化学情境设置的四个角度——以《常见的化学反应——燃烧》一课为例

钱海如1，钟志健2

(1.江苏省高邮市南海初级中学，226500；2．江苏省高邮中学,226500;

教育家夸美纽斯说过：“一切知识都是从感官开始的。”学习情境就是以直观的方式将抽象的知识具体化、形象化，有助于学生感性认识的形成和理性认识的发展。课程标准指出：“真实、生动、直观而又富于启迪性的学习情境，能够激发学生的学习兴趣，帮助学生更好地理解和运用化学知识。”这说明了，恰当的情境设置是有效实施化学教学的重要保证。情境设置的角度要准，要具有真实性、针对性、趣味性、思考性；要能产生学科问题，彰显学科价值。现以沪教版九年级化学《常见的化学反应——燃烧》一课为例，结合教学实践，谈谈化学教学中情境设置的角度。

一、趣味的实验探究活动

化学是一门以实验为基础的学科，化学实验是进行科学探究不可替代的重要方式。在教学中，创设以实验为主的科学探究情境，利用实验所带来的奇妙变化和鲜明现象，有助于激发学生的兴趣，启迪学生的思维，引导学生在观察、操作、记录、分析和交流、讨论中思考化学问题，学习化学知识，掌握科学探究方法，提高科学探究能力，并引发学生连贯性的问题意识，进一步激发学生的探究愿望。

例如，在课题引入环节，可以安排两个实验活动：(1)要求各实验小组内两名学生同时在酒精灯上点燃两根木条(长约8cm)，然后分别将点燃的一端竖直向上放置和竖直向下放置，并观察实验现象；(2)要求各实验小组派一名学生参加“擦划火柴”比赛，以半分钟内擦着的火柴数量多者为胜（整个过程中，教师要提醒学生注意用火安全）。实验活动结束后，可以提出下列三个问题：(1)木条点燃的一端竖直向上放置时，不易继续燃烧，很快就熄灭了，你能解释原因吗？(2)擦划火柴的技巧有哪些？(3)根据自己的观察和经验，说说物质要能成功燃烧，需要具备哪些条件？

这里，基于学生对燃烧现象生活化的、感性层面的认识，从学生熟悉的、感兴趣的实验活动人手，引入对燃烧现象本质的探究。对比两根木条不同方式的燃烧现象，让学生感受到燃烧产生的热量是向上的，并体会到点燃的一端竖直向下放置时燃烧放出的热量容易聚集到木条上，因而能够持续燃烧。由于学生日常生活中很少使用火柴，这个实验活动又为接下来的“擦划火柴”比赛作了技术铺垫，让学生意识到在擦划动作即将结束的瞬间要将火柴头向下，这样燃着的可能性比较大。此外，第一个问题在培养学生对比观察能力的同时，又能引导学生将直观的感受上升到理性的认识：因为形成了空气对流，火焰总是向上的，导致燃烧放出的热量迅速向上扩散，木条的温度不易达到着火点，从而燃烧持续时间较短，容易熄灭。第二个问题则基于对第一个问题的理性思考和“擦划火柴”比赛的实践经验，需要学生作出相对科学化的说明，即擦划时要适当快速用力（便于着火），划过较长痕（便于着火），着火瞬间尽量使火柴头向下（便于聚热）、挡住风（便于聚热）等。第三个问题主要培养学生猜想与假设的能力，基于前两个问题的思考和概括，联系之前的生活实验情境和已有的化学知识、生活经验，学生不难猜想出燃烧需要哪些条件，于是进一步探究学习的动力和知识、技能准备就水到渠成了。

又如，建立了“燃烧的条件”后，可以设计“铁丝网切割火焰”实验活动：(1)点燃酒精灯，将一张铁丝网从火焰的中上部水平移人，切割火焰(如图1A)，并从侧面观察现象(如图2A)；(2)保持铁丝网不动(如图1B)，并从侧面观察经过一段时间后的现象(如图2B)；c3)继续保持第一张铁丝网不动，将第二张铁丝网从火焰的中下部（第一张铁丝网的下方）水平移人，切割火焰(如图1C)，并从侧面观察现象(如图2C)。实验活动结束后，可以提出问题：你能对观察到的现象作出解释吗？ 再如，教学“灭火的原理和方法”时，可以安排实验活动：要求各实验小组尝试用三种以上的方法熄灭燃烧着的蜡烛，并解释所用方法的原理。提供的实验用品有：烧杯、水、湿抹布、沙子、剪刀、碳酸钠粉末、稀盐酸。

