本文由我的徒弟譚世慶老師和劉志龍老師合著，發(fā)表于2020年8月《中學(xué)化學(xué)》雜志上，本分享僅供大家參考。
附本文思維導(dǎo)圖（劉小丹制作）：
摘要：我校在課堂上實(shí)施了“四環(huán)教學(xué)法”，通過(guò)成績(jī)數(shù)據(jù)表對(duì)比，取得了良好的教學(xué)效果。 本班班主任巧妙設(shè)計(jì)了“認(rèn)知沖突魔法”，用轉(zhuǎn)換的方法讓中學(xué)生感知狀態(tài)變化，激發(fā)好奇心； 進(jìn)一步通過(guò)課堂碘錘實(shí)驗(yàn)，現(xiàn)象分析、舉一反三，培養(yǎng)中學(xué)生的科學(xué)思維； 課堂實(shí)例的精講和點(diǎn)評(píng)以及循序漸進(jìn)的課堂練習(xí)，讓中學(xué)生在老師的指導(dǎo)下以“圖”的形式得到頓悟； 期末開放式作業(yè)《科學(xué)小實(shí)驗(yàn)：自制露和霜》制作成小視頻，充分展示“物理-生活-物理”的教學(xué)理念，提高科學(xué)探究質(zhì)量和科學(xué)心態(tài)和責(zé)任感，從而成為一個(gè)全面發(fā)展的人。
關(guān)鍵詞：核心素質(zhì)、四環(huán)教學(xué)法、升華與升華
化學(xué)學(xué)科的核心素質(zhì)包括數(shù)學(xué)概念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)心態(tài)和責(zé)任感等[1]。 《物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》指出，高中化學(xué)教學(xué)應(yīng)注重形式多樣化。 除了注重科學(xué)知識(shí)的傳授和技能訓(xùn)練外，還應(yīng)注重培養(yǎng)中學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、探究能力、創(chuàng)新意識(shí)、科學(xué)心態(tài)和科學(xué)精神。 近年來(lái)，我校在課堂上推行“四連環(huán)教學(xué)法”。 通過(guò)表1和表2的比較，發(fā)現(xiàn)化學(xué)平均分、及格率、優(yōu)秀率都有了很大的進(jìn)步，并且與八年級(jí)數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)期的期中成績(jī)相比，各參數(shù)得到了改進(jìn)，取得了良好的教學(xué)效果。 本文談?wù)勗撃Ｊ皆谛W(xué)數(shù)學(xué)課堂教學(xué)中的應(yīng)用及感受。
第一節(jié)：數(shù)學(xué)概念下的有趣指南
【教學(xué)片段一：魔法引入新課】
1.1 認(rèn)知沖突下的興趣
活動(dòng)一：自己變大的氣球
老師：現(xiàn)在老師給大家表演一個(gè)魔術(shù)，把一塊“冰”放進(jìn)氣球里，不用我吹，氣球就會(huì)自己上升，你相信嗎？
生：不信
現(xiàn)象：我看到氣球真的立刻就膨脹起來(lái)了
老師：現(xiàn)在老師給小朋友們準(zhǔn)備了冰塊和氣球，請(qǐng)大家模仿一下操作。
學(xué)生：為什么我們的氣球沒(méi)有升上去？ 難道老師的冰有魔法嗎？
老師：是的，老師用的冰是“干冰”，而朋友用的冰是普通冰。
圖一：班主任室布局 圖二：中學(xué)生版
思考：（1）化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科。 本課是通過(guò)一個(gè)奇妙的“神奇”實(shí)驗(yàn)衍生出來(lái)的，讓中學(xué)生觀察奇妙的現(xiàn)象，然后通過(guò)自己動(dòng)手，發(fā)現(xiàn)并沒(méi)有奇妙的現(xiàn)象，與老師的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生了強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突，中學(xué)生的興趣被極大地調(diào)動(dòng)起來(lái)，他們的注意力在幾分鐘之內(nèi)集中，興趣被激發(fā)，形成了強(qiáng)烈的求知欲，很好地調(diào)動(dòng)了他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，為今后活躍的課堂氣氛奠定了基礎(chǔ)。 。
