摘要：探讨了基于环境主题化学教学的功能与价值，提出了基于环境主题的化学教学设计思路，并结合“硫及其化合物”的教学案例进行了示范。
关键词：环境主题；化学教学；教学设计
文章编号：1005—6629（2012）10—0039—04 ：B
环境问题种类繁多，但与学生日常生活联系紧密的环境问题大多是由相关物质及其变化引起的。化学在解决人类社会发展过程中面临的环境问题、促使人与自然和谐相处、培养学生环境素养等方面发挥着重要作用。中学化学中涉及大量与环境相关的教学内容，有必要基于环境主题进行化学教学设计，更好地实现化学教育与环境教育的融合，促进学生的全面发展。
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基于环境主题化学教学的功能与价值
化学教学能够帮助学生建立环境问题的认识框架、从化学视角认识和分析环境问题的方法，培养学生的环境意识、环境价值观以及环境问题参与度和决策力，全面提高学生的环境素养。
1.1有助于学生建立环境问题的认识框架
大多数环境问题是由物质（污染源）引起的，化学作为一门研究物质及其变化的学科，能够帮助学生从物质的视角建立对环境问题的基本认识。通过化学学习，学生可以认识到造成环境问题的污染物产生与变化过程、物质变化特点，以及污染物的元素不变性。通过从元素观、物质观和价态观多个角度认识环境问题，了解与环境相关的基础摘自：论文查重站www.808so.com
知识，帮助学生建立系统的认识框架，由“环境问题是什么”到“环境问题的形成过程与反应机理”，从“环境问题带来的危害”到“环境问题的预防和治理”。具备了环境问题的认识框架，当学生再面临环境问题时，能够知道从哪些角度去分析，能够更本质、更全面、结构性地认识环境问题。
1.2有助于学生建立从化学视角分析环境问题的思路和方法
学生不仅需要知道什么是环境问题，还应该能从化学的视角认识和分析环境问题。从物质、物质性质与物质变化的角度认识环境问题的产生与危害，分析环境问题，寻找防治环境问题的办法（见图1）。具体包括：认识分析环境问题的危害是由物质的什么性质引起，分析一种物质产生的多个环境问题是由物质的哪些不同性质导致的，或者一种环境问题主要是由何种物质什么性质产生的；从物质性质和物质变化视角分析、解释环境问题的产生机理和形成过程；根据物质性质和物质变化、针对环境问题的形成过程和条件，寻找对应的解决办法，比如控制污染物产生的化学反应的发生、借助化学反应将污染物质转化成无污染物质等。
1.3有助于学生树立环境意识，形成正确的环境价值观和态度
通过与环境主题相关的化学知识的学习，学生可以认识到环境问题对人类和自然界的严重影响，从而树立环境保护的紧迫感和责任感，树立环境意识，形成正确的环境价值观和态度。例如，学生通过硫和氮氧化物性质的学习，了解酸雨的形成过程，认识到污染物一旦进入大气，可能就会与大气或自然界中的其他物质发生反应，生成污染环境的物质，造成污染之后的治理不仅收效甚微，而且难度相当大，因而使学生认识到预防才是更有效的治理办法。
1.4有助于学生培养环保技能，提高环境问题的参与度和决策力
环境教育的目标不仅仅是增加学生的环境知识、提高学生对环境问题的认识以及环境价值观与态度的培养，更高的目标是帮助学生掌握一定的认识和解决环境问题的技能，当面临环境问题或现象时能够做出正确的决策，真正参与到环境保护行动中。通过化学学习学生可以掌握更多在生活中可以运用到的知识和技能，比如分类处理废旧电池，采取正确措施面对氯气泄露等。更重要的是，学生能够应用化学知识，科学合理地保存、使用物质（化学品），避免或者减少环境问题的产生。
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基于环境主题化学教学设计的思路和方法
在化学教学中，对环境相关的素材使用方式和水平多样，主要有三种：①以化学知识为主，环境问题或现象只作简单介绍，随着化学知识的展开随机插入。②围绕环境问题展开教学，以环境教育为核心，涉及到元素化合物知识或者化学概念原理时穿插介绍；③化学知识与环境教育并重，教学过程中化学知识获取和环境问题解决两条线索并进，促进学生建立认识环境问题的基本框架和从化学视角认识分析环境问题的思路与方法，笔者称其为基于环境主题的化学教学。中学化学课堂教学更倡导第三种教学处理方式，因为新课程倡导基于真实背景的化学教学，环境问题为化学知识提供了真实、富有教育价值的情景，能够满足新课程情感态度价值观目标的落实；环境问题的分析解决过程帮助学生建立从化学视角分析环境问题的思路和方法，体现了化学知识的应用价值，落实了过程与方法目标，从而实现了知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三维目标融合的教学。为此，笔者结合理论分析和教学实践经验，构建了基于环境主题的教学设计思路（见图2）。
