含氯消毒剂组成和性质探究[上学期]

创设真实学习情境 在探究中实现新课改理念
——含氯消毒剂组成和性质探究》教学案例设计
魏雯1 陈益2 陆真1
（1.南京师范大学化学教育研究所 2.南京市金陵中学 江苏南京 210097）
摘要：为了更好地创设学习情境，促进以科学探索为主导的新课程理念在教学实际中的体现，我们对新教材化学必修①“含氯消毒剂成分”与生活社会紧密相连的教学内容采用自主探索—归纳应用的科学探究方法进行了教学设计和实践。并从教学论视野角度对该案例的教学设计、流程和模式进行了剖析和评价，同时对化学情境的创设、学会学习等方面进行了探讨，希望能为新课程的实施提供一些参考和借鉴。
关键词：情景创设 自主探索-归纳应用 教学实践 教学论分析
　2005年，江苏省进入了普通高中课程改革国家级实验区。随着新课程的全面实施与各级培训的开展，新课程改革理念与框架逐渐为人们熟悉和接受。然而在化学新课程的实施中，也产生了许多问题和矛盾。突出的问题之一是如何将教学内容与真实的社会、生活相结合，来创设有效的探究性学习情境，设计与教学目标相应的探究模式，开展以学生探究性学习为主体的教学活动，达到课改所提倡的知识与能力、过程和方法、情感态度和价值观的三维目标的有效实现，促进学生学会探究、学会学习的科学素养形成。
新世纪科学教育改革的导向就是要有效的改变科学学习的情境和途径，鼓励学生将有限的基础科学概念用来解决与自己身临世界相关的启迪性问题，并做出价值观上正确的判断，从而巩固和促进概念的学习和强化，激发对科学的兴趣和探究。[ 1]这些理念已成为推动我国科学教育改革的主要观点。
为此，新的高中化学课程标准明确指出：以进一步提高学生的科学素养为宗旨, 着眼于学生未来的发展, 引导学生认识化学对促进社会进步和提高人类生活质量的重要影响。强调要从学生已有的知识经验和将要经历的社会生活实际出发，帮助学生认识化学与人类生活的密切关系，关注人类面临的与化学相关的社会问题。倡导要立足于学生适应现代生活和未来发展的需要。[2]
硅、氯、硫和氮等典型非金属元素是高中化学知识体系中重要的无机化合物知识部分，通过学习，来发挥理论知识对元素化合物知识学习的指导作用，可以为概念理论的形成积累感性材料，是学生认识元素周期律、元素周期表的重要认知、推理基础。同时因其与生活、社会、工业及高科技联系较为密切，可全面体现化学课程的社会性教育功能。[3]为此，我们选定人民教育出版社出版的普通高中课程标准实验教科书《化学1 (必修) 》中的《第四章 非金属及其化合物》，《第二节 富集在海水中的元素──氯（第2课时）》“含氯消毒剂”为例，采用以学生为主体活动的自主探索—归纳应用的探究模式，来进行教学设计、教学流程、教学理论等方面的研究。
1 “含氯消毒剂”案例的教学设计与实现
1.1 教材内容分析
通过日常生活中熟悉的食盐、漂白精等物质的学习来介绍氯及其化合物的知识。从氯气的性质、用途以及氯离子的检验等内容进行比较全面的学习，使学生了解典型非金属单质及其化合物的性质，结合对其他非金属元素及其化合物性质的认识，形成正确的探究学习方法。
1.2 教学目的确定
知识与技能：理解制取漂白液、漂白粉、漂粉精的化学原理；掌握氯离子检验的方法；巩固和应用氧化还原反应和离子反应概念；
过程和方法：通过漂粉精组成和性质的实验探究设计，掌握常见离子的检验方法，学会由现象探求本质的科学思维和实验方法；
情感态度和价值观：感悟生活中的化学现象和事例所蕴含的化学原理，培养在生活中学化学、用化学的意识。
1.3 教学思路与设计
课题设计主线为：生活→化学→生活。以“漂白液、漂粉精、漂白粉等含氯消毒剂杀灭禽流感病毒”引入自主探究学习情境，由“漂粉精成分和性质的探究”一个主模块以及“漂白粉的有效氯”、“解读‘84’消毒液”两个子模块构成。在主模块的教学设计中突出科学猜想、实验探究能力培养；子模块突出氧化还原反应和离子反应有关概念和原理的应用，在一系列猜想、实验、讨论、问题、归纳等思维和动手实验中完成知识与能力的意义建构，经历科学探究过程与方法的体验。
1.4 教学实践
2005年12月18日，由陈益老师执教，在南京市金陵中学高一（3）班，面向全市开设了示范课。课后由该校化学学科带头人李惠娟老师作了分析与评价，并进行了课程实录，制作成案例光盘供交流与研讨。
