巧设问题情境 建构有效课堂

蒋琦

摘要：将所要学习的核心知识，通过问题情境的设置，让学生针对提出的问题展开分析与讨论，促使学生学习方式的转变，积极主动地建构知识体系，通过“二氧化碳的性质与用途”教学为例来探讨设计巧妙的问题情境，建构有效的化学课堂。

关键词：问题情境；二氧化碳；建构体系；有效课堂

文章编号：1008-0546（2017）12-0035-03 中图分类号：G633.8 文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.12.011

德国一位学者对教学情境有过这样一个精辟的比喻：情境之于知识，犹如汤之于盐。盐需溶入汤中，才能被吸收；知识需要溶人情境之中，才能显示出活力和美感。将所要学习的核心知识，设计为一个或几个具体的问题情境，让学生在特定的情境中针对提出的问题展开分析与讨论，寻求解决问题的途径与方法，最终促使学生自主学习与合作探究学习，实现对所学知识的意义建构。

沪教版第二章第二节“奇妙的二氧化碳”，包括二氧化碳在自然界中的循环、二氧化碳与温室效应、二氧化碳的奇妙变化、二氧化碳的制取与利用、二氧化碳与人体健康这五部分内容。一般的设计思路是按照课本编排顺序，分为两个课时，第一课时讲前三部分内容，第二课时讲后兩部分内容。这样的设计不足之处是：知识相对有些零散，不利于学生进行主动积极的建构性学习，形成相对完整的知识体系。

本节课“二氧化碳的性质与用途”，打破课本知识的编排顺序，抓住“奇妙”二字，结合二氧化碳在生产生活中的应用，设计六个问题情境，激起学生的学习欲望，引导学生带着愉悦的心情去学习生动有趣的化学，带着问题在观察、实验和交流讨论中进行积极而有效的思考，体验科学探究的过程，发挥学习的积极性、主动性和创造性，串联出二氧化碳的物理性质、化学性质及用途，从而建构完整的知识体系，形成有效的化学课堂。

一、问题导入。激活思维

[教师设疑]我们身边有一种物质，它通常状况下，无色无气味，看不见摸不着；农民伯伯称它为植物的“粮食”，环境学家称它为全球变暖的“推手”，制造舞台云雾需要它，制作清凉的汽水也离不开它，它是牛奶魔术的“催化剂”，也被消防官兵称为灭火的“先锋”，它是什么物质呢？

[学生回答]二氧化碳。

[教师点题]我们就围绕这六个问题来认识“二氧化碳的性质与用途”，体验二氧化碳的奇妙之处。

设计意图：通过问题导入，设置奇妙的“称呼”，激发学生的问题意识和求知欲，激活学生的思维，引出本节课的学习目标，认识二氧化碳的性质与用途，并突出二氧化碳的奇妙。

二、自主学习。促进思维

问题情境一：植物的“粮食”——二氧化碳在自然界中的循环

学生在科学以及生物的学习中，已经掌握植物的光合作用，所以通过引导学生自主学习，认识二氧化碳在自然界中的消耗途径和产生途径及用途做温室气肥，完成导学案第一部分：二氧化碳在自然界中的循环。

问题情境二：全球变暖的“推手”——二氧化碳与温室效应

[教师设疑]随着工业生产的发展和人们生活水平的提高，煤、石油、天然气的消耗量急剧增加，释放出的二氧化碳越来越多，而吸收二氧化碳的森林因为天灾和被滥砍乱伐而不断减少，因此环境学家称它为全球变暖的“推手”，它会导致哪些问题呢？

[学生]自主学习课本“拓展视野”部分，认识温室效应的危害以及减缓温室效应的措施，完成导学案第二部分：二氧化碳与温室效应。

[教师讲解]二氧化碳过多的排放会造成温室效应，但是因为有了二氧化碳，吸收太阳中的红外线辐射，阻止地球表面的热量往外散发，才使得我们地球有适宜的温度，适合我们居住，因此我们要辩证地认识物质。