这里的两个实验活动，既贴近了学生的生活，提高了学生的兴趣，又能加深学生的理解，培养学生解决问题的能力。第一个实验活动中，学生在对火焰被“切割”的现象感到惊奇、兴奋的同时，自然希望能够知道其中的原因，于是，教师可以及时引导学生围绕所学知识思考、讨论，以促进学生基于“燃烧的条件”进行理性分析、理智决策、科学总结，从而加深学生对“燃烧的条件三者缺一不可”的认识。第二个实验活动中，学生很快就能发现许多灭火的方法，如吹灭、盖灭、浇灭、剪灭等，但对其中所涉及原理的认识还不够清晰，于是，教师可以组织学生思考、讨论，从而既让学生基于生活经验和所学知识进行实验，又让学生对“灭火的原理和方法”拥有深刻的理解。

二、现实的生产、生活实际

化学与生产、生活实际有着广泛而紧密的联系，真实、生动、指向性明确、启迪性丰富的事例可以提高化学教学的实效性。在教学中，教师要针对课题内容，联系与化学知识有关的生产、生活素材，从中提取和创设有价值的情境，并引出贴切的化学问题，以此来激发学生的学习兴趣，让学生有所惑、有所思，从而让学生从熟悉或了解的经验和现实出发理解并掌握化学知识，或将化学知识应用于实际情境，并认识到化学是与生产、生活密切相关的，是真实、有用的。

例如，在课题引入环节，可以先要求学生介绍见到过的燃烧现象，再展示人类通过燃烧获取热量的实例图片，如篝火晚会、煤炉烧饭、火力发电、火箭发射，最后展示因燃烧不受控制而带来危害的实例图片，如森林火灾等。接下来，进行总结并提出问题：燃烧能造福于人类，也会给人类带来灾难；要使燃烧造福于人类，我们必须了解燃烧现象。那么，物质为什么会发生燃烧？燃烧的条件是什么？

又如，教学“燃烧的条件”时，可以呈现学生野炊活动中的场景：先用石块等围成灶状并准备好干燥的柴草和废纸，再用火柴点燃纸张并逐渐添加柴草（注意将柴草架空一些）；结束后将多余的柴草取出，并用水浇灭火焰（也有人直接用脚踩灭了少量火焰）。接下来，提出问题：那么，为什么要选择干燥的柴草？先点燃纸张再添加柴草的目的是什么？把柴草架空一些有什么好处？为什么用水可以浇灭火焰？为什么也可以直接用脚踩灭少量火焰？基于上述现象，你能对物质燃烧的条件作出哪些猜想？

这里的两个情境设置，让化学贴近了生产、生活实际。前一个情境既激发了学生的学习兴趣，又对学生的思维活动进行了定向，引导学生围绕相关的化学问题进行思考和讨论，从而开启本节课的学习。后一个情境直接从学生的生活经验人手，先对野炊活动进行再现，突出与燃烧有关的关键过程，再引导学生从化学的视角进行理性分析，基于现象作出关于“燃烧的条件”的猜想与假设，为设计实验探究做好了铺垫。

三、重大的科学研究史料

化学史是培养学生人文精神和科学素养的重要资源，可以给学生情感的引导和智慧的启迪。在化学教学中，利用重大的科学研究史料创设情境，可以让学生了解化学知识的发生、发展过程以及科学家在研究、认识过程中的精神、态度和思想、方法，使学生的学习不再局限于知识本身，从而提升学生的学习动机和认识层次。

例如，在课题引入环节，可以讲述有关燃烧现象的化学研究史实：火是人类最早认识到的一种化学现象，人类很早就学会了“钻木取火”；300多年前，许多学者都试图认识并揭示燃烧现象的本质，1703年，德国学者施塔尔创立了“燃素”说，认为燃烧是可燃物达到一定温度以后发生分解的现象，分解的产物是“燃素”；1777年，法国化学家拉瓦锡通过大量实验提出了燃烧的氧学说，推翻了“燃素”说，揭示了燃烧的本质，他认为燃烧是物质与氧气发生的一种氧化反应；到了现代，人们对燃烧的本质又有了更加科学的认识，并能主动掌控燃烧与熄灭。然后，提出问题：那么，从拉瓦锡推翻“燃素”说的事实中你能感受到什么？现在，你能对燃烧现象加以描述吗？

上述化学史揭示了人们对燃烧现象的认识历程：人类对火的认识经历了“学会取火（古代）认识燃烧本质（近代）主动掌控燃烧与熄灭（现代）”的发展过程。通过这样的介绍，不仅能给学生的学习提供很多启示和激励，而且可以让学生了解人类对化学现象认识的发展过程，体会到人类是经历了一个漫长的岁月，才真正认识到化学变化的本质并形成适当的科学研究方法的。

