[摘要]在日常教学实践中，学生对于那些与现实生活密切联系的知识点往往具有较为浓厚的学习兴趣与好奇，并迸发出一些看似“蜘蛛丝”的问题意识与想象灵感，而这恰恰是培养学生科学素养与对待科学之态度的绝佳契机。教师要善于捕捉学生这些夹杂着混乱和想象“转瞬即逝”的“蜘蛛丝”，辅以严谨的、科学的实验训练加以巩固和强化，为学生进一步自主地研究和探索打下坚实基础。本文聚焦培养学生在解决实际问题中的探索欲、求实与合作的态度，通过对身边环境中出现的工业化学成品进行分析和探究实验，拓展学生对化学综合应用的认知及加深对保护环境重要性的认识。

　　[关键词]科学态度素养,中小学科学,教学科学教育

　　一、培塑学生科学态度素养是学科育人的必然要求

　　学科核心素养是学科育人价值的集中体现。化学学科核心素养是指学生通过化学学科学习而逐步形成的正确价值观念、必备品格和关键能力。《义务教育化学课程标准（2022年版）》指出，初中化学核心素养包括化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任。其中科学态度是科学核心素养的重要组成部分，既涵盖学生好奇心与探究热情，也包括追求创新、严谨求实、合作乐享的意志品质，是科学课程育人与未来科学人才培育的重要抓手。在具体的教学实践中，教师必须着眼于从培养科学态度素养出发，逐步激发其学习、探索、研究的积极性，才能长期地保持其研究问题的内生动力。对于九年级的学生来说，迈出的第一步，就是激发并抓住好奇心。

　　在日常的课堂上，学生们常常会问我很多生活中与化学相关的问题，他们对身处的物质世界充满了好奇，但这些好奇的想法多如“蜘蛛丝”一般，易断也易转瞬即逝。作为教师要善于捕捉学生的好奇心，通过科学的研究方法和实验，帮助学生编织一张科学态度素养之网。

　　二、基于真实问题解决，编织好奇心之网

　　教育要立足于生活，从真实生活中的问题出发，开展基于真实问题情景下的探索式学习。2023年末，北京降雪量成为近年之最。为了保证学生上下学安全，学校使用了融雪剂对积雪进行清理。天气回暖后，学生发现校内植被枯死较多、水泥道路也出现明显裂痕。经了解，后勤部门撒置了约1吨的融雪剂颗粒。这不禁引发了学生对融雪剂的好奇——什么是融雪剂？融雪剂的化学成分是什么？为什么会造成对环境的破坏？面对学生的好奇与主动提问，笔者认为这既是教学契机，也是抓住他们好奇的绝佳机会。相比于学生被要求按照既定的实验进行训练，这种自发性与内生动力是不可多得的，也更容易让学生在严谨的科学训练中找到乐趣。

　　针对下雪时融雪剂的不当使用导致环境破坏而引发的社会性科学议题，我们展开了以“探究融雪剂”为情境素材的教学设计。该教学内容属于化学与环境领域的实践活动，以“引导求知欲—进行实验—得出结论—回到问题的原点”为逻辑结构，以认识、制备、配制、探究融雪剂为任务驱动，综合复习“常见的酸碱盐”“水和溶液”的相关知识，承载学生必做“配制一定溶质质量分数的溶液”的实验内容，融合生物、物理等学科相关内容，促进学生发展物质观、结构观、变化观、实验观等化学观念，进一步构建“可持续发展”的跨学科大概念。通过对融雪剂素材的相关知识点和实验的充分挖掘，根据九年级复习阶段学生学习的特点分析，我们设计了学习目标、学习结构和教学步骤。

　　（一）学习目标

　　1.单元总目标

　　基于真实问题，运用科学思维，通过科学探究，从定性和定量的角度再认识溶液，体会溶液在生产生活中的应用价值，认识化学在解决环境问题中的作用。

　　2.分课时学习目标

　　第一课时：引导学生从校园的环境变化，发现氯盐融雪剂的危害；引导学生从物质的组成与结构的角度思考如何改变融雪剂的物质组成，从而降低融雪剂的腐蚀性。认识物质的组成与结构对认识和创造物质的重要意义。发展依据化学观念，解决实际问题的素养。

　　第二课时：通过对工业制备环保型融雪剂流程和原理的分析，形成初步学会利用化学反应解决物质制备和检验实际问题的思路，初步体会化学反应与技术、工程的关系。树立资源循环使用、绿色环保的发展理念。

　　第三课时：通过根据实际需求，配制合适浓度的融雪剂溶液的实验，增强实验技能，从定性和定量的视角再认识溶液、溶解度、溶质质量分数的含义，认识到合理使用化学品对保护环境重要意义。

