《硅酸鹽礦物與硅酸鹽產(chǎn)品》 課堂教學(xué)設(shè)計與精彩片段

楊向紅

摘要：課堂采用學(xué)生自主探究、交流并匯報展示、教師引導(dǎo)的教學(xué)方式，使學(xué)生通過體驗過程，形成正確發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的思想方法，同時滲透了人文內(nèi)涵、思想藝術(shù)、情感和價值觀元素，引導(dǎo)學(xué)生從生活中發(fā)現(xiàn)化學(xué)、研究化學(xué)、應(yīng)用化學(xué)。

關(guān)鍵詞：課堂教學(xué)設(shè)計；精彩；自主學(xué)習(xí)

文章編號：1008-0546（2014）08-0058-04中圖分類號：G633.8文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.08.021

2013年12月，江蘇省教科院基地學(xué)?？蒲袇f(xié)作會——鎮(zhèn)江會議在鎮(zhèn)江實驗高級中學(xué)舉行，第二天的聯(lián)盟課堂化學(xué)開設(shè)的同課異構(gòu)課題是《硅酸鹽礦物與硅酸鹽產(chǎn)品》，我作為開課老師早在兩個月前就得到了題目開始準(zhǔn)備，但真的很困難：1.內(nèi)容少，知識要求低，難以體現(xiàn)化學(xué)思維的培養(yǎng)；2.水泥、陶瓷、玻璃雖在建筑、裝修以及生活中應(yīng)用廣泛，但它們生產(chǎn)工藝中的“化學(xué)性”該如何在課堂上呈現(xiàn)？3.本次聯(lián)盟課堂的主題是《課堂上學(xué)生自主學(xué)習(xí)活動的設(shè)計與實施》，一般的化學(xué)課均有性質(zhì)探究的自主學(xué)習(xí)活動，本節(jié)內(nèi)容以“知道、了解”為主，該把什么樣的內(nèi)容設(shè)計為自主活動，又該如何在課堂上實施呢？4.鑒于之前已經(jīng)有了其他老師本節(jié)課的優(yōu)秀案例，我設(shè)計的新意又該從哪里挖掘？......從最初的茫然和焦慮中回過神之后，我開始大量查閱資料，各種有關(guān)硅及其化合物的文章都對我?guī)椭淮?，但教材上本?jié)內(nèi)容的第一段話卻讓我眼前一亮：“硅這一古老而具有青春活力的元素，伴隨著人類歷史發(fā)展的腳步，在從傳統(tǒng)材料到信息材料的發(fā)展過程中創(chuàng)造了一個又一個奇跡！”沒錯啊，高一必修對本節(jié)課內(nèi)容要求本不高，沒必要人為擴(kuò)展內(nèi)容，拔高深度，我就把“帶領(lǐng)學(xué)生去關(guān)注生活、關(guān)注社會、關(guān)注人類、關(guān)注科學(xué)、做生活中的有心人”定為本節(jié)課的基本目標(biāo)，抓住幾個關(guān)鍵詞：“古老”、“青春”、“傳統(tǒng)材料”、“信息材料”，既然硅元素創(chuàng)造了很多奇跡，那么本節(jié)課就讓我?guī)ьI(lǐng)孩子們?nèi)ゴ┰綍r空、見證奇跡！

一、指導(dǎo)思想與理論依據(jù)

高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念中指明：“從學(xué)生已有的經(jīng)驗和將要經(jīng)歷的社會生活實際出發(fā)，幫助學(xué)生認(rèn)識化學(xué)與人類生活的密切關(guān)系，關(guān)注人類面臨的與化學(xué)相關(guān)的社會問題，培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感、參與意識和決策能力；同時，在人類文化背景下構(gòu)建高中化學(xué)課程體系，充分體現(xiàn)化學(xué)課程的人文內(nèi)涵，發(fā)揮化學(xué)課程對培養(yǎng)學(xué)生人文精神的積極作用。”

之前學(xué)生接觸的一些非金屬元素和金屬元素，在學(xué)習(xí)過程中以具體物質(zhì)為中心，教師秉承的是“化學(xué)要走向生活”的思想，把這些化學(xué)物質(zhì)與生活中的現(xiàn)象、產(chǎn)品等聯(lián)系起來；而本節(jié)的硅酸鹽礦石（紅柱石、石榴石、滑石等）及硅酸鹽產(chǎn)品（玻璃、水泥、陶瓷用品）在學(xué)生身邊廣泛存在，它就是我們每個人生活的一部分，但我們從未把它們與化學(xué)聯(lián)系起來，因此教師秉承的教學(xué)思想是“生活要走向化學(xué)”，一方面符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，另一方面感受到化學(xué)的學(xué)科魅力。