设计意图：问题情境一、二两部分，学生已有一定的知识基础，引导学生自主阅读课本，获取有效信息，培养学生主动获取知识的能力，促进学生的思维发展，培养学生的信息素养。

问题情境三：舞台云雾的“助手”——二氧化碳有三态变化

[教师设疑]将适量的干冰放入烧杯内，在烧杯上方用喷壶喷出适量的水。干冰升华，云雾缭绕，像仙境一般。大家知道舞台云雾的“助手”是谁吗？

[学生]饶有兴趣地、迫不及待地自主阅读课本，找寻答案，认识干冰升华吸热，使周围温度降低，空气中的水蒸气凝结为小水珠，悬浮于空气中，形成白雾，干冰还能人工降雨、作制冷剂等。完成导学案第三部分：二氧化碳有三态变化。

设计意图：先通过设计干冰升华形成舞台云雾这一实验，突出二氧化碳的奇妙，激发学生的好奇心和求知欲，又由于学生已经认识到氧气有三态变化，引导学生自主学习，从而认识二氧化碳有三态变化，水到渠成，有效解决问题。

三、探究释疑。发展思维

问题情境四：汽水的“精髓”——二氧化碳与水作用

[教师设疑]课前老师在每个小组的桌子里藏有一个惊喜，请大家赶快把它找出来并摇一摇，打开瓶盖，喝两口，说一说你看到的、听到的、感受到的。

[学生回答]有大量气泡冒出，听到呲的一声，感到扎嘴，胃里有气体想往外跑……

[教师提问]产生的气体是什么呢？请大家看雪碧瓶成分标签，找出答案。

[学生回答]二氧化碳气体。

[教师提问]那二氧化碳气体是怎样溶解在饮料中的？为什么打开瓶盖，又会产生很多的二氧化碳气体？

[学生]自主阅读课本，认识二氧化碳的溶解性，及如何制成汽水的。完成导学案第四部分。

[创新实验1]教师将集满二氧化碳气体的软塑料矿泉水瓶，倒入约占矿泉水瓶容积1/2的水，上下颠倒，观察到塑料瓶变扁了。

[教师提问]软塑料瓶为什么会变扁？

[学生回答]因为二氧化碳能溶于水，瓶内压强减小，瓶子变扁。也有可能是老师通过外力使软塑料瓶变扁的。endprint

[创新实验2]教师向集满二氧化碳的集气瓶中倒入约占集气瓶容积1/2的水，盖上毛玻片，上下振荡，将瓶子翻转过来，观察到毛玻片紧贴着瓶口，不会掉下来。从而证明二氧化碳能溶于水，使瓶内压强减小。

[知识小结1]二氧化碳能溶于水，生產汽水时就是利用了二氧化碳的这一性质，通常是在加压的条件下将二氧化碳溶解在饮料中。

[教师追问]为什么汽水又被称为“碳酸饮料”呢？

[分组实验1]引导学生轻轻摇晃雪碧瓶，将产生的二氧化碳气体通入滴有紫色石蕊试液的蒸馏水中，小组合作完成实验，观察到滴有紫色石蕊试液的蒸馏水变红。资料卡片：紫色石蕊是一种色素，遇到酸性物质会变红。完成导学案第四部分。

[教师追问]是什么物质呈酸性，使紫色石蕊试液变红？引导学生进行科学探究，完成导学案第四部分。

提出问题：是什么物质使紫色石蕊试液变红？

作出猜想：水、二氧化碳、二氧化碳和水反应后生成的物质。

设计方案：提供实验用品：两朵用干燥紫色石蕊试纸扎成的小花，两瓶二氧化碳气体，一瓶蒸馏水。小组交流讨论，设计并形成实验方案。

进行实验：做对比实验，将一朵干燥的石蕊试纸小花放人集满二氧化碳的集气瓶中；将另一朵干燥的石蕊试纸小花先用水喷湿，观察颜色变化，再将湿润的石蕊试纸小花放入集满二氧化碳的集气瓶中，观察实验现象。