2 自主探索—归纳应用探究教学设计与学习情境流程
2.1 教学设计框架（见图1）
图1 自主探索-归纳应用教学设计
2.2 探究情境框架（见表1）
表1 自主探索-归纳应用情境框架图
情境设置 教师主导活动 教学目的 学生主体活动
创设情境呈现社会生活现实问题，作为课题的切入点，具有时代感、现实性 2005年春天以来，禽流感在世界包括我国的一些地区发生并蔓延。禽流感病毒是一种没有超常抵抗力的病毒，研究结果证明，常用消毒药物如漂白液、漂粉精、漂白粉等可以将病毒杀灭 聚焦多媒体课件、获取情境信息与资料、联系回顾所学的相关知识、进入情境
提出问题（转入自主探索问题情境） 阅读教材P72～73，思考并回答下列问题。1．怎样制取漂白液、漂白粉、漂粉精？2．漂白液、漂白粉、漂粉精有何用途？3．人们为什么不直接用氯气做漂白剂和消毒剂，而用漂白液、漂白粉、漂粉精呢？ 明确探究目标 阅读（获取信息、加工信息）思考讨论
进入课题主模块“漂粉精成分和性质的探究” 猜测：请由漂粉精的制备反应，猜测漂粉精的成分。观察：漂粉精的颜色；状态；实验：漂粉精的水溶性问题：下层难溶物质可能是什么？上层清液主要含有哪些离子？ 猜想假设 猜测漂粉精的成分：CaCl2、Ca(ClO)2、Ca(OH)2
自主探究 实验：取一角匙漂粉精，加15mL蒸馏水于大试管中溶解，并用玻棒搅拌，静置。观察现象：白色浊液状，静置后沉降
提供资料、信息 物质 溶解度Ca(OH)2 0.165g(25℃)CaCl2 42g((0℃)Ca(ClO)2 溶于水，易水解 获取信息假设判断 判断下层难溶物质可能是：Ca(OH)2(s)上层清液主要含有：Ca2+、Cl-、OH-、ClO-
思路点拨 问题：通过怎样的实验检验上层清液中的主要离子？ 探究实践 实验：检验上层清液中的主要离子
归纳小结 用AgNO3溶液检验Cl-时,一般先在被检液中滴加少量稀HNO3使其酸化，以排除干扰离子。 迁移、整合 在真实的情境中，应用、学习常见离子的检验方法，赋予实验现实的意义
思路点拨鼓励深入 问题：使溶液褪色的成分是什么 思考、猜测、推论 思考、讨论、猜测：ClO-？ HClO 联想、推理：
师生互动 拉近学生与教师的距离，进行思维、想法的沟通，促进学生学习 得出结论 酸性能加快漂白作用起漂白作用的是HClO
提供资料、信息 当溶液中碱性增大时,漂白作用进行缓慢。工业上使用漂白粉时要加入少量弱酸,如醋酸等,或加入少量稀盐酸。家庭使用漂白粉不必加酸,因为空气中的二氧化碳溶在水里也起弱酸的作用:Ca(ClO)2+H2O+CO2=CaCO3↓+2HClO 拓展应用 阅读“洁厕灵”使用说明词：——能轻松消除瓷面污渍、水垢、水锈、尿垢等——勿与漂白类化学品混用——勿用于对酸敏感的大理石、金属等
引导、深化 问题：洁厕灵的主要成分是什么 阅读“洁厕灵”使用说明并作出判断。 解释与结论 思考、交流、讨论。判断出洁厕灵含有的主要化学成分属于酸类，并进一步判断其含有的主要化学成分是盐酸。
构建概念知识体系 掌握化学变化的内在联系及其规律 归纳总结 “组成(结构)→性质→用途”相互关系
进入课题子模块1“漂白粉的有效氯” 漂白粉(一般含有效氯约35%)漂粉精(一般含有效氯约70%)问题：有效氯的含义是什么？它与漂白粉或漂粉精的什么成分有关？ 思考、交流 学生相互讨论，
提供资料 漂白粉的有效氯=漂白粉加酸所释放出的氯气的质量/漂白粉的质量×100% 探索归纳 感悟：有效氯数值是漂粉精中有效成分Ca(ClO)2的含量大小的标志
进入课题子模块2“解读84消毒液” 问题：1984年研制成功的84消毒液是目前使用最广泛的广谱消毒剂，其有效成分是次氯酸钠溶液。以下是该产品的有关说明，你能说出这些说明与其成分和性质的关系吗？ 拓展应用 将课堂中学习得到的概念，应用于生活中
提供信息鼓励思考 说明：*如原液接触皮肤，用清水冲洗即可*原液勿接触衣物，对带色衣物易脱色*勿用40℃以上的热水稀释原液*不适用于碳钢和铝制品的消毒*丝、毛织品禁用*白色衣物浸泡时间不宜超过20分钟*宜贮存在避光阴凉处保质期：有效氯含量(5.5±0.5)%的有效期为3个月；第四至十二月，每延长一个月，药量增加0.1倍使用，产品保持期一年。 获取资料归纳总结 解读：碱性溶液，有腐蚀性漂白性HClO受热易分解碱性，腐蚀铝氧化破坏蛋白质漂白性HClO见光易分解每100g“84”消毒液与酸作用可产生氯气5.5g左右
