硫化合物及其應用”一課設計了如下教學目標:
1.能說出二氧化硫的物理性質,初步學會通過實驗探究分析二氧化硫的化學性質(酸性氧化物的性質、氧化還原性等)。
2.列舉實例說明二氧化硫在生產生活中的應用,知道二氧化硫與氯水等氧化劑的漂白原理。
3.從氧化還原的角度認識硫酸型酸雨的形成,知道采取哪些措施可減少酸雨對環境造成的危害。
4.初步認識化學物質在造福人類、推進社會文明進程中所起的作用,知道對物質的不合理應用也會引起危害生命健康、污染環境等社會問題,逐步樹立應用化學物質的科學觀。
(二)自學嘗試交流
課前,教師要精心編制“導學案”,明確學習目標,圍繞教學目標設計3~5個嘗試練習。學生通過自學探究,培養自學能力、知識遷移能力、獨立思考能力、解決問題能力。并通過嘗試練習,自檢自測,分析目標的達成情況,在此基礎上提出需要解決的疑難問題。
“含硫化合物及其應用”一課的嘗試練習設計如下:
2.“酸雨”的形成主要是由于( )
A.森林遭亂砍濫伐,破壞了生態平衡
B.工業上大量燃燒含硫燃料
C.大氣中二氧化碳的含量增多
D.汽車排出大量尾氣
4.與的化學性質有許多共同之處,也有很多差異。請根據所學知識分析:它們具有哪些共性?又有哪些不同的性質?寫出你熟悉的發生氧化反應和還原反應的化學方程式。
(三)優化重組問題
在自學嘗試交流中,學生初步掌握了基礎化學知識,同時也會遇到許多疑難問題。不同層次的學生存在的問題大相徑庭。如何引導學生解決這些問題,體現的是教師的智慧。在教學過程中,必須圍繞教學目標和教學重點,將學生提出的問題進行歸納重組,使問題得到優化。
“含硫化合物及其應用”一課,需要著重探究的主要有如下四個問題:
1.二氧化硫的漂白原理與氯水的漂白原理相同嗎?如何設計實驗進行驗證?
2.日常生活中我們經常見到削了皮的土豆、荸薺等露置于空氣中很快變色,但把削了皮的土豆、荸薺浸泡水中就不易變色,這是為什么?菜場里的小販常將去了皮的土豆等蔬菜用的水溶液浸泡后露置在空氣中,半天甚至一整天都不會變色,這又是為什么?說明具有什么性質?請選擇適當的試劑驗證你的猜想。
3.酸雨主要是大量燃燒含硫燃料釋放出所造成的。
(1)現有雨水樣品1份,每隔一段時間測定該雨水樣品的pH,所得數據如下:
分析數據完成下列問題:
雨水樣品pH變化的原因________(用化學方程式表示)。如果將剛取樣的上述雨水和自來水相混合,pH將________(填“變大”或“變小”),原因是________(用化學方程式表示)。
(2)依據硫酸型酸雨的形成原理,你認為采取哪些措施可減少酸雨的形成?
4.如何設計實驗探究某氣體是二氧化硫和二氧化碳的混合物?
