基于層進問題組織的課堂教學與實證

1、基于層進問題的設計，激發(fā)學生自主思考的動力——以“氮肥的生產和使用”為例顧建鳴(寧波北侖濱海教育集團寧波北侖315800)摘要：摘要：文章以蘇教版化學1“氮肥的生產和使用”的教學為例，從找到學生已會的知識為起點、創(chuàng)造真實的化學情景為實踐，設計用層進邏輯的問題為階梯引導學生自主進行知識建構，獲取建構過程思維的訓練，從而實現(xiàn)化學觀念框架的建構，使方法學習產生遷移性的價值。關鍵詞：關鍵詞：層進問題問題設計化學觀念學習起點教學設計新高考模式已經

2、進行了三次，這種新的模式也從最初的磕磕絆絆慢慢走向了成熟。全新模式的選拔方式也催生了不同于以往的課堂教學模式。現(xiàn)在的課堂更多地提倡學生在“做中學”，把課堂的主動權交還給學生，而作為一門來自于生活的學科，化學更是與學生的生活息息相關。生本課堂的教學的核心是在教學問題引導下，激發(fā)學生獨立思考、交流討論、合作學習，以完成知識框架的構建，更重要的是在這一過程中收獲解決問題的思考程序和方法。這樣的學習才不只是知識的傳授，填補他們的知識空缺，更是著

3、眼于學生已有的認知，關注學生已經會了什么[1]，怎樣會的，是否會用原來解決問題的方法以求得新思維。蘇教版化學1“氮肥的生產和使用”內容是專題4第二單元生產生活中含氮化合物的第二課時的教學內容，含氮化合物中最為典型的是氨氣和銨鹽、氮的氧化物、硝酸與硝酸鹽。而這一課時的中心問題是NH3的合成、性質和制取方法。如何設計一組問題，始終圍繞主題——氮肥的生產和使用，又同時將課堂按層進的邏輯有序的組織起來，是這一課堂設計的難點，筆者決定將整個教學內

4、容設計成四個組成部分，分別是感受身邊的化學——植物缺氮的癥狀；理解化學原理——怎樣將游離態(tài)的氮轉化為化合態(tài)，有利于植物吸收；運用化學——檢驗并除去化合態(tài)的氮（銨鹽）；科學整理——自然界中的氮在不同狀態(tài)下怎樣守恒。設計怎樣的問題能有效將上述四個部分內容不露痕跡的的連接起來，而且能基于學生已有的知識——銨鹽的檢驗、氮氧化物及硝酸生成、氣體制取原理，引導學生順梯登峰，逐步提高，積極參與，而不會因無梯而望峰而退呢，這是教師最需要思考的問題。1、

5、目標設計課程標準對這一課時的要求是：通過實驗了解氮及其重要化合物的主要性質，認識其在生產中的應用和對生態(tài)環(huán)境的影響。基于這一標準編寫的蘇教版教材中重點突出了N2、NO、NO2、NH3、NH4及HNO3的性質，對生態(tài)環(huán)境的影響重點突出在氮的氧化物這一內容，浙江省學科指導意見描述如下：了解氨、銨鹽的性質和用途，通過對含氮化合物性質實驗的探究，讓學生體驗實驗探究的過程和樂趣，了解氨的合成對氮肥生產的促進作用，知道氮肥的性質，認識科學使用氮肥的

6、意義[2]。在這兩個規(guī)范要求下，結合我校學生發(fā)展實際，特制定如下學習目標：1.以氨氣溶于水的實驗為載體，了解氨氣的水溶性，形成的氨水溶液的性質，學會用指示劑檢測溶液酸堿性，在加熱時溶液顏色變化，判斷NH3H2O化裝在鋼瓶中，而最主要的保存主要以漂白粉的形式，問題是：含氮的可溶性微粒怎樣形成？問題組二：1NH3易液化，同時也會汽化形成氨氣，會造成外界溫度怎樣變化？什么用途？2演示噴泉實驗，形成噴泉說明滴加水后圓底燒瓶中的氣態(tài)與外界大氣壓相

7、等嗎？哪里更大一些？為什么會出現(xiàn)這么大的壓強差？形成噴泉的條件是什么？說明氨氣水溶性怎樣？3形成的溶液呈酸性、中性、堿性？怎樣檢驗？4取兩支試管，各取2mL溶液，滴加2滴酚酞，發(fā)現(xiàn)溶液變紅，說明溶液呈堿性，據(jù)此說明什么？對一支試管加熱，觀察溶液顏色變化？向另一支試管中加入NH4Cl固體少許，觀察溶液顏色變化？描述：NH3不僅極易溶于水，大部分與水反應形成了NH3H2O，且部分NH3H2O電離產生了OH。請同學寫出反應的方程式并由學生進行

8、自主批正。5氣態(tài)物質保存和運輸都不夠方便，轉化成什么態(tài)的物質呢？與什么物質反應？為什么可以和酸性物質反應？請寫出NH3與HCl、H2SO4反應生成銨鹽的方程式。因為固態(tài)銨鹽無法電離，溶于水能發(fā)生電離，所以使用時要保持土壤潮濕。經過這一系統(tǒng)問題的討論，在學生大腦中建立了NH3極易溶于水，且與水反應形成的NH3H2O能部分電離出OH，使溶液呈堿性，并用實驗證實NH3溶于水及NH3H2O的電離都是可逆的過程。因為其為堿性的氣體，在保存和運輸中

9、都將其與酸反應生成固態(tài)銨鹽，且銨鹽在潮濕的土壤中電離形成銨根離子易被農作物吸收。至此解決了由游離態(tài)氮（空氣中氮氣）轉化為能被農作物吸收的銨態(tài)氮肥，更重要的是學生獲取知識的過程不是老師強加于學生，而是通過觀察實驗現(xiàn)象、運用已經知道的知識，借助于教材，自己分析與討論得出，這是一種研究物質性質的科學方法。2.3解決生活問題，運用化學知識：檢驗并除去化合態(tài)的氮（銨鹽）小麥和水稻如果氮肥過量，它們的長勢就會過旺，葉片多而且大，無效分孽也會增多，株

10、形相對增高，造成早期下部蔭蔽。這種不正常的過旺生長，會給作物生長環(huán)境帶來兩大危害：一是由于葉片增多，下部濕度和溫度相對提高，通風不好，將給病蟲害提供條件；二是群體增加，無效分粟增多而導致莖稈柔軟，到后期承受不起本身的重量，遇大風或澆灌就會倒伏，造成嚴重減產。農技人員診斷發(fā)現(xiàn)，某片農作物缺鉀（用視頻或圖片），需要施鉀肥，但不能再施氮肥，現(xiàn)倉庫在有混合存放的鉀肥（KCl混有少量NH4Cl）。問題組三：1取一瓶混有NH4Cl的KCl固體，怎樣

11、檢驗是鉀肥中是否混有氮肥？2如果確有NH4Cl混在其中，怎樣除去？NH4HCO3受熱會分解，NH4Cl是否也會分解嗎？在學生爭議后再請同學演示一個實驗，加熱裝有NH4Cl固體的試管，觀察現(xiàn)象。3白色固體怎么跑到試管中上部了？說明NH4Cl在加熱時曾經變成了氣態(tài)，是NH4Cl蒸氣嗎？信息提示：NH4Cl沸點520℃，加熱至100℃時開始顯著揮發(fā)（不同于碘升華，該變化是化學變化），337.8℃時離解為氨氣和氯化氫氣體，遇冷后又重新化合生成顆