二、教學(xué)內(nèi)容分析

1. 主要內(nèi)容：一、硅酸鹽礦物；二、硅酸鹽產(chǎn)品

本節(jié)課重點探究硅酸鹽氧化物表示形式、硅酸鈉性質(zhì)的預(yù)測與探究、硅酸鹽工業(yè)的生產(chǎn)流程以及未來發(fā)展。

2. 地位與作用

本課能讓學(xué)生感受硅元素從“古老”到煥發(fā)“青春活力“的整個歷史過程，認(rèn)識硅酸鹽的使用給現(xiàn)代人類文明進(jìn)程所帶來的重大影響，為下一課時硅化合物性質(zhì)的學(xué)習(xí)及硅單質(zhì)的提取打下很好的知識基礎(chǔ)和思想準(zhǔn)備，學(xué)生的胃口被調(diào)的很足，“我要學(xué)”的愿望強(qiáng)烈。

3. 教材處理

從生活中常見的含硅物質(zhì)（水晶飾品、沙子、水泥、玻璃杯、紫砂壺等）入手，以實物展示的方式呈現(xiàn)，創(chuàng)設(shè)問題情境，引起學(xué)生濃厚興趣，激發(fā)學(xué)生熱烈的情緒，使學(xué)生主動而愉快的進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)；進(jìn)而展示自然界各種含硅礦石，讓學(xué)生親手觸摸滑石的滑膩感，感受水晶在陽光下的美麗，通過交流和討論很自然地完成硅酸鹽氧化物形式的書寫；通過預(yù)測硅酸鈉性質(zhì)學(xué)生進(jìn)行實驗探究，驗證了硅酸鈉的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)和用途，最后播放硅酸鈉用途的視頻加深印象；硅酸鹽工業(yè)采取學(xué)生課前自學(xué)課本內(nèi)容，完成學(xué)案表格，課堂上匯報討論觀看視頻的方式完成，課堂上學(xué)生熱烈討論了學(xué)案上設(shè)置的問題：水泥工業(yè)的環(huán)境污染問題呼喚綠色水泥生產(chǎn)工藝、現(xiàn)代新型陶瓷在材料領(lǐng)域大顯身手、玻璃家族的新型玻璃讓我們的生活越來越美……最后課堂演示光導(dǎo)纖維的傳聲、傳光、傳像把學(xué)生的激情帶到了高潮，對未來的材料科學(xué)、信息技術(shù)充滿了向往。課堂小結(jié)跟隨歷史的腳步在音樂聲中緩緩展示一張張?zhí)沾?、玻璃、水泥、以及新型材料的精美圖片，學(xué)生在時空穿越般的感覺中感受含硅物質(zhì)創(chuàng)造的一個個奇跡。

本節(jié)課為借班上課，采用學(xué)生自主探究、自主學(xué)習(xí)并匯報展示，教師引導(dǎo)的教學(xué)方式，以促使學(xué)生更多地參與教學(xué)過程，并在學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)對信息的提取整合、知識的歸納、總結(jié)和探究能力；上課前一天將前置性作業(yè)發(fā)給學(xué)生自主學(xué)習(xí)，問題式地學(xué)案也照顧了不同層次學(xué)生的水平，主要以培養(yǎng)興趣為主。

三、學(xué)生情況分析

（1）本節(jié)知識要求相對較低，高中新知識不多，主要通過課堂探究活動及教學(xué)活動，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)的濃厚興趣，幫助學(xué)生認(rèn)識化學(xué)科學(xué)的發(fā)展與人類社會進(jìn)步之間的關(guān)系。

（2）知識的學(xué)習(xí)過程中學(xué)生是沒有難度的，但僅僅靠一節(jié)課是無法清晰明白硅酸鹽產(chǎn)品的生產(chǎn)過程的，對于感興趣的同學(xué)可以組織他們課后參觀本地水泥廠、玻璃廠；再布置一些小論文，鼓勵感興趣的同學(xué)做深入研究。

四、教學(xué)目標(biāo)設(shè)定

1. 三維目標(biāo)

（1）通過圖表、圖片、實物、視頻等展示，開闊學(xué)生視野，在總結(jié)歸納信息的同時了解硅元素在自然界主要存在形式、硅酸鹽工業(yè)及產(chǎn)品，感受硅酸鹽礦物的應(yīng)用與人類文明發(fā)展的密切關(guān)系。

（2）通過硅酸鈉性質(zhì)的預(yù)測和探究，使學(xué)生經(jīng)歷實驗探究和問題討論的過程，回顧研究物質(zhì)的一般方法，分析歸納硅酸鹽的性質(zhì)及用途，并感受化學(xué)研究對社會生產(chǎn)生活的作用。