(四)探究解決問題
上述需要探究的四個問題,涉及二氧化硫的漂白性、氧化還原性、酸雨及其他綜合性問題,這些都是教材的核心內容,是教學的重點。創設這些有思維容量的問題情境,可以引發學生全面、深刻的思維活動,使學生進入主動學習的狀態,認知得到最大化的發展。課堂上,經過生生、師生之間的雙邊或多邊研討,最終得出正確的結論。比如,問題4是一個綜合性問題,涉及二氧化硫的漂白性、酸酐的通性、氧化還原性等,對學生的知識遷移能力、分析比較能力、靈活運用所學知識解決問題的能力要求較高。解決這一問題的關鍵,是啟發、引導學生從二氧化硫與二氧化碳的差異性入手——二氧化硫具有漂白性,能使酸性高錳酸鉀溶液褪色;而二氧化碳則沒有這些性質。通過分析探究,學生的思維逐步引向深入,最終設計出合理的方案:首先,用品紅溶液檢驗二氧化硫的存在;然后,通過酸性高錳酸鉀除去二氧化硫;接著,通過品紅溶液檢驗二氧化硫是否除盡;最后,通入澄清石灰水檢驗二氧化碳的存在。
(五)提升所學知識
通過上述問題的探究,學生掌握了二氧化硫的主要物理性質和化學性質,初步了解了硫酸型酸雨的形成原因,但此時學生獲得的這些知識還是瑣碎零散的。因此,教師要引導學生進行歸納總結,在理解的基礎上,逐步建立起以二氧化硫為中心的知識網絡(如圖2)。
三、“目標導航、問題驅動”教學模式的實施要點
(一)目標設計要科學
教學目標是課堂教學的靈魂,科學設計教學目標,需注意以下幾點:
1.富有彈性。設計教學目標要因材施教——既要注意班集體以及學習困難學生的特點,面向全體學生制訂基本的教學目標;還要針對學有余力的學生提出適當的提高要求,使教學目標體系具有一定的彈性,使全體學生都能得到充分的發展。
2.突出重點。一節課有多重教學目標,如知識目標、技能目標、情感目標等,而這些維度目標還有若干個子目標,每個目標相對應有一個學習結果。在設計教學目標時要權衡各目標,確定主要教學目標,并圍繞主要目標進行設計,以突出重點。
3.相互協調。在制訂教學目標時,要注意各目標之間的相互聯系、相互促進、相互制約,使它們組成協調、和諧、自然的教學目標體系——既要有知識與知識間的協調統一,也要有知識與精神、知識與能力之間的協調,還要有精神與精神、能力與能力之間的協調。
4.符合實際。教學目標設計要符合學生的認知規律和認知水平。學生的認知規律是指學生學習知識、技能,獲得方法的認知規律,符合從特殊到一般、從具體到抽象的認知規律。要分析學生現有的知識儲備和能力,對新知識的學習應在理解的基礎上學會應用;在技能提高上也應該從模仿到創新,由易到難、由簡單到復雜,循序漸進。
(二)問題設計有效果
問題設計是課堂教學的關鍵,有效的問題設計主要表現為以下幾個特性:
1.科學性。即課堂探究的問題既要符合化學學科特點,又要符合社會和生活實際,不違反化學事實及其科學原理,不“閉門造車”、臆造杜撰,更不能出現科學性錯誤。
2.針對性。即在設置問題時,“面向每一位學生”,針對學生的個體差異,尊重他們的學習方式和學習能力,設置不同難度、不同要求的問題,使每一位學生在原有水平上都能得到發展。
一、真實呈現，感受化學的生活美
1.以真實情境啟發美
學生在生活中會遇到一些與化學相關的真實事件，但是未必是化學性質的全部，在學生學氧化硫之前，說它是一個臭名昭著的物質，經常與酸雨、空氣污染相互關聯，是空氣質量日報中的首要污染物，在學生心目中很難與美麗發生聯系，這樣的認識看似真實，其實是片面的。在生活中二氧化硫也存在其美麗的一面，筆者借助于圖片給學生一一展示：典雅高貴的葡萄酒標簽上面堂而皇之地標出含有少量的二氧化硫，二氧化硫單槍匹馬在其中充當抗氧化劑和殺菌劑的角色，殺死葡萄汁中天然存在的有害細菌，防止酵母菌把酒精轉化成醋酸，把葡萄酒變成“葡萄醋”；腐竹、竹筍等食物中含有酚類化合物，在空氣中容易被氧化，產生黃褐色，而二氧化硫具有漂白性，國家允許使用適量二氧化硫進行漂白；報紙、草帽等用品用二氧化硫漂白。
