走進茶卡鹽湖

陸茜

摘要：主題式教學是基于真實情境的教學，體現了教學方式和學習方式的轉變。文章對“走進茶卡鹽湖——物質溶解性的定量表示”一節內容進行了教材分析及學情分析，主題式教學實踐則從課題引入、溶解度定義討論、溶解度表與溶解度曲線關系討論、溶解度曲線繪制方法及溶解度曲線規律探討、溶解度曲線“應用”等方面進行闡述，并進行了教學反思。試圖通過主題式教學，讓學生的理性思維、批判質疑、勇于探究、勤于反思等核心素養在化學課堂中得到培養。

關鍵詞：主題式教學;茶卡鹽湖;溶解度;核心素養

文章編號：1008-0546（2021）07-0007-04 中圖分類號：G632.41 文獻標識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2021.07.002

一、問題的提出

隨著課改的進一步深化，教學研究逐步聚焦在提升學生的核心素養上。如何在課堂上滲透化學學科思想，提升學生的化學學科核心素養，是教師密切關注的問題。

主題式教學即是“主題式任務型教學”，是指以某一主題為教學載體，以學生的自主活動為主體，使其圍繞主題展開的教學活動。在主題式教學活動中，主題是整個教學過程中的靈魂，教學主題立足于學生的知識水平和生活實際，打通書本世界和生活世界的界限，讓學生的核心素養在化學課堂中生根發芽;主題牽引著各個系統要素彼此聯系，相互支持，共同協作，從而使教學系統中的各種要素發揮最大的效能，并最終實現從認知、情感、品德等角度對學生身心發展的塑造[1]。

筆者以“茶卡鹽湖的大青鹽”為例，通過主題式教學對溶解度的知識進行整合和探究，設計課例“走進茶卡鹽湖——物質溶解性的定量表示”，充分發揮學生的主體作用，讓師生成為學習情境的組織者和共同探討者，嘗試提升學生“證據推理與模型認知”等學科素養。以下是筆者的教學設計及實踐，期望能為一線教師改變教學思維視角提供啟示。

二、教學設計及實踐

1.教材分析及學情分析

“走進茶卡鹽湖——物質溶解性的定量表示”是一節關于溶解度的新授課。在滬教版九年級化學教材中，這塊內容被安排在第六章“溶解現象”第3節“物質的溶解性”中?！叭芙舛取敝R的學習在“溶解現象”這一章節中起到承上啟下的作用，既是對溶液的組成、溶質質量分數的補充，又對后續“溶液的配制”起到拓展作用?；瘜W課程標準（2011版）對“溶解度”的學習提出的要求是“了解飽和溶液和溶解度的含義;能利用溶解性表或溶解度曲線，查閱有關物質的溶解性或溶解度;能依據給定的數據繪制溶解度曲線[2]”。利用“茶卡鹽湖的大青鹽”這個主題把“溶解度的含義”“溶解度曲線的應用”這些知識點整合并串聯起來就是本節課的設計理念。

溶解度知識理論性較強，對于初三學生來說，剛接觸化學這門學科，對于物質的研究還處在“定性”階段，突然要“定量”研究物質的溶解性，難度較大。如果這節課只是按部就班地從溶解度的定義出發，到介紹溶解度曲線的繪制，再通過練習達到鞏固的效果，學生可能也會掌握得不錯，但這樣的設計總覺得少些“靈魂”，給學生呈現的知識也是零散的，碰到新的題型，學生可能也只會盲目地在頭腦里搜索相關知識點。

找到適合的主題，創設有挑戰性的問題情境，把分散的知識點按照一個體系整合起來，由“點”到“線”再到“面”，力求讓學生頭腦中一個個游離的、分散的知識點都能找到對應的組織，從而激發學生的學習興趣和探究精神。