四、前沿的科技创新热点

当今是一个创新的时代，新材料、新能源、新科技的不断涌现，使化学教育工作者不再只是“书本”的传授者。在教学中，教师要善于搜集与教学内容贴近的科技创新的素材，让学生感受到化学知识促进技术发展、人类进步的作用。

例如，学习了“燃烧的条件和灭火的方法”后，可以呈现以下两个“奥运火炬中的高科技”场景（同时出示现场图片和火炬构造示意图）：(1) 2000年6月27日，悉尼奥运会的水下火炬传递是大胆而浪漫的尝试，生物学家邓肯在大堡礁海域4米深的水下手擎火炬潜泳3分钟，创造了“水火交融”的一大奇观；(2) 2008年5月8日，北京奥运会的珠峰火炬传递是高新技术应用的典范，火炬采用了“双火焰”设计，克服了珠峰上“大风、低温、低压、缺氧”等极端不利条件，在燃烧稳定性和外界环境适应性方面达到了全新的技术高度，举世为之惊叹。然后，提出两组问题：(1)在水中火炬除了携带燃料以外，还需要“自带”什么？该火炬选择发光燃料镁的用意是什么？燃料罐需要达到很高的压力，这是为什么? (2)珠峰上“大风、低温、低压、缺氧”等条件对燃烧有哪些不利的影响？该火炬设计“双火焰”的优点是什么？火焰的回热管的作用是什么？

设置这样的情境，一方面能有效调动学生运用所学的“燃烧的条件”知识解决实际问题，加深学生对“燃烧的条件三者缺一不可”的认识，提升学生的迁移能力；另一方面也能让学生感受到科技工作者如何进行创新设计，将燃烧的“火三角”变成了“铁三角”，激发学生的学习欲望和创新意识；更重要的是，能让学生认识到化学是推动现代社会发展和科学技术进步的重要力量。

最后，需要指出的是，当下的初中化学教学中，某些情境的设置不够恰当：或偏离生活、社会太远，或偏离化学学科、学习主题太远，或过多地呈现了负面素材，即有关化学对人类危害的素材。因此，设置学习情境除了要关注不同的角度以外，还需要注意把握以下三个原则：

第一，基于学生已有的知识、经验和方法。建构主义认为，学习是学习者根据已有的知识和经验主动建构新知识的过程。学生并不是空着脑袋走进教室的，教师不能随意地向里面装进所要教的内容。因此，创设情境时，要注意分析学生已经具备的或需要深化的知识和能力，贴近学生的认知结构、心理特点和发展水平，把它作为新知的生长点，做到不过易也不过难，以促进学生产生积极的态度，加工和编辑新知，建构自己的理解。

第二，预见学生的思维定势和缺陷。学生虽然在日常生活和以往学习中已经对知识形成了一定的前期认识，但是限于生活经验和直观感受，有些认识是模糊的、片面的，甚至是错误的。例如，认为通过“点火”能点燃的物质就是可燃物，不能点燃的物质就不是可燃物；认为“点火”或“点燃”是物质燃烧的条件之一。因此，设置情境时，要充分预见学生可能形成的认知冲突，并因势利导，引导学生深入分析生活现象，并科学认识化学知识，不断发展学生的科学思维和决策能力。

第三，对情境素材进行简单化和模型化处理。选择实验探究活动、生产生活实际、科学研究史实、科技创新热点等复杂、真实的情境素材时，需要教师进行有效的处理：一方面，分析教材对知识的编排和对能力的要求，突出教学的主题或核心问题，做到不偏题也不泛化，并关注预设与生成，避免浮于表面、牵强附会的现象；另一方面，侧重从化学的视角进行挖掘和整合，化繁为简、凸显模型，并使学习情境前后照应、贯串整节课，避免费时过多和形式化的倾向。

本文系江苏省教育科学“十二五”规划课题《中学化学课堂引进PBL教学模式的实践与研究》(课题编号：D/2011／02/068)的阶段研究成果之一。

教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献：

[1]吴俊明，吴敏，刍议化学变化观的形成、内容和结构[J].化学教学，2014 (12)

[2]赵华，原创中考化学试题的4个角度[J].化学教育,2009(1)

[3]何彩霞，在做学生调研中实现教学的实效性——以“燃烧及燃烧条件”概念教学为例[J]，化学教育,2009(4)