　　第四课时：通过设计实验方案探究醋酸钙融雪剂的优缺点，体会溶液在生产生活中的应用价值，逐步形成严谨求实、大胆质疑的科学态度。

　　（二）评价方法

　　过程性评价：主要是针对学生的课堂表现情况进行评价。评价的方式包括对课堂提问的口头评价和对课堂学习活动中的笔记、学案、实验报告等材料的书面评价。

　　结果性评价：主要包括对纸笔作业和实践活动的评价。课后作业的评价内容有完成的态度、正确率、作业的改正等。实践活动的评价主要根据学生上交的实验报告、实验视频中的表现进行评价。主要对其作品的准确性（2分）、规范性（2分）、严谨性（3分）和创新性（3分）进行打分。

　　（三）教学过程

　　1.【课时1】认识融雪剂组成

　　问题引入：为什么大雪后校园内植被枯死、道路损毁？（以此引入真实问题情境）

　　学生活动：可能是冰雪覆盖土壤，植物根系吸收不到氧气而枯萎；道路损毁可能是雪水渗透到水泥内，水凝结成冰，体积变大，水泥内部结构被胀大，从而裂开。（学生使用生物和物理知识在解释问题）

　　学生提问：下雪每年都有，但是今年校园环境损毁更为严重，另有哪些“隐情”？（学生通过对比观察，对他人的解释进行质疑）

　　学生活动：学生展示走访后勤部门时收获的融雪剂包装袋，以及查询到的关于氯盐融雪剂的相关信息。学生结合在路面看到的白色晶体，猜测这是融雪剂融雪后蒸发结晶留下的。（学生走访调查，搜集证据，查阅资料，并进行逻辑推理）

　　资料显示：氯盐融雪剂的Cl-，会增大土壤渗透压，改变土壤酸碱性，加速水泥冻融循环。

　　学生活动：推测今年校园环境损毁的“元凶”可能是氯盐融雪剂的过量投放。（提出见解）

　　设计意图：通过让学生调查校园损毁原因，让学生经历质疑、调查取证、核实证据的过程，在这一过程中发展学生证据推理能力。

　　问题引导：既然氯盐融雪剂的危害性主要由Cl-引起的，思考如何改变融雪剂的组成，从而改变融雪剂的性质，提高融雪剂的环保性。（用问题引导学生将好奇心转变成探索欲）

　　学生活动：改变融雪剂的组成，将Cl-改变为其他酸根。（学生提出解决问题的新办法）

　　资料展示：表格展示两种常见的氯盐和醋酸盐融雪剂的产品价格、融冰效果、环境损失。

　　学生活动：通过对比发现，醋酸盐融雪剂虽然价格高，但是融冰速度快，而且对环境基本无影响。引导学生认识到化学在解决环境问题中的作用，培养保护环境的科学态度。

　　设计意图：通过分析、改变融雪剂的组成，使学生们将宏观的校园环境变化与融雪剂的微观组成建立联系，并且能从微观角度去分析并改变物质的组成，从而改变融雪剂的性质，在解决提高融雪剂环保性的实际问题中，促进学生结构观的形成。

　　2.【课时2】制备环保融雪剂

　　学生提问：工业上怎么降低成本制备环保型融雪剂？（引发好奇心，提出新问题）

　　学生活动：阅读工业制备醋酸钙融雪剂文献，梳理总结制备的关键流程、设备、条件、原料等，绘制工业制备环保型融雪剂的流程图。（体会化学反应与技术、工程的关系）

　　教学活动：引导学生从定性的角度，分析利用贝壳和废酸制备醋酸钙融雪剂的原理。从盐酸与碳酸钙的反应，迁移到醋酸与碳酸钙的陌生反应。结合文献理解粉碎器、搅拌器、过滤器、干燥器、结晶器等设备在工业生产中的作用。从定量的角度，要求学生计算制备158kg醋酸钙需要的CH3COOH质量。（培养利用化学反应和绿色环保理念制备物质的科学态度）

　　明确：以海鲜厂的贝壳和化工厂的废酸作为原料，在降低产品成本的同时，也提高了物质的利用率，实现了资源的循环利用，生成的产品还是环保型的融雪剂。

　　设计意图：通过贝壳与工业废酸的反应，形成利用化学反应解决物质制备的思路。引导学生认识科学、技术、社会、环境之间的相互关系，认识到在选择化学用品时要综合考虑经济价值和环境价值，注意平衡科学技术与社会环境之间的关系，培养学生的社会责任感。

　　3.【课时3】配制融雪剂溶液

　　课堂引入：固体融雪剂虽然使用方便，但容易控制不好用量引起环境变化，而液体融雪剂流动性好，渗透力强，融雪速度快。将融雪剂配制成溶液，更容易控制使用剂量，避免过量使用导致土壤盐碱化。

　　问题情境：北京的冬季气温在-5℃~5℃之间，请在融雪剂的溶解度表中选择合适的溶解度，并计算其饱和溶液浓度。以此引入真实的产品使用情境。

　　设计意图：引导学生思考，溶液配制时浓度的选择不仅要参考饱和溶液的浓度，还要考虑实际使用温度。由此进一步加深对于溶解度、饱和溶液、溶质质量分数的定义的理解。

　　学生活动：小组讨论，选择自认为合适的浓度，设计配制20g一定溶质质量分数的醋酸钙溶液的方案（配制步骤、所需器材、溶质溶剂质量），然后在众多器材中挑选合适的器材进行溶液配制。学生选择的浓度分别有10%、20%、25%。（基于必做实验形成探究思路）