得出结论：二氧化碳和水反应生成的物质呈酸性，能使紫色石蕊试液变红。

[知识小结2]二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸呈酸性。

[分组实验2]引导学生将变红的滴有石蕊试液的碳酸溶液分成两份，加热其中的一份溶液，小组合作完成实验，对比观察到溶液由红色变为紫色。完成导学案第四部分。

[知识小结3]碳酸不稳定，受热易分解。

设计意图：本节课的关键词是“奇妙”，在干冰升华实验的基础上，运用学生熟悉的雪碧，引出两个创新实验，选择软塑料瓶、玻璃瓶进行实验，充分证明二氧化碳能溶于水。接着用雪碧进行分组实验，认识二氧化碳能与水反应这一性质。二氧化碳与水反应生成碳酸，是哪种物质呈酸性，使紫色石蕊试液变红，是本节课的难点。为突破这一难点，进行科学探究，因为科学探究既是一种学习的方式也是学习的内容和目标，设计对比实验，运用对比的思想，进行推理，再次认识二氧化碳能与水反应，生成的碳酸具有酸性。

四、再设悬念。拓展思维

问题情境五：牛奶魔术的“催化剂”——二氧化碳能与澄清石灰水反应

教师轻轻摇晃雪碧，将少量的二氧化碳气体通入“清水”中，发现“清水”变成了“牛奶”。这真的是“清水”吗？给学生看试剂瓶标签，认识到这不是“清水”，而是澄清石灰水。

[知识小结]二氧化碳能与澄清石灰水反应，该反应可以用来检验二氧化碳气体。完成导学案第五部分：二氧化碳能与澄清石灰水反应。

问题情境六：灭火的“先锋”——二氧化碳熄灭阶梯蜡烛实验

教师像倾倒液体一样，将二氧化碳气体倒入放有两只点燃着的高低不同的蜡烛的小烧杯中，观察到蜡烛由低到高依次熄灭。

[知识小结]二氧化碳的密度比空气大，通常情况下，不能燃烧也不支持燃烧。完成导学案第六部分：二氧化碳能灭火。

[教师设疑]为什么说是通常情况下，二氧化碳不能燃烧也不支持燃烧呢？是不是所有的物质燃烧，都可以用二氧化碳来灭火呢？请大家课后查阅资料。

设计意图：由于二氧化碳与澄清石灰水的反应在前面已经接触过了，学生对二氧化碳能灭火也有一定的认识，所以通过教师演示实验，引导学生认识并解决疑问。又由于二氧化碳可以有条件的支持燃烧，是以后的学习内容，所以设置悬念，留给学生课后查阅资料，主动学习，为学生终身学习打下坚实的基础。

五、知识建构。整合思维

知识框架建构说明：通过六个关键词引入，在认识二氧化碳的相关知识后，逐一总结，最后形成知识框架，如图1所示，从点到线到面进行知识的串联，结合课件进行展示。

板书设计说明：从物理性质、化学性质、用途这三个方面，在教学过程中分块逐步板书，最后形成板书设计。

教师结合思维导图建构出的知识体系，以及板书设计，再次引导学生总结出二氧化碳的物理性质、化学性质及用途。这样的课堂小结不仅对本节课的知识点进行回顾，形成了知识的完整性、课堂结构的完整性，还设置悬念，激发学生课后自主学习、进行科学探究的好奇心，将课堂教学推向高潮。

教师根据学生的认知特点和知识的内在联系，设计问题情境，不仅注重了对问题的解决，同时提升了学生的问题意识，激发学生的有效思考，促进学生的思维发展，引导学生逐步走出迷津，掌握知识，建构有效的化学课堂。endprint