2.教學實踐

（1）以茶卡鹽湖相關視頻及實驗引入課題

從生活中大家比較熟悉的物質出發，引出溶解度概念，讓學生領悟到原來教材中出現的理論知識是和生活息息相關的，從而拉近化學與生活的距離，化學來源于生活，又服務于生活。

第一，讓學生觀看茶卡鹽湖相關視頻引入課題，教學片斷如下：

【師】在我國青海省烏蘭縣茶卡鎮有一個天然結晶鹽湖——茶卡鹽湖，被旅行者們稱為中國的“天空之鏡”。今天就讓我們一起來走進茶卡鹽湖。

【視頻】播放茶卡鹽湖的宣傳片。

【師】看完這段視頻，大家有什么特別感興趣的，特別想知道的嗎？

【生】在水邊的那些厚厚的白色固體是什么呀？是鹽嗎？能吃嗎？為什么水中還會有鹽呢？

這些鹽能不能溶于水呢？

第二，由學生演示“茶卡鹽湖”青鹽的溶解性，教學片斷如下：

【師】這是一包來自茶卡鹽湖的鹽，人們習慣稱它為青鹽。茶卡鹽湖的湖水總面積約有104平方千米，相當于杭州西湖的十幾倍。為什么在有那么多水的情況下，還是會有鹽顆粒析出，出現鹽、水共存的現象呢？是這些鹽都難溶于水嗎？

【學生演示實驗】①取一支大試管，加入一大塊青鹽顆粒，再加入10mL的水，觀察其溶解情況。

【師】通過實驗，我們能否得出結論：“這些青鹽是難溶于水的”嗎？

【生】學生點評實驗方案。指出可以對青鹽顆粒進行研磨后再做實驗。

【學生演示實驗】②在大試管中先加入3.1g青鹽粉末，再往試管中加入10mL水。觀察到大部分固體粉末溶解消失。

【師】由試管中粉末的變化，你能得出什么結論呢？

【生】粉末在逐步減少，說明青鹽能溶于水。但仍有部分青鹽沒有完全溶解，留在了試管底部，則說明在現在這個溫度下，青鹽在10mL水中已達到最大溶解量。

【師】青鹽顆粒中主要含氯化鈉和硫酸鈉，它們一起從湖水中析出，由此可以說明氯化鈉和硫酸鈉的溶解性是一樣的嗎？

【生】不一定。

【師】氯化鈉和硫酸鈉都是易溶物質，如何比較氯化鈉和硫酸鈉的溶解性強弱呢？現在給大家提供藥品和儀器，有水、氯化鈉粉末、硫酸鈉粉末，量筒、膠頭滴管、燒杯、藥匙、玻璃棒……

【生】小組討論。

【師】現在大家能比較氯化鈉、硫酸鈉的溶解性強弱了嗎？

【生】20℃時，氯化鈉的溶解性大于硫酸鈉。

【師】在剛才的實驗設計中，大家覺得有哪些地方值得我們注意呢？

【生】溫度一致，水量一致，都要達到飽和，比較溶解的溶質多少。

【師】通過以上信息，你能用一句話來定量描述氯化鈉的溶解性嗎？

【生】20℃時，100g水中最多溶解36g氯化鈉。

（2）第一篇章：溶解度之“初探”——有關溶解度定義的討論

圍繞青鹽中含有的氯化鈉和硫酸鈉，進一步挖掘溶解度的含義，認識溶解度的表示方法，厘清溶解度和溶解性的關系。

第一，圍繞氯化鈉和硫酸鈉的溶解度，由學生進行溶解度定義的探討，教學片斷如下：

【師】這種定量描述固體物質溶解性的方法就叫固體物質的溶解度，用“S”表示。請同學們用自己的話說說固體物質溶解度的含義。

【生】固體物質的溶解度就是指：在一定溫度下，該物質在100g溶劑中達到飽和狀態時所溶解的質量。

【師】請同學們判斷下列有關“20℃時，S（Na2SO4）=19.5g”含義的表述是否正確？

①100g水中最多溶解19.58 Na2SO4。

②20℃時，100gNa2SO4飽和溶液中溶有19.5gNa2SO4。

③20℃時，100g水中能溶解19.5g Na2SO4。

④20℃時，Na2SO4的溶解度是19.5。

⑤20℃時，Na2SO4飽和溶液中，溶質、溶劑和溶液的質量比是19.5g∶100g∶119.5g。

【小結】溶解度四要素：

第二，了解溶解度和溶解性的關系，讓學生針對溶解度的定義采用游戲的形式進行練習，教學片斷如下：

【師】溶解度可以定量地表示物質溶解性的大小，它與溶解性的關系如“表1”所示。

表1 常溫下（20℃）溶解度和溶解性的關系

【師】溶解度可以用來定量地表示物質的溶解性。

【游戲】溶解度練習PK賽。己知：20℃時S（NaCl）=36g，選出表示20℃時NaCl飽和溶液的選項。

（3）第二篇章：溶解度之“再探”——深入探討溶解度表與溶解度曲線的關系

緊扣青盆主題，繼續從氯化鈉和硫酸鈉的溶解度出發，了解固體物質的溶解度與溫度的關系，并通過問題驅動的模式，讓學生討論、探究溶解度表與溶解度曲線的關系，了解依據數據作圖的方法。