（1）分析教学内容。通过对课程标准和教材中相关章节的具体分析，确定核心的化学知识和具体的知识点，明确知识与技能、过程与方法、情感态度价值观方面的基本要求，了解教学内容在环境方面的素材和要求。
（2）确定环境主题。寻找与教学内容相关的环境问题和现象，根据教学要求明确是否需要寻找其他方面的素材。分析各类环境问题，发现可能多种环境问题都涉及到学内容，为了挖掘更具有教学价值与功能的环境问题，需要教师尽可能寻找与教学内容相关的环境现象，筛选合适的环境主题。对于环境主题的确定，需要从四个方面考虑：①课标和教材对学生环境教育的要求。分析教学内容涉及的环境问题，哪些是学生这一阶段应该知道的，学生对相关环境问题的认识需要达到什么水平。②环境问题的教学价值与功能。所选的环境主题要涵盖较多的化学知识点，能够在一定程度上实现学生技能（实验技能、分析计算等）的培养，能更好地实现环境教育的目标，能促使学生建立从化学视角分析和解决环境的思路与方法。③学生情感以及需求。要因地制宜、因人而异的选择适合学生的环境主题，要尽可能贴近学生生活，考虑学生感兴趣的程度和熟悉程度。④教师驾驭能力。所选环境主题尽可能是任课教师熟悉的，具有丰富的素材，有利于课堂教学，教师能够较好地驾驭的。（3）确定教学切入点和教学思路。根据课标与教材要求、学情分析，确定教学切入点，主要分为两种：①以环境问题切入，引导学生解决环境问题过程中获取化学知识，建立认识环境问题的基本框架，建立从化学视角分析环境问题思路与方法，这种教学方式适用于学生具有一定化学知识和环境问题认识基础的内容，比如硫及其化合物与酸雨。②以化学知识切入，通过分析环境问题素材，思考分析或者通过进一步的实验获取化学知识，然后运用化学知识解释分析环境问题，树立学生的环境意识和环境观念，这种教学方式主要针对学生对环境问题与相关化学知识比较陌生的情况，比如苯酚的教学。
（4）选择环境素材。通过分析教学内容与环境问题的相关度和结合点及结合方式，寻找该环境主题的具体素材，确定与教学内容有关的环境素材。此外，教师还要根据教学要求看是否需要寻找其他方面的现象或生活应用，丰富学生对造成环境问题的物质的全面、正确认识。
（5）确定教学环节和教学内容的组织顺序。教学环节和教学内容组织顺序的确定需要考虑多个方面：认识环境问题的基本框架、从化学视角分析环境问题的基本思路、学生的认知水平和认知发展顺序。认识环境问题的基本框架是：环境问题的危害一环境问题的产生一环境问题的防治。从化学视角分析环境问题的基本思路是：认识环境问题的污染物一污染物的产生一污染物的哪些性质导致环境危害一利用污染物性质和变化预防和治理环境问题。从学生的认知水平和认知发展顺序看，首先确定学生的已有知识和技能，以及对环境问题的了解程度。其次，分析学生认识物质性质及其变化的思维水平或角度，比如从物质类别的角度、基于元素的角度等。最后，考虑已有知识与新知识、新知识与新知识之间的联系。综合考虑三方面的因素，确定教学环节和教学内容的组织顺序。
（6）设计驱动性问题和主要的教学活动，具体包括：设计与环境问题解决密切相关的驱动性问题、设计学生分析解决环境问题的主要活动内容与形式、设计环境素材呈现与使用方式。
教师在设计驱动性问题时，—方面要考虑教学内容的顺利引出，另—方面要引导和启发学生对环境问题的思考，引导学生对环境问题产生系统、有序的思维，从而建立思考角度和认识方式。为了获取化学知识，驱动性问题可以针对环境现象或防治方法而提出，让学生预测或分析信息，获得物质性质及其变化的认识。为了建立环境问题的分析思路，需要教师依据环境问题解决的程序性知识，设计层层递进的驱动性问题链。或者由教师提出综合性的复杂问题，在教师的引导下由学生对问题进行表征和不断拆解，逐渐形成问题解决思路。
教师设计活动时，要充分利用学生生活经验和有效的教学资源，提高学生的参与度。将具体环境问题教学化、实验化，是基于环境主题教学活动设计的有效手段。可以让学生进行实验探究和相关问题的交流研讨，让学生自主构建知识，完成问题的发现和解决过程，培养他们解决问题的自信心和成就感。为了有效地促使学生深入、全面的认识环境问题，可以让学生通过文献资料、网络和媒体报道以及实践调查等渠道了解环境问题或现象，也可以在课前布置一些关于环境问题的驱动性任务，在课堂上开展交流活动。
（7）设计教学设计的核心线索和详细的教学过程。教学线索的设计包括：知识线、问题线、活动线、情景线和从化学视角分析环境问题的思路，它是在前面分析的基础上细化和精致的过程。在这个过程中，需要教师进一步明确驱动性问题与教学内容的关系，分析各个教学环节和教学活动的过渡与衔接，使“从化学视角分析环境问题的思路”更加外显。详细的教学过程设计，需要教师充分考虑学生的已有经验和自身教学经验，不仅涉及所有学生活动、教师活动、讲解过渡，还包括教学硬件和软件的使用等。