（3）從傳統(tǒng)材料到信息材料的學(xué)習(xí)，體會到“化學(xué)―人類進(jìn)步的關(guān)鍵”，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生研究、探索和發(fā)現(xiàn)新材料的意識。

2. 教學(xué)重點的分析與確定

重點：（1）硅酸鈉性質(zhì)的預(yù)測及探究；

（2）硅酸鹽工業(yè)的流程、原料及產(chǎn)品的用途。

確定理由：本節(jié)知識性內(nèi)容本就不多，對硅酸鈉性質(zhì)的預(yù)測和探究是對之前元素化合物學(xué)習(xí)方法的應(yīng)用和鞏固，有承上啟下的重要作用；硅酸鹽產(chǎn)品在無機(jī)非金屬材料和信息技術(shù)等領(lǐng)域，在建筑領(lǐng)域、醫(yī)療健康及航空航天等方面都有廣泛應(yīng)用，并且前景廣闊、地位重要。通過了解硅酸鹽工業(yè)在科技、生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用，開闊學(xué)生眼界，了解化學(xué)與生活、生產(chǎn)、技術(shù)的聯(lián)系，認(rèn)識學(xué)科價值，激發(fā)學(xué)習(xí)化學(xué)的興趣。

3. 教學(xué)難點的分析與確定

教學(xué)難點：硅酸鈉性質(zhì)的預(yù)測及探究。

確定理由：高一學(xué)生沒有原子結(jié)構(gòu)和元素周期律的理論為依據(jù)，很難想到通過對比碳酸鈉預(yù)測硅酸鈉性質(zhì)，且對碳酸鈉的性質(zhì)也已經(jīng)有些生疏和遺忘，故教學(xué)中以友情提醒的方式告知碳元素和硅元素結(jié)構(gòu)上的類似將導(dǎo)致性質(zhì)上類似，通過學(xué)案前期復(fù)習(xí)、教師課堂引導(dǎo)的方式達(dá)到溫故知新的效果。

五、教學(xué)過程設(shè)計

1. 教學(xué)流程圖（見下頁）

2. 教學(xué)片段節(jié)選

（1）教學(xué)片段1：設(shè)計情境，引入新課

學(xué)生入場，播放北大神曲《化學(xué)是你化學(xué)是我》的大合唱視頻。學(xué)生一入場便聽到這樣的歌詞“父母生下的你我，是化學(xué)過程的結(jié)果；即便你我的喜怒哀樂，也是化學(xué)神出鬼沒；化學(xué)，你原來如此神奇，化學(xué)，難怪你不能不火”。都感覺很有趣，瞬間將學(xué)生的思想從之前的情境中拉到化學(xué)課中來。然后讓學(xué)生與含硅礦石（水晶、石英、高嶺石、滑石、石棉等）親密接觸。礦石在孩子們手中傳來傳去，一個個發(fā)出了嘖嘖的贊嘆聲，驚異于滑石的滑膩、水晶的美麗、石英砂的堅硬，表現(xiàn)出了極大的熱情和興趣，增加了學(xué)生對含硅物質(zhì)的感性認(rèn)識，產(chǎn)生更直觀的印象。同時與鎮(zhèn)江當(dāng)?shù)刈匀毁Y源相結(jié)合，了解當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)、地貌，知道了當(dāng)?shù)氐貧ず蜕襟w中所含硅酸鹽產(chǎn)品的種類有紅柱石、石英砂，同時還有優(yōu)質(zhì)石灰石礦，石灰石是玻璃和水泥工業(yè)的共同原料，為馬上學(xué)習(xí)硅酸鹽工業(yè)留下伏筆。

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（2）教學(xué)片段2：以層層遞進(jìn)的問題，引導(dǎo)學(xué)生思考分析實驗現(xiàn)象、原理及相關(guān)應(yīng)用。

［學(xué)生匯報、交流，教師引導(dǎo)學(xué)生思考］學(xué)生1：加酚酞后溶液變紅了，水玻璃確實是顯堿性的；加稀鹽酸后慢慢變稠了，最后變成了膠一樣的東西，白色的。

［教師引導(dǎo)］這個白色膠一樣的物質(zhì)可能是什么呢？發(fā)生了什么反應(yīng)生成的？

學(xué)生2：這個膠一樣的白色沉淀應(yīng)該是硅酸，硅酸鈉和鹽酸發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)生成的。

