5.2.1基于实际问题解决的元素化合物知识教学过程的设计——确立和拆解实际问题

物质性质的教学，老师们非常熟悉的是物质性质具体的教学内容，而且教科书提供的更主要的是教学内容。但是基于实际问题解决的教学，是要把这个物质性质包装起来，在基于实际问题中分析和获得。涉及到第一个非常明确的问题是应该用什么样的实际问题包装这个物质的性质。比如说铝的性质，这是它的教学内容，涉及到物理性质和化学性质。而关于铝的性质的实际问题，会有多种，例如铝中毒，从铝土矿到铝合金的制备，以及易拉罐等，这么多的实际问题，需要思考应该选择哪个实际问题，作为教学展开的明线，即需要思考设立实际问题的角度。

首先要考虑这样的实际问题能不能承载教学内容，让学生获得到铝单质的性质。从铝土矿到铝合金的制备，更多承载的是氧化铝和氢氧化铝，偏铝酸盐的性质，跟要承载的教学内容不一致，所以在确立实际问题的时候，头脑中要有物质性质这样的核心线索。第二个要考虑的问题是，这样的实际问题学生是否感兴趣，有没有想法，能不能理解。如果是遥不可及的问题，学生自然没有兴趣去研究它。第三个核心考虑的视角是，这样的一个实际问题是否可以开展学生活动，因为既然是实际问题的解决，一定要让学生真实地参与解决过程，所以必须要有学生自己的活动设计。第四个视角要考虑的是，这样的实际内容或实际问题，它的素材是否丰富，是否可以打开，让学生真实地去了解问题的实际情况；最后，还要考虑，这样的实际问题分析过程中，有没有其它的教育价值。例如能不能让学生进一步体会到化学科学对人类社会发展的积极作用。如铝中毒，可能我们更多体会到化学的可怕，那我如果是让学生从铝材料的角度去看，通过铝合金这样一个材料的使用，使我们的生活如何的便捷，这就是体现了化学的积极的作用。所以我们要考虑这样的实际问题的教育价值。因此在确立一个实际问题的时候，要综合考虑这五个方面，最后确立采用哪个具体的实际问题，

第二，要考虑实际问题跟教学内容的关系是什么，知识要点有哪些，学生对于这样一个实际问题，感兴趣的问题是什么，想先了解什么，后了解什么。因此拆解实际问题的时候，要综合这三个方面去分析。

首先从材料的认识框架看，日常生活中的一个材料，我们从化学的角度去看，无外乎关于材料的来源，材料是怎么制备的，这个材料是什么，它的化学成分是什么，材料具有什么样的性能，这个材料怎么科学的使用，这个就是关于材料认识的基本框架。如果把易拉罐去

掉，换成其它材料，是不是通用的。因此它给学生建立了可迁移的，对于任何一个材料问题，从化学视角去认识的基本思路和角度。

其次是知识要点，关于铝，在必修模块，它的性质主要涉及到物理性质、化学性质。而这些性质中还有一个非常重要的，就是应用问题，关于如何使用铝制品，它不宜盛放酸性或碱性的食物，这与它的性质密切相关。我们通过这样的图示就会发现，认识材料框架跟铝的性质具有非常密切的对应关系。除此以外，在材料使用的过程中，还有非常重要的教育价值就是环境保护和可持续发展。这是老师从理性的角度去分析的，但是如果把这些直接变成问题抛给学生会很生硬，学生未必感兴趣。

学生拿到易拉罐，他想了解什么，这就是学生的认知过程或认知兴趣及其顺序问题。通过调研发现，问学生看到易拉罐想了解什么，学生会说想知道易拉罐是什么材料做成的，这种材料怎么来的，如何制备的。这种材料人体是否健康，材料具有环保和可持续发展吗，还有的学生说，用它做材料，是否可以用其它材料替换。学生关心的都是日常生活中非常重要的问题，而这些问题再综合前面的认识框架和知识要点最后老师确立了如下五个子问题：易拉罐的材料是什么？为什么易拉罐采用铝作为主要材料？为什么铝制品不易生锈？而为什么早期的铝价格昂贵，后来价值逐渐下降，得以广泛使用？世界卫生组织不推荐铝作为易拉罐的主要材料，为什么？这就是实际问题的拆解过程。

基于实际问题解决的元素化合物教学过程设计，特别关键的和突出的，就是要确立实际问题，拆解实际问题，在确立实际问题的过程中，要综合考虑教学内容，也就是物质性质、教育价值、材料的丰富性，学生的兴趣与理解，可开展学生活动。在拆解实际问题的时候，要综合考虑，这个实际问题的认识框架是怎样的，学生对这个实际问题的认识兴趣和认知过程是怎样的，这样的内容承载的知识要点，物质性质是什么。