借助于全面的、客觀的介紹讓學生對二氧化硫有新的印象，也更接近于真實，探究欲望也就更為強烈了。
2.以親身接觸感知美
親身經歷的事情總讓人難以忘懷，在實踐中筆者發現學生對化學實驗充滿著期待，在教學中應盡量讓學生親身接觸所學的化學物質，親自動手完成化學實驗，通過“看、聞、聽、觸”去感知化學美，才能激發學生對化學學習的熱情。
在教學過程中，筆者借助于微型實驗，讓學生親自探究完成二氧化硫的還原性和漂白性實驗，學生通過自主探究見證化學現象美麗奇幻的一面，在感受美的同時，對二氧化硫性質有了更深的印象，有利于化學素養的形成，終身尋求化學之美，投身到化學事業中去。
二、創新實驗，滲透環保的環境美
二氧化硫具有刺激性氣味，而且有毒性，在課堂中既要現象明顯，又要環保安全。從以下幾個方面筆者將實驗進行了改進：
創新實驗1二氧化硫的溶解性實驗。教師請學生設計一些能證明二氧化硫易溶于水的實驗，有些實驗操作麻煩且二氧化硫用量較大，容易逸散到空氣中。使用一個飲料瓶，充滿二氧化硫氣體，倒入少量蒸餾水，蓋緊瓶塞，震蕩，可以觀察到飲料瓶迅速凹陷，直觀、環保地說明了二氧化硫易溶于水。
創新實驗2二氧化硫的漂白性實驗。將兩個氣球分別箍在兩個試管口，對比氯水和二氧化硫對品紅的漂白原理的差異，既可以觀察紅色是否恢復，又可以對比氣球鼓脹大小。
創新實驗3二氧化硫的還原性實驗。教師使用裝有單孔橡皮塞的飲料瓶向試管中通入適量二氧化硫使酸性高錳酸鉀溶液褪色，隨時可以控制二氧化硫用量；學生做微型實驗，將二氧化硫分別裝在幾個密閉青霉素藥瓶中，用醫用注射器分別吸取酸性KMnO4溶液、新制的氯水和H2O2溶液注入藥瓶，完全沒有氣體逸出，而且獲得了理想的實驗效果。
通過教師創新實驗的設計，學生必會受其感染，讓學生親身體驗美的同時，增強了環保意識和創新意識。
三、自主探究，激發自身的心靈美
1.以概念建構產生美
知識建構的過程其實也是一種審美感知的過程。
化學美的的體驗不僅僅是視覺、聽覺的。更多的是依靠學生的心智去體驗。幫助學生在冗雜紛繁的實驗現象中提煉出簡明、對稱的相互轉化關系，引導學生進行美感體驗，培養學生的化學審美能力，從而產生內心的愉悅體驗。學生自己總結二氧化硫中的知識結構，形成比較直觀美麗的相互關系圖。
2.以知識內化悟出美
在化學課堂中不能只重視知識之間的邏輯結構，更要重視知識在學生頭腦中的內化過程。教師適當點撥，引導學生打破原有認知平衡，新舊知識發生摩擦和碰撞，引發質疑，再通過探究活動突破瓶頸，經過分析、概括、歸類、遷移，內化為自己頭腦的智慧建立新的認知平衡，形成完善的知識網絡。在這個過程中，學生能夠樹立學習的信心，體會到獲得知識的快樂，心理是健康美麗的。
筆者在本節課中，通過系列精心設計的問題幫助學生進行知識內化。
四、用于生活，感受和諧的科學美
化學課堂中不僅使學生知道物質化學變化的基本規律，懂得化學原理，更重要的是提高未來公民的科學素養，形成科學觀念，并能夠運用所學的化學知識來避害揚利，解決實際工農業生產中的問題。
在二氧化硫教學中，請學生根據所學知識來思考解決實際問題的方法。如：
探討形成酸雨的可能途徑；如何從源頭上防止硫酸型酸雨的形成；
硫酸工業生產中如何提高原料利用率，如何處理尾氣；
受酸雨污染的地區如何解決土壤酸化問題。