［教師引導(dǎo)］這個復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的原理是什么？說明什么？

學(xué)生3：這個是復(fù)分解反應(yīng)的強(qiáng)酸制弱酸，硅酸是弱酸，而且是白色沉淀。

［教師引導(dǎo)］水玻璃和一般的溶液相比看起來有什么不同？有細(xì)心的同學(xué)發(fā)現(xiàn)嗎？

學(xué)生4：我把小燒杯里的水玻璃晃了晃，發(fā)現(xiàn)燒杯壁上沾了厚厚一層溶液，所以水玻璃應(yīng)該有很大的黏性。

［教師引導(dǎo)］這位同學(xué)太棒了！那么有沒有同學(xué)發(fā)現(xiàn)今天這個白色沉淀和一般的沉淀有什么不同？有誰做了大膽的嘗試對它有更直觀的認(rèn)識？

學(xué)生5：一般的沉淀都是沉在底部，今天硅酸沉淀像膠凍一樣鋪滿整個燒杯底部，就跟果凍一樣，把燒杯顛倒過來沉淀還粘在底部掉不下來，我想硅酸也有黏性。

硅酸鈉性質(zhì)的探究及應(yīng)用是本節(jié)的重點加難點。遵循新課程“在做中學(xué)”的理念，學(xué)生進(jìn)行實驗探究，教師巡視并指導(dǎo)，提醒學(xué)生仔細(xì)觀察實驗現(xiàn)象并記錄；探究結(jié)束后以層層遞進(jìn)的問題引導(dǎo)學(xué)生思考分析實驗現(xiàn)象、原理及相關(guān)應(yīng)用，在這個過程中培養(yǎng)了學(xué)生觀察現(xiàn)象、分析問題的能力，激發(fā)了學(xué)生的求知欲望，引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)的實驗方法和思維方式，提高綜合能力。

（3）教學(xué)片段3：煥發(fā)青春活力的硅元素

教材中有一段話：“硅酸鹽工藝是人類最早從事的化學(xué)工藝之一。在科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展的今天，陶瓷不僅廣泛應(yīng)用于生活中，而且在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、化工生產(chǎn)、電子工業(yè)、原子能工業(yè)航天事業(yè)等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。”一般上課就給學(xué)生看看，但學(xué)生不能真正理解并感受到硅元素是怎么煥發(fā)青春活力的，所以課前我讓有條件的同學(xué)回家查資料，課堂上與大家分享，很多學(xué)生找來了各個領(lǐng)域的新型現(xiàn)代陶瓷資料，孩子們聽的如癡如醉，也許本節(jié)課在具體化學(xué)知識方面學(xué)到的不多，但我相信，就算多年后，孩子們也會記得這節(jié)化學(xué)課上聽到的“永不生銹、永不卷刃”的陶瓷刀；記得具有生物親和性的陶瓷骨骼；記得光導(dǎo)纖維生產(chǎn)過程以及在信息、醫(yī)療、國防、工業(yè)等方面的應(yīng)用；記得光導(dǎo)纖維傳光、傳聲、傳像的神奇現(xiàn)象；記得在鋼琴曲的背景音樂中按年代順序緩緩出現(xiàn)的含硅物質(zhì)圖片；記得老師深情并茂的那段對未來的暢想；因為，我在他們的眼睛里看到了震撼、憧憬。若陶瓷、磚瓦顯示了硅元素的“古老”，那光導(dǎo)纖維、硅芯片正顯示了它的“青春活力”，最后通過納米陶瓷、信息技術(shù)未來應(yīng)用的展望，在每個孩子的心里描畫了一個未來美好藍(lán)圖，在他們心里種下一粒繼續(xù)鉆研探究的種子，激勵在化學(xué)方面感興趣的同學(xué)在以后的學(xué)習(xí)中繼續(xù)研究，為科技興國、民族復(fù)興而努力奮斗。

六、教學(xué)反思

本節(jié)課從身邊的含硅物質(zhì)入手，通過觸摸含硅礦石學(xué)生自主預(yù)測硅酸鹽的物理性質(zhì)；硅酸鹽氧化物形式的改寫也大膽讓學(xué)生交流討論后自主小結(jié)而后展示講解；通過硅酸鈉化學(xué)性質(zhì)的自主預(yù)測和自主實驗探究復(fù)習(xí)了學(xué)習(xí)元素化合物的一般方法，同時以層層遞進(jìn)的問題設(shè)計引導(dǎo)學(xué)生通過實驗現(xiàn)象思考其性質(zhì)及相關(guān)應(yīng)用，很好的培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)思維。課堂中設(shè)計了很多環(huán)節(jié)充分調(diào)動學(xué)生的興趣：尋找身邊的含硅物質(zhì)、親自觸摸礦石、調(diào)配水泥砂漿、實驗探究、競賽搶答，同時也滲透了人文內(nèi)涵、思想藝術(shù)、情感和價值觀元素。營造了真實、有效的教學(xué)情境，充分利用和調(diào)動了各種資源為教學(xué)服務(wù)，實現(xiàn)了課堂教學(xué)的高效性。

參考文獻(xiàn)

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