图2 学生在进行自主探索实验 图3 教师提供信息、启发思考归纳
3 自主探索—归纳应用教学过程的分析与思考
3.1 教学设计的哲学理念
情境学习理论认为，知识由现实世界中相对应的事物或情境所决定的，当知识脱离了现实的情景时，就变得没有活力。而现实课堂中的学习活动往往只包含从情境中抽取出来的抽象知识，往往没有给学生实践体会的机会与环境。学生虽然学习新的概念原理，却没有实际使用的真实体验。久之，这样构建的知识体系与概念，无法运用来解决真实问题，是不巩固的，难以继续发展的。[4]
多年的改革形成的共识是：科学教育的终极目标不再是科学知识的积累与掌握，而是学生科学素养的形成与终身学习能力的培养；只有那些在课堂之外生活与社会中能够加以应用的知识和概念才是巩固的，才能有效地培养学生解决实际问题的能力。[5]
新课程强调创设新的探究学习情境，来实现学生学习方式的转变。自主探究的学习情境在激发学生学习积极性、培养学生学习的主动性，帮助学生完成知识意义建构上具有极为重要作用。
3.2 教学环节分析
3.2.1创设探究情境。案例紧密结合现实社会中的有关事件和生活中的相关情景，综合教学目标和学生原有的认知结构，创设禽流感病毒的真实情境。在此基础上合理地引出漂白粉、精、剂的实验探究。问题的设置是真实的情境再现，引起学生兴趣，进行定向探究学习，促进主动学习；多层次问题的提出，依次促进认知发展；多样性的问题探究解决方式（独立完成，合作完成方式），以主、子模块问题构成课程主线。
3.2.2 探索目标的实现。分步呈示教学目标，首先提出问题“课题1——漂粉精成分和性质的探究”，引起学生的好奇、困惑和矛盾，从而激发学生的实验探索热情，形成解决问题的情境，调动他们进行自主学习的内部诱因；此目标介于学生原有认知水平和新发展的认知水平之间。通过老师适时提供的信息，学生可以顺利完成对信息的加工，确定探究的目标、构思实验。教师的导向和激励贯穿整个课堂教学的活动，
3.2.3 互动探究。有效的探究包括研究问题――验证问题――策略评价。氯气相关的研究问题，引导学生探索，培养学生的合作意识和交流能力。训练学生的发散思维、直觉思维等思维操作方式。交流研讨、进行实验验证结果，在一系列猜想、实验、讨论、问题、归纳等思维和动手实验中得出结论，经历探究过程与方法的体验。
3.2.4 促进学生发展。让学生概括出相关结论，并使之条理化和系统化。在完成自主探究的基础上，教师也对学生的探索做出恰当的评价与建议。学生完成对概念体系的重组和拓展。对氯气的性质进行迁移，理解它的实际用途，实现“由生活进入化学，再由化学联系生活”的实际结合。
3.3 培养学生“学会”学习
科学教学的主要目的之一就是使学生不仅仅对科学概念和原理准确理解，而且要熟悉基本思维和操作过程，更重要的是通过实验来引导学生形成正确的科学思维和探究方法，达到学会如何自主学习。[6]
使学生充分体验化学走向社会、生活的过程。让学生在熟悉的生活情景中感受化学的重要性，了解化学与日常生活的密切关系，逐步学会分析和解决与化学有关的一些简单实际问题，感受并欣赏化学对改善个人生活和促进社会发展的积极作用，关注与化学有关的社会问题，初步形成主动参与社会决策的意识。[7]
教学过程是一种“沟通、理解和创新”；是关注问题的分析、思考和解决过程；是创立学生自己的“学识、主见、思想、行动”的新型课堂；是探求多重教学目标的统一和主导—主体教学任务的和谐落实，有效地在化学教学中开展情景教学，整合和吸收传统教学模式的长处，以期为化学新课程的顺利实施提供经验。
参考文献
[1] 陆真.德国中学科学教育改革项目考察报告[J].外国中小学教育，2005.156(12):37~41
[2]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准[M].人民教育出版社.北京:人民教育出版社,2003.2
[3] 广东省教育厅教研室.高中新课程化学优秀教学设计与案例[M].广东高等教育出版社，2005.141~146