通過一系列的討論讓學生充分感受到化學其實不是問題，只要提高思想認識，形成科學觀念，化學可以解決問題。
1、化學性質比較活潑，能跟氧，氫，除碘外，金屬等大多數元素化合，生成離子型化合物或共價型化合物。
2、硫磺在空氣中燃燒，燃燒時發生藍色火焰，生成二氧化硫，粉末于空氣或氧化劑混合易發生燃燒，甚至爆炸。
3、硫單質既有氧化性又有還原性。跟碳在高溫下生成二硫化碳，常溫下跟氟化合生成六氟化硫。
4、硫以游離態和化合態存在于自然界中，化合態主要有硫化物和硫酸鹽。
【關鍵詞】二氧化硫性質檢驗實驗 改進
Application of the miniature chemical experiment------The improvement of the experiment for examining the quality of SO2
Li Tong
【Abstract】Because doing the experiment of examining the quality of SO2 will use many kinds of apparatus, so it will cause SO2 pervasion. Now we have done some improvement on that experiment, which makes the experiment simpler, the time less and the dose of medicine less. In addition, students observe the experiment more convenient than before and it can help to cultivate students’ environmental protection consciousness.
【Keywords】Experiment for examining the quality of SO2 Improvement
1.改進實驗目的。二氧化硫是一種具有刺激性氣味的有毒氣體,性質多樣,具有酸性、漂白性、還原性等,能使品紅、溴水、氯化鐵溶液、酸性高錳酸鉀溶液褪色。整個實驗裝置包括制備裝置、性質實驗裝置和尾氣處理裝置,故在班級做演示實驗時儀器較多,同時易造成SO2擴散,污染教室環境,嚴重威脅師生的健康。為此,我們對該實驗進行改進,使操作更加簡便、實驗時間短、藥品用量少、效果明顯,而且方便展臺演示、便于學生觀察,有效的防止了SO2的逸散,有助于學生環保意識的養成。
2.實驗儀器及試劑。
儀器:具支試管(帶雙孔塞)、導管、橡膠管(若干)、分液漏斗、干燥管、燒杯(帶熱水)、鐵架臺(帶鐵夾)
藥品:70%濃硫酸、Na2SO3固體、FeCl3溶液、品紅溶液、石蕊試液、溴水、酸性KMnO4、蘸有NaOH的棉花。
3.實驗儀器裝置圖及儀器的組裝說明。
4.實驗操作部分。向具支試管中加入少量亞硫酸鈉粉末,分液漏斗中注入少量濃硫酸,用注射器從橡膠管處向輸液管處注入藥品。關閉上面的止水夾,打開下面的止水夾,旋轉分液漏斗的玻璃旋塞,是濃硫酸滴下與亞硫酸鈉反應,觀察四個輸液管中的現象;關閉下面的止水夾,打開上面的止水夾,繼續做其他實驗。(實驗完畢后,還可從此導管處通水,將裝置中的殘余SO2全部排出。)
實驗完畢后,從分液漏斗中注入一定量的濃氫氧化鈉片刻后,再拆儀器。
5.裝置改進的意義。此實驗由于是變色反應,反應現象明顯,且反應速度快,大大減少污染,節省藥品而且縮短了實驗時間,操作更為方便。同時,通過借助多媒體設備進行投影,可以使學生觀察方便。