第一，讓學生通過實驗體會固體物質的溶解度與溫度的關系，教學片斷如下：

【師】回顧我們剛才做的實驗，試管中有青鹽粉末不再溶解，如果要讓青鹽粉末繼續溶解，我們可以怎么做呢？

【生】加水。

【師】如果要保證水量不變呢？

【生】升高溫度。

【實驗】學生上臺演示。

【師】固體消失了，說明什么呢？

【生】隨著溫度的升高，青鹽的溶解度在不斷增大。

第二：讓學生通過討論體會列表法表示固體物質溶解度的優勢和不足，引出溶解度曲線的學習，教學片斷如下：

【師】同一種固體物質在水中的溶解度與溫度有關。茶卡鹽湖的鹽中有氯化鈉，也有硫酸鈉。

這是氯化鈉和硫酸鈉在不同溫度下的溶解度表。我們經常用表格來分析數據，這種方法叫列表法。利用列表法可以從雜亂無章的數據中得到很多有用的信息（見表2）。

【師】大家能從這張溶解度表里發現些什么嗎？

【生】討論。

【師】哪個溫度范圍內，氯化鈉和硫酸鈉的溶解度可能相同呢？25℃時，硫酸鈉的溶解度又會是多少克呢？

【生】討論。

【師】由此可見，列表法分析數據也有其不足之處。有沒有其他分析數據的方法呢？

【方法提示】根據數據作圖。在科學研究中，我們會接觸到大量的數據，根據數據的不同類型可以繪制分布圖，或在坐標中繪出曲線圖，以便發現其中的變化規律。

（4）第三篇章：溶解度之“三探”——探討溶解度曲線的繪制方法和溶解度曲線的規律

掌握繪制固體物質溶解度曲線的方法。繼續回到主題，了解氯化鈉和硫酸鈉的溶解度曲線的規律。

第一：讓學生通過作圖體會固體物質溶解度曲線的繪制方法，教學片斷如下：

【生】利用下表數據（見表3），在坐標紙（見圖1和圖2）上繪制氯化鈉的溶解度曲線。

【師】請兩位同學上臺在白板上繪制氯化鈉的溶解度曲線，其他同學用坐標模板（A）作圖。

【師】都是氯化鈉的溶解度曲線，為什么會有不同的圖形呢？

【生】小組討論。

【師】坐標單位刻度的長短不一樣，會影響固體物質溶解度曲線的陡斜程度。所以要比較各物質的溶解度曲線的變化規律，應放在同一張坐標紙上。

【師】展示常見的幾種固體物質的溶解度曲線（見圖3）。這是常見的幾種固體物質溶解度曲線。

【師】為什么氫氧化鈣的溶解度曲線要單獨畫呢？

【生】小組討論。

【師】跟列表法相比較，用圖像法表示物質的溶解度隨溫度變化的情況有什么優點？

【生】思考、交流并回答。

【總結】數形結合，①形象直觀，方便觀察物質在各個溫度下的溶解度。②各物質的溶解度隨溫度變化的趨勢一目了然。

【師】根據溶解度曲線圖，大家能找出這些固體物質的溶解度隨溫度變化的規律嗎？

【生】總結。

【小結】大多數固體物質的溶解度隨溫度的升高而增大：如硝酸鉀;少數固體物質的溶解度受溫度影響變化不大：如氯化鈉;極少數固體物質的溶解度隨溫度升高而降低：如氫氧化鈣。

第二：學以致用，利用所學知識解決前面學習遺留的問題，教學片斷如下：

【師】學習了繪制溶解度曲線，大家能解決剛才遺留的問題了嗎？在哪個溫度范圍內，氯化鈉和硫酸鈉的溶解度可能相同？25℃時，硫酸鈉的溶解度大約是多少克呢？

【生】利用氯化鈉、硫酸鈉的溶解度曲線，討論。

（5）尾聲：溶解度曲線之“應用”