3 基于环境主题化学教学设计的案例一一硫及其化合物
依据基于环境主题的化学教学设计思路，对“硫及其化合物”进行教学设计过程和思路分析，以便教师能够更好地把握基于环境主题化学教学设计的构建思路。
（1）分析教学内容。“硫及其化合物”属于典型的元素化合物知识，学生需要掌握硫及其化合物的主要性质，具体包括：硫单质的可燃性，二氧化硫的还原性、氧化性，亚硫酸的酸性和还原性，硫酸的酸性；要求学生掌握的重点知识内容是：二氧化硫的还原性、氧化性，亚硫酸的还原性，以及二氧化硫与碱的反应。硫及其化合物是在学生学习了氧化还原反应、金属及其化合物的性质和非金属硅和氯之后，要求学生运用物质性质研究的方法和思路，进行自主的实验探究，还要求学生了解硫及其化合物对生态环境的影响和在生产生活中的应用。
（2）确定环境主题。与硫及其化合物相关的环境问题包括酸雨、土壤酸化、水污染等。土壤酸化和水污染主要涉及的物质是亚硫酸、硫酸和硫酸盐，酸雨涉及到硫、二氧化硫、三氧化硫、亚硫酸、硫酸和硫酸盐。酸雨不但承载的教学内容较多，而且学生在认识酸雨的过程中可以从物质性质和价态变化的角度认识硫及其化合物，建立从化学视角分析和解决环境问题的思路和方法。土壤酸化和水污染的相关素材远不及酸雨丰富，学生的熟悉程度也偏低。综合考虑确定以酸雨为环境主题。此外，二氧化硫在生活中有较多的应用价值，比如做漂白剂、防腐剂、抗氧化剂等，能够让学生建立对二氧化硫的正确认识。
（3）确定教学切入点和教学思路。学生对酸雨问题比较熟悉，普遍知道酸雨摘自：学术论文翻译www.808so.com
及其危害，并且学生在初中化学学习中接触过二氧化硫、硫酸，掌握了酸的性质。因此硫及其化合物的教学更适合从环境问题切入，以环境问题的分析框架为教学基本思路，通过分析解决酸雨环境问题，获得硫及其化合物的主要性质，帮助学生建立从化学视角分析环境问题的方法。
（4）选择环境素材。硫及其化合物与酸雨的危害、酸雨形成、污染物来源、酸雨防治密切相关，可考虑寻找和现与使用方式。酸雨素材（酸雨危害的图片、酸雨防治的方法、二氧化硫在生活中的应用等图片和资料）的主要呈现方式是：在学生交流讨论提出想法和观点后，运用课件和视频展示，对学生的认识给予补充。“大气中二氧化硫氧化途径”的资料在学生完成实验探究之后进行介绍，“酸雨的pH随时间变化”的资料则是以提问形式让学生运用已有经验进行分析解释。
（7）设计教学设计的核心线索和详细的教学过程。硫及其化合物教学线索以酸雨的驱动性问题为主线，相应的知识线索为：硫酸的性质→二氧化硫的还原眭（二氧化硫到硫酸的转化）→二氧化硫作为酸性氧化物的性质→二氧化硫的抗氧化性和漂白性。“硫及其化合物与酸雨”教学设计的知识线、问题线、活动线、情景线，以及相应的从化学视角分析环境问题的思路如表1所示。筛选这些环境问题的相关资料和图片。
（5）确定教学环节和教学内容的组织。依据“从化学视角分析环境问题的基本思路”和“环境问题的认识框架”，硫及其化合物的教学分为五个环节：酸雨的危害（硫酸的酸性）、酸雨的形成（二氧化硫生成硫酸的途径）、酸雨污染源的由来（二氧化硫的来源）、酸雨的防治（二氧化硫转化）、二氧化硫的生活应用（漂白性等）。学生关于硫及其化合物的认知顺序为“酸性氧化物→酸→盐”，与上述教学环节基本吻合，因此硫及其化合物的教学可以确定分为上述五个教学环节。
（6）设计驱动性问题和主要教学活动。首先，设计与环境问题解决密切相关的驱动性问题，通过酸雨问题的分析解决获得硫及其化合物的性质（具体见表1）。其次，设计学生分析解决环境问题的主要活动内容与形式。二氧化硫的还原性是学生掌握的核心知识，且与酸雨的形成密切相关，是教学的重点，应该让学生通过探究活动自主建构认识，包括预测、设计实验验证等活动，辅以“大气中二氧化硫氧化途径”的资料。关于酸雨的危害、二氧化硫的来源、酸雨的预防和治理等环境问题，主要采用学生交流讨论和资料分析的活动形式。最后，设计环境素材呈
化学在解决环境问题中起到重要的作用，化学教学在培养和发展学生环境素养方面更有不可替代的作用。中学化学教学在让学生获得化学知识的过程中，更应该结合相关的教学内容，开展基于环境主题的化学教学，促进学生形成环境问题的认识框架，特别是形成从化学视角分析环境问题的思路和方法，提升学生对环境问题的认识和理解，进而丰富和深化化学教育的价值。
试析教学设计基于环境主题化学教学设计
更新时间：2024-04-17
作者：用户投稿
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