此裝置是對教材中SO2的制備以及性質檢驗進行的系統化改進。與課本實驗相比,該實驗具備以下幾個優點:首先,能在短時間內做完二氧化硫的多個化學性質,給老師上課贏得了時間;其二,實驗裝置主要用廢舊輸液管,所需材料簡單,有利于學生課內外開展實驗;其三,此實驗改進,可以直觀的完成二氧化硫的系列性質實驗;其四,受裝置的啟發,利用同樣裝置,還可以完成乙烯等氣體性質實驗。此實驗改進利用微型實驗,做到廢舊物品的利用、節省了藥品的同時,能大幅度的減少廢氣排放。特別是對毒性大、氣體排放量大的實驗,可減輕環境的污染。對于易燃易爆的實驗可以提高其安全系數,不至于危害生命。
【關鍵詞】教學情景 化學 新課
【中圖分類號】G【文獻標識碼】A
【文章編號】0450-9889（2015）06B-0027-02
一段精心設計的情景，相當于一臺戲的序幕或一部小說的引子；精心設計一個好的具有探究價值的情景，有助于學生迅速完成課堂角色的轉換，激發學生探究的樂趣和開發學生的智力，促進學生自覺、專注地投入課堂探究學習活動。基于此，本文結合教學實踐，從七個方面，探討巧設教學情景引入化學新課的方法。
一、利用名詩，引入課題
例如，對于膠體性質的教學，可由如下詩句引入：“水光瀲滟晴方好，山色空蒙雨亦奇。欲把西湖比西子，淡妝濃抹總相宜。”西湖美景無法用言語描述，然而據《史記》記載：遠在秦朝時，西湖還是一個和錢塘江相連的海灣。由于錢塘江帶下的泥沙日漸沉積，使海灣日益變小變淺，逐漸形成沙洲，把海灣和錢塘江分隔開來，原來的海灣變成了一個內湖，西湖由此誕生。那么，形成西湖的原理是什么呢？由此引入主題。又如，講必修一中混合物的分離和提純時，筆者引用劉禹錫的一首詩：“日照澄洲江霧開，淘金女伴滿江隈。美人首飾王侯印，盡是沙中浪底來。”筆者請學生回答詩的作者并解釋最后兩句的意思。一下子就把學生的注意力牢牢地吸引過來了。而此首詩的后兩句形象地說明了混合物的分離和提純的一種方法。總之，將自然科學和人文知識結合起來，會讓學生對教師“另眼相看”，一下子就抓住他們的注意力。
二、利用生活實例引入課題
這種方法所舉的例子應貼近學生生活。如日常生活中一個熟悉的場景，一次親身的經歷，一個生動的自然現象，一件有趣的化學事實，都可以讓學生體驗化學與日常生活、生產的密切關系，感受化學知識學習的意義和作用。這些例子是學生經常接觸到的但又說不清道理的問題，這樣能夠促使他們產生強烈的學習要求和欲望，起到啟發學生的思維，強化新課學習導向性的作用。在講完新課后，引導學生解決引入課題時的問題所造成的懸念，可增加學生“收獲”的喜悅。
例如，對于二氧化硫的性質教學，可用空氣質量日報引入。“預計今日本市中心城區空氣質量為二級良，影響空氣質量的首要污染物為可吸入顆粒物，污染指數范圍值59～79，二氧化硫為二級良，二氧化氮為一級優……”以上是某市的環境空氣質量報告，在空氣質量報告中，主要有三項指標：可吸入顆粒物、二氧化硫、氮氧化物。為什么把二氧化硫、氮氧化物作為主要參考指標，它們有什么樣的性質？本節我們就來解決這些與我們生活息息相關的問題。
三、利用實驗引入課題
實驗是激發學生學習興趣，培養探索欲望的源泉，而化學又是一門以實驗為基礎的科學，因此用實驗引入新課在化學教學中具有得天獨厚的條件。通過設疑留下懸念，吸引學生的注意力，激發學生探究解疑的心態。
例如，在學習過氧化鈉的化學性質時，可以設計趣味實驗：“滴水生火”、“二氧化碳生火”。在學生原有的認識結構中，水、二氧化碳都能滅火，而這里卻用來生火，這就帶給學生無比的驚奇，學生感到不可思議，用期待的目光注視著教師，希望得到答案，教師及時引導學生從教材中尋求答案。利用此類趣味實驗將會大大激發學生學習的興趣和求知的欲望。