　　设计意图：学生通过依据实验方案完成溶液配制，锻炼基本化学实验技能，为后面进行探究实验打下基础。

　　学生交流：10%的浓度虽然配制时效率高，但是使用时的效果可能差；25%的浓度虽然使用时的融冰效果会好一些，但是如果大批量配制，溶解速度太慢，效率会较低，同时并不是浓度越高越好，高浓度的融雪剂融冰速度可能会快，但是也同时加重了环境的负担；相比之下，20%的浓度较为合适。（与他人交流和评价探究的过程和结果）

　　明确：在溶液配制中，要综合考虑使用效果和配制效率。

　　设计意图：通过为融雪剂溶液选择合适浓度的活动，让学生经历自主思考、小组合作、学会听取他人合理建议并进行深度交流、总结反思等整个问题解决的过程，体会溶液在生产生活中的应用价值，形成合理使用化学品的意识。

　　4.【课时4】探究融雪剂溶液

　　问题引导：醋酸钙融雪剂真的环保吗？醋酸钙溶液是否会影响土壤酸碱性？

　　学生活动：设计实验方案，探究醋酸钙溶液对土壤的酸碱性的影响。小组进行化学实验，取两份土壤，分别是被20%的醋酸钙融雪剂浸泡和未浸泡过的，加水溶解过滤取清液，用PH试纸条检验溶液的酸碱性。（根据猜想设计简单的实验方案）

　　设计意图：通过探究活动，提高学生设计实验方案以及根据现象得出结论的能力，进一步学习控制变量和对比实验的实验设计，发展科学探究的好奇心、想象力与探究欲。

　　学生活动：自主提出有探究价值的问题，并设计方案。有的组选择探究融雪剂浓度对融冰量的影响（融冰效果）；有的组选择对比醋酸钙和氯化钠溶液对铁丝的腐蚀（环境影响）。（独立发现有探究价值的问题，并设计方案解决问题，发展创新能力）

　　设计意图：将教师引导探究和学生自主探究相结合，尊重学生的好奇心和探索欲，给他们留下自主探究的空间，发展学生科学探究的能力和科学思维，培养学生注重实证、严谨求实的科学态度。

　　（四）课后实践结果

　　在课后除了纸笔作业诊断学生的化学知识的落实情况以外，还增加了实践作业，对学生学习的全过程进行多层次、多维度的综合评价。学生可在3项实践作业中选择1项进行完成：（1）绘制融雪剂使用说明书；（2）观察自配融雪剂的融冰效果；（3）学生尝试用生活中的器材配制20%的醋酸钙融雪剂溶液。

　　学生绘制的使用说明书，内容包括成分、使用建议、使用禁忌、物质保存、安全提示。惊喜的是学生还为融雪剂设计了品牌名称“春风来”。灵感来自初三语文课文中的“忽如一夜春风来，千树万树梨花开”。学生解释道该款融雪剂就像春风吹来一般，能融冰化雪也能带来勃勃生机，体现了该款融雪剂的融冰化雪和环保的功能。学生将化学物质的性质和用途与中国古诗词相结合，可见学生不仅能跨学科运用所学知识解决化学问题，还提升了学生的创新意识和能力。此外在用生活中的器材配制20%的醋酸钙融雪剂溶液的实验中，学生用瓶盖上扎了小洞的水瓶替代胶头滴管，进行小剂量液体的滴加。学生在进行实践活动中遇到困难，不仅能勇于克服困难，还能创造条件进行实验，体现了学生勇于创新的意识。

　　三、教学反思

　　科学态度素养的培塑始于严谨科学的教学设计。此次以探究融雪剂为主的单元教学设计，改变了以往枯燥乏味的教学设计课堂氛围，在整个探索与研究的科学课堂中，发展了学生的科学思维和创新意识，培养了学生的科学态度和合作的责任意识。学生在解决问题的过程中获得了成就感，学生的学习积极性得以提高，课堂也变得更加吸引人。

　　好奇心和兴趣需要与科学的实验训练结合，才能使探索和研究“结茧”。在未来的教学设计中，更多地引入情境进行教学，尽可能多地为学生提供动手实验的机会，有助于学生发现和提出有探究价值的化学问题，培养学生的问题意识；根据问题解决，明确探究目的，设计并优化实验方案，有助于学生了解科学探究的一般方法，培养学生的创新意识；通过相互合作完成实验操作、观察记录实验现象，对实验现象进行信息加工并获得结论，有助于培养学生的科学态度、科学精神、科学思维和合作意识。教师要精心设计探究活动，把握好探究的程度和尺度，讲求实效。

　参考文献：

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