1.2 自學(xué)目標(biāo)
指導(dǎo)：中學(xué)生根據(jù)問(wèn)題和教材自主構(gòu)建本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)，并在班主任的指導(dǎo)下建立學(xué)習(xí)目標(biāo)，讓中學(xué)生帶著問(wèn)題和目標(biāo)進(jìn)入課堂，提高有效性的課堂學(xué)習(xí)。 在剛才的例子中，進(jìn)一步自主構(gòu)建學(xué)習(xí)目標(biāo)。
師：請(qǐng)大家想一想：把“干冰”放入氣球中會(huì)發(fā)生什么變化？ 為什么會(huì)出現(xiàn)這些現(xiàn)象呢？ 給你5分鐘時(shí)間閱讀教材，根據(jù)剛才的問(wèn)題建立學(xué)習(xí)目標(biāo)。
學(xué)生1：“干冰”和普通冰有什么區(qū)別？
學(xué)生2：“干冰”如何升華？
生3：升華的條件是什么？
學(xué)生4：什么是升華？ 升華的條件是什么？
健康5：生活中還存在哪些升華和凝華現(xiàn)象？
師：根據(jù)你剛才提出的問(wèn)題，我們來(lái)制定下面的學(xué)習(xí)目標(biāo)。 第一部分是生成化學(xué)概念：了解升華和凝華的概念，升華放熱、凝華吸熱； 第二部分是應(yīng)用數(shù)學(xué)概念：生活中的升華和凝華現(xiàn)象可以用化學(xué)語(yǔ)言來(lái)解釋。
通過(guò)上述方法，中學(xué)生非常明確本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)，也能在班主任的指導(dǎo)下自主構(gòu)建學(xué)習(xí)目標(biāo)，這與核心素質(zhì)下的化學(xué)概念目標(biāo)相符。
第二場(chǎng)：科學(xué)思維下的啟示案例
【教學(xué)片段2：升華與凝華實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析與推理】
2.1 基于問(wèn)題的啟發(fā)式思維
你
你
師：現(xiàn)在把碘錘放在酒精燈上均勻加熱，如圖2所示，觀察到什么現(xiàn)象？
生：固體碘消失，試管內(nèi)可見白色二氧化碳。
師：有液體碘嗎？ 這一現(xiàn)象說(shuō)明什么？
健康：沒(méi)有觀察到液態(tài)碘，這意味著固態(tài)碘受熱直接變成氣態(tài)碘蒸氣。
師：這些物理狀態(tài)的變化可以稱為融化嗎？ 還是叫氣化？ 為什么？
盛：不會(huì)，因?yàn)闆](méi)有液態(tài)碘，它是直接從固態(tài)變成氣態(tài)的。
師：將碘錘在空氣中冷卻，如圖3所示，觀察到什么現(xiàn)象？
生：紅色二氧化碳消失，試管壁上有白色固體。
師：這個(gè)現(xiàn)象說(shuō)明什么？
盛：這說(shuō)明氣態(tài)碘蒸氣冷卻后變成固態(tài)碘。
師：朋友們，請(qǐng)概括一下這兩種現(xiàn)象所屬的物質(zhì)狀態(tài)的變化？
誕生：升華是物質(zhì)從固態(tài)直接轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)。
誕生：升華是物質(zhì)從氣態(tài)直接轉(zhuǎn)變?yōu)楣虘B(tài)。
師：朋友們觀察得很仔細(xì)，回答得也很好。 掌聲鼓勵(lì)！
師：我們知道熔化和氣化需要放熱，熔化和液化需要吸熱，那么升華和凝結(jié)呢？ 請(qǐng)解釋原因。
盛：升華需要放熱，因?yàn)槲覀儗?shí)驗(yàn)時(shí)把碘錘放在酒精燈上加熱了。
生：凝華是吸熱的，因?yàn)榈忮N放在空氣中冷卻。
師：答案是正確的。 升華需要放熱，凝華需要吸熱。