四、利用故事引入課題
學生往往對于干巴巴的概念感到枯燥無味，這時根據教材內容的特點和需要，選擇聯系緊密的故事片斷，特別是科技史、化學史上的典型事例，并巧妙引入課堂，可以激發學生學習興趣。例如，“物質的量”的課堂引入。教師可以這樣引入：同學們都讀過“曹沖稱象”的故事，大象不方便直接稱量，曹沖就把大象的重量“分割”成一塊一塊可以稱量的石頭，稱量出這些石頭的重量加合在一起即為大象的重量，他采取了“化整為零”的思維方法。一滴水（約1/20）毫升大約含有1.7萬億億個水分子，如果一個個分秒不停地數，一個人一生也無法完成這項工作。那么如何計量分子、原子、離子等不方便直接計量或稱量的微觀粒子呢？必須引入一個新的物理量，即“化零為整”。這樣很容易讓學生接受這個新的概念。
五、利用影像資料引入課題
例如，“金屬的化學性質”的新課引入：2009年史詩巨片《建國大業》中有一個鏡頭，當王寶強飾演的四野戰士在攻打北京城時說：“報告，前方發現一個地主大院，院墻太高，爬不上去，用手榴彈也炸不開，請求炮兵支援。”葛優飾演的我軍團長說：“照明彈。”隨后電影畫面上出現了照明彈照射下的北京城城墻。這一戰爭場景中用的照明彈的主要原理就是鎂粉在燃燒時發出的炫目的光芒。除了照明彈，燃燒彈也裝有鎂粉，飛機的機身也是由鎂合金制造的，人們常把鎂粉稱為“國防金屬”。本節我們就來學習幾種常見金屬的化學性質及其應用。通過影片引入，會讓學生在快樂的氣氛中投入到學習中。
六、從學科與社會的結合點入手，引入課題
例如，高中化學《必修2》――乙醇的教學，教師可以這樣引入：人們在遇到重大喜事或逢年過節時，往往都要擺上宴席好好慶賀一番，而在宴席上，酒是必不可少的。酒，少量飲之，對身體有益無害，而且還可以增加喜慶氣氛。但過量飲酒可導致神經麻醉，損傷身體。有的人喝壞了健康、有的人酒后鬧事、有的人酒后駕車釀成事故、有的不法分子甚至造出假酒危害社會，如1998年山西朔州的特大假酒案。酒的是是非非真多。酒的主要成分是什么？對，就是乙醇。我們這節課將重點來學習它的性質。這樣引入，使學生的思維處于亢奮狀態，容易與新知識融合。又如“金屬材料”的教學，可以用我國科技發展的最新成果資料引入，既讓學生了解相關信息，又讓他們由衷地產生民族自豪感，激發他們的愛國主義情感。
七、借助角色扮演創設教學情境
角色扮演是高層次的形象性，因為它不僅是教學內容的外觀形象，而且展現了人物內心世界，具有獨特的教育意義。角色扮演活動通常要在課前就做出安排，讓參與角色扮演的學生做好充分的準備工作。必要時可以事先排練，以確保活動能順利進行，節約寶貴的課堂時間。
例如，人教版化學―第三章第三節【實踐活動】欄目。是否應該停止使用鋁質飲料罐？可以讓學生扮演以下角色：（1）假如你是開采鋁礦的工人，你有何看法？（2）假如你是生產鋁質飲料罐的工人，你有何看法？（3）假如你是飲料公司的老板，你有何看法？（4）假如你是售貨員，你有何看法？（5）假如你是消費者，你有何看法？（6）假如你是環保局的官員，你有何看法？（7）假如你是回收公司的人員，你有何看法……
總之，可以運用正確、靈活的新課導入方法抓住學生的心理，引起學生的注意和學習興趣，將學生帶入化學情景之中，充分調動學生的積極性，為出色地完成教學任務創造必要的條件。
【參考文獻】
[1]葉晨，尹文治.中學化學教學中問題情境的設計[J].中學化學教與學，2008（1）
[2]王后雄.高中化學新課程教學中問題情境創設策略研究[J].化學教學，2008（7）