化學是一門與生活密切相關的科學，我們學習化學，就要讓這些化學知識更好地服務于社會，服務于生活。教學片斷如下：

【師】通過大家的努力，我們解答了“茶卡鹽湖的青鹽為什么會從湖水中析出”這個問題。讓我們來看看下一個問題吧：“茶卡鹽湖的青鹽能直接食用嗎？”請觀察一下剛才的溶解青鹽的試管。

【生】不可以，青鹽溶液比較渾濁，試管底部有泥沙沉淀，說明青鹽中含有泥沙等雜質。

【師】大家能把青鹽中的泥沙除去，進行初步提純嗎？

【生】溶解、過濾、蒸發、結晶。

【師】有位同學也想到了用這些方法進行初步提純，她在家做了實驗，并拍了視頻。

【視頻】對青鹽進行初步提純。

【師】據這位同學反饋說做完這個實驗共用時25分鐘，制得1.6g精鹽，產率為80%。最大的感受是這個實驗太耗時耗力了，浪費酒精，浪費能源。大家有沒有什么方法可以在保證產率的基礎上，縮短這個實驗的時間呢？

【生】適當減少加水量，水加的太多會影響過濾、蒸發操作的時間，水加少了固體又不能完全溶解。

【師】那大家能估算一下溶解2g青鹽大約需要加多少水嗎？既不影響實驗的時間，又能讓氯化鈉充分溶解。

【生】結合20℃ S（NaCl）=36g，大約需要加5.6mL水。

【師】大家可以在課后去試做一下這個實驗，看看我們估算的數據是否合理。

【結束語】今天的茶卡鹽湖之旅快接近尾聲了。最早的茶卡鹽湖是一個淡水湖，隨著時間的積累，茶卡鹽湖慢慢萎縮咸化，出現鹽類沉積。截至2011年4月，茶卡鹽湖儲鹽量達4.48億噸，氯化鈉含量高達94%，厚積才能薄發，這句話與同學們共勉。

3.教學反思

溶解度知識的學習若過于理論化，學生很難在自己的頭腦里形成一張關于溶解度的知識網。本節課利用茶卡鹽湖的大青鹽這個主題，從青鹽中含有的氯化鈉和硫酸鈉的溶解性強弱的比較，到它們溶解度的表示方法，再到它們溶解度曲線的變化特點，緊扣主題，層層遞進，一氣呵成，并不斷“借題發揮”，通過不斷創設有挑戰性的問題情境，激發學生的學習興趣，通過學生分組討論、設計實驗方案，實現推理、探究、質疑、歸納、總結、反思的過程，在學生的頭腦里逐漸形成溶解度的知識網，培養學生的團隊精神、溝通能力以及運用化學知識解決實際生活問題的能力[3]，讓學生的理性思維、批判質疑、勇于探究、勤于反思等核心素養在化學課堂中得到培養。

課后，筆者采訪了幾位學生對這種“主題式教學”的看法，同學們紛紛表示“用生活中的主題串起知識，會讓我們覺得化學離我們并不遙遠”“原來化學知識可以解釋那么多生活中的現象”“我總算知道溶解度到底是怎么一回事了”。

主題式教學強調基于真實問題下的情境，課堂上對情境一以貫之，并多次利用情境關聯問題，要求呈現的學科知識脈絡清晰，邏輯嚴謹，層層遞進。貫徹新課程改革的理念，以發展學生的化學核心素養為主旨，最終要落實到教師的教育教學方式上，引導學生變革學習方式，而主題式教學正是值得嘗試的一種“素養為本”的教學方式。

參考文獻

[1]王凱.網絡環境下初中物理主題教學模式探究[D].長春：東北師范大學，2011

[2]中華人民共和國教育部.義務教育化學課程標準（2011年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2012：19-20

[3]王軍翔.追求飽含學科意義的中學化學教學[M].西安：陜西師范大學出版總社，2016（9）：1-2

*本文系蘇州市教育學會“十三五”教育科研課題（批準號“十三·五”Sjh【615】）階段性研究成果。