思維：為了使數(shù)學(xué)概念的生成深入人心，課堂采用循序漸進(jìn)的問(wèn)題串來(lái)啟發(fā)中學(xué)生的思維，使中學(xué)生間接分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象通過(guò)觀察它們，然后推斷出對(duì)化學(xué)過(guò)程的思考方式。
2.2 協(xié)作引導(dǎo)學(xué)習(xí)
【教學(xué)片段3：升華與凝華的應(yīng)用】
師：升華和凝華在日常生活中應(yīng)用廣泛。 你知道一些例子嗎？
活動(dòng)二：觀察將干冰投入冷水中的現(xiàn)象，如圖4所示。
圖4
小組討論：?jiǎn)栴}1：你在實(shí)驗(yàn)中看到了什么樣的“白色氣體”？
問(wèn)題2：它來(lái)自于哪些實(shí)質(zhì)性變化？
問(wèn)題3：干冰在其中起什么作用？
師生：根據(jù)朋友給出的答案，引導(dǎo)他們分析所看到現(xiàn)象的整個(gè)過(guò)程——干冰突然升華，向周圍空氣釋放熱量，導(dǎo)致周圍空氣濕度增大，水份凝結(jié)成水。空氣中的水蒸氣遇冷時(shí)液化成小水珠，產(chǎn)生“白色氣體”。
師：舞臺(tái)表演中的“云”也是如此。
思考：（1）中學(xué)生在日常生活中很少能接觸到干冰，所以用干冰形成“云”的小實(shí)驗(yàn)不僅將課堂推向高潮，也開闊了中學(xué)生的視野。 另外，在做這個(gè)小實(shí)驗(yàn)室的時(shí)候，為了讓實(shí)驗(yàn)的效果更加顯著，先在容器里多放一點(diǎn)濕度較高的水，然后再放入干冰，干冰的量不宜過(guò)多。太多，否則效果不顯著； （2）本節(jié)的難點(diǎn)在于對(duì)??各種物理狀態(tài)變化的化學(xué)現(xiàn)象的分析，如“干冰”產(chǎn)生“云”、“人工降水”等。 教師可以給予中學(xué)生更多的時(shí)間，充分利用小組合作、交流、分析，并在班主任的指導(dǎo)下，得出具體的原理，生成知識(shí)框架，有利于學(xué)生的能力培養(yǎng)。物理科學(xué)思維。
第三場(chǎng)：科學(xué)思維精講、精講點(diǎn)評(píng)，熟練實(shí)踐指導(dǎo)
精講：班主任（或邀請(qǐng)中學(xué)生）對(duì)重點(diǎn)段落、典型事例（標(biāo)有考點(diǎn)）等知識(shí)進(jìn)行分析講解； 中學(xué)生認(rèn)真聆聽并思考班主任的講解和分析過(guò)程，并可以適時(shí)提出問(wèn)題。
點(diǎn)評(píng)：對(duì)中學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中表現(xiàn)出的學(xué)習(xí)效果、方法和態(tài)度進(jìn)行及時(shí)評(píng)價(jià)、表?yè)P(yáng)和鼓勵(lì)。
熟練練習(xí)：課堂精選習(xí)題（按內(nèi)容分級(jí)，分題組呈現(xiàn)；相似題標(biāo)注考點(diǎn)），及時(shí)評(píng)價(jià)分析，課堂通過(guò)測(cè)試。
指導(dǎo)：引導(dǎo)中學(xué)生總結(jié)分享本課學(xué)到的知識(shí)點(diǎn)、掌握的技能、獲得的收獲或感受物態(tài)變化與核心素養(yǎng)，班主任進(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)充講解。
【教學(xué)片段四：精講課堂習(xí)題點(diǎn)評(píng)，熟練練習(xí)指導(dǎo)】
答案示例：B
樣品測(cè)試點(diǎn)分析：了解日常生活中的升華和凝華現(xiàn)象，熟悉6種物理狀態(tài)變化過(guò)程。
難點(diǎn)突破：A、早晨起霧時(shí)，中學(xué)生對(duì)霧的狀態(tài)不是很清楚。 中學(xué)生需要明白，耳朵能看到霧，這意味著霧是小水滴而不是水蒸氣。 水蒸氣是看不見的，所以霧是水蒸氣，是水蒸氣遇冷液化造成的； B. 冷凍的衣服干燥后會(huì)升華。 對(duì)于四川的中學(xué)生來(lái)說(shuō)，他們?nèi)狈ι罱?jīng)驗(yàn)，身體狀態(tài)的變化很難理解。 因此，他們只能通過(guò)狀態(tài)的變化告訴中學(xué)生，向中學(xué)生解釋，此時(shí)此刻冰是不可能融化的，因?yàn)檫€沒(méi)有達(dá)到熔點(diǎn)但是冰已經(jīng)沒(méi)有了； C.霜對(duì)于廣州的中學(xué)生來(lái)說(shuō)更是陌生，生活中也沒(méi)有見過(guò)，所以有必要在課堂上給中學(xué)生展示霜的圖片。 并告訴中學(xué)生，霜是固體冰，是水蒸氣遇到凝結(jié)而成的； D.水結(jié)冰是融化的現(xiàn)象