[4] Kurt Riguarts, Carsten Wadewitz. Framework for Science Education in Germany [M]. Kiel: 2003, 4th revised edition. 41-44
[5] Herbert D. Their. Developing Inquiry-Based Science Materials, A Guide for Educators. [M] Columbia University, New York and London: Teachers College Press, 2001.30-44
[6.7]毕华林 刘冰.化学探究学习论.[M].山东教育出版社, 2005.149~153,
Establishes the Real Situation, Realize New Course’s Idea in the Inquiry
——The Case Report from Jiangsu Province
WEI Wen1 CHEN Yi2 LU Zhen1
(1. Chemical Education Institute of Nanjing Normal University, 2. Nanjing Jinling High School Jiangsu Nanjing 210097)
Abstract: In order to even better establishes the study situation, promote take the science exploration as the leading new curriculum idea in actual teaching , we compulsory (1) " chloric disinfectant ingredient " to the new teaching material chemistry use with the life society close connected course content independently inquire into the induction application science inquires into the method carried on the teaching design and the practice. And discussed the field of vision angle from the teaching to this case teaching design, the flow and the pattern carries on the analysis and the appraisal, simultaneously to chemistry aspect and so on situation establishment, academic society study carried on the discussion, hoped can provide some references and model for new curriculum implementation.
Keywords: creation scene independent inquiry aposteriori application teaching practice pedagogical analysis
作者简介：魏雯，女，安徽芜湖人，硕士研究生，研究方向：课程教学论。
陈益，男，南京六合人，南京市化学学科教学带头人、高级教师，研究方向：科学探究和教学设计。
陆真，男，山西平定人，副教授、硕士生导师，研究方向：学科课程教学论。
联系人：陆真
联系地址：南京师范大学化学教育研究所 210097
联系电话：025-83598281，13851981597
FAX：025-83735502
Email : zhlu@njnu.
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