點(diǎn)評(píng)：首先，判斷物質(zhì)狀態(tài)的變化，主要看物體從哪種狀態(tài)變化到什么狀態(tài)，然后根據(jù)物質(zhì)各種狀態(tài)變化的定義進(jìn)行分析； 其次，老師授課時(shí)，讓中學(xué)生在圖上寫出相關(guān)過(guò)程，這樣方便備考，為了讓概念更加清晰深刻，有的中學(xué)生用水滴畫霧，用霜畫霜。與雪花。 這時(shí)，需要大力表?yè)P(yáng)，并向其他同事展示，以進(jìn)一步提高教學(xué)效果。
練習(xí)答案：C
練習(xí)考點(diǎn)分析：知道生命中的各種狀態(tài)變化，梯度升高，也知道狀態(tài)變化是放熱還是吸熱？
難點(diǎn)突破：A、夏天，小水滴在水管外液化。 這個(gè)過(guò)程是一個(gè)吸熱過(guò)程； 中學(xué)生忘記了吸熱是氣化還是液化。
B、冰花對(duì)于湖北中學(xué)生來(lái)說(shuō)非常陌生，需要通過(guò)圖片來(lái)熟悉，但冰花是固體，屬于升華現(xiàn)象，是一個(gè)吸熱過(guò)程；
C.酒精蒸發(fā)帶走熱量，這是一個(gè)放熱過(guò)程；
D、霧是水蒸氣的液化現(xiàn)象，是一個(gè)吸熱過(guò)程。
點(diǎn)評(píng)：熔化、汽化、升華在物質(zhì)狀態(tài)變化時(shí)吸收熱量，而熔化、液化、升華則放出熱量。 掌握狀態(tài)變化的六個(gè)過(guò)程，以及吸收和釋放的熱量。 但對(duì)于中學(xué)生來(lái)說(shuō)是難的，不僅是記憶難，更是理解難。 因此，有必要引導(dǎo)中學(xué)生找到解決問(wèn)題的方法，這也有利于提高中學(xué)生數(shù)學(xué)核心素質(zhì)。
感想：身體狀態(tài)變化的現(xiàn)象實(shí)在是太神奇了，中學(xué)生也很感興趣，老師上課也很興奮，但考試結(jié)束后卻有很多悲傷。 應(yīng)試能力也是一種解決問(wèn)題的能力，是核心素質(zhì)的一部分。 因此物態(tài)變化與核心素養(yǎng)，有必要解決中學(xué)生的記憶問(wèn)題和狀態(tài)變化的困惑問(wèn)題。 為了加強(qiáng)記憶，要求中學(xué)生編制思維導(dǎo)圖，如圖7所示； 同時(shí)，為了加強(qiáng)理解，讓中學(xué)生利用如圖8所示的5個(gè)要素完成物理狀態(tài)變化和放熱、吸熱的6個(gè)過(guò)程，用生動(dòng)的形象和簡(jiǎn)單的筆畫幫助中學(xué)生達(dá)到感性記憶。 用簡(jiǎn)筆畫用感性思維來(lái)提升理性思維，也是核心素質(zhì)中的一條科學(xué)之路。
圖7
圖8
第四場(chǎng)：科學(xué)探究、科學(xué)心態(tài)和責(zé)任感下的小視頻制作
【教學(xué)片段五：我是實(shí)踐小能手】
師：通過(guò)這節(jié)課的學(xué)習(xí)，朋友們已經(jīng)很好地掌握了升華和凝結(jié)的內(nèi)容，而且對(duì)六種身體狀態(tài)的變化也做了很好的總結(jié)。 課后，老師安排了兩位公開作業(yè)給同學(xué)們，并要求中學(xué)生制作一個(gè)小視頻并提交，以便大家以后學(xué)習(xí)和交流。 這個(gè)作業(yè)的目的是培養(yǎng)你的動(dòng)手能力和社會(huì)實(shí)踐能力，希望你能盡力做好。
4.1 科學(xué)實(shí)驗(yàn)：自制乳液和霜。
圖9
實(shí)驗(yàn)步驟：
(1)找一個(gè)空罐子，剪掉蓋子。 盡量切割得平整，沒(méi)有毛刺。
(2)將冰塊放入罐杯中，不要太滿，裝到一半即可。
（3）10分鐘后，觀察罐頭外部有什么變化？ 用你的小手觸摸它。