凸顯實(shí)驗(yàn)教學(xué) 培養(yǎng)化學(xué)學(xué)習(xí)能力

莊慧瓊

摘? ?要：以“金屬的化學(xué)性質(zhì)”一節(jié)教學(xué)為例，以研究一類物質(zhì)的思路和方法為主線，開展以思維為核心的實(shí)驗(yàn)，提升探究能力，落實(shí)學(xué)生化學(xué)學(xué)科的核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué);化學(xué)學(xué)習(xí)能力;金屬化學(xué)性質(zhì);教學(xué)設(shè)計(jì)

1? 指導(dǎo)思想與理論依據(jù)

近年來，福建省中考化學(xué)考試大綱對(duì)化學(xué)學(xué)習(xí)能力的要求包括：一是獲取信息的能力。通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、模型圖表及自然界、社會(huì)、生產(chǎn)、生活中的化學(xué)現(xiàn)象或簡單的化學(xué)事實(shí)，準(zhǔn)確提取有效信息，并與已有知識(shí)整合的能力。二是分析和解決（解答）簡單化學(xué)問題的能力和化學(xué)實(shí)驗(yàn)與探究的初步能力。運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋一些簡單的化學(xué)現(xiàn)象、推理與判斷簡單的化學(xué)問題，用文字、圖表和化學(xué)語言表述出分析、解決問題的過程與結(jié)果。三是化學(xué)實(shí)驗(yàn)與探究的初步能力。初步形成實(shí)驗(yàn)基本技能和認(rèn)識(shí)化學(xué)科學(xué)探究的基本過程和方法。在進(jìn)行“金屬的化學(xué)性質(zhì)”一節(jié)教學(xué)時(shí)，以金屬化學(xué)性質(zhì)為知識(shí)載體，以研究一類物質(zhì)的思路和方法為主線，凸顯以思維為核心的實(shí)驗(yàn)與探究能力的發(fā)展，將培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科學(xué)習(xí)能力落到實(shí)處。

2? ?教學(xué)背景分析

2.1? 教學(xué)內(nèi)容分析

元素化合物是初中化學(xué)學(xué)習(xí)的重要內(nèi)容，也是學(xué)生在今后的工作生活中會(huì)經(jīng)常接觸和應(yīng)用到的知識(shí)。本節(jié)內(nèi)容屬于滬教版九年級(jí)化學(xué)上冊(cè)第五章第一節(jié)“金屬的性質(zhì)和利用”的知識(shí)范疇，是該節(jié)課的核心內(nèi)容，重點(diǎn)介紹金屬和氧氣、金屬與酸、鐵和硫酸銅等反應(yīng)。在第二章，學(xué)生已學(xué)習(xí)了氧氣、二氧化碳和水物質(zhì)的相關(guān)知識(shí)，是個(gè)別物質(zhì)的性質(zhì)，而本節(jié)課是系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和研究酸、堿、鹽等一類物質(zhì)的性質(zhì)的基石。

2.2? 學(xué)情分析

在本節(jié)課之前學(xué)生在前一階段的學(xué)習(xí)中已具備的知識(shí)有：

（1）做過鎂條、鐵絲等在空氣或氧氣中反應(yīng)和鎂條與食醋反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，知道了金屬會(huì)和氧氣、酸溶液反應(yīng);學(xué)習(xí)了銅綠受熱分解會(huì)生成黑色氧化銅。

（2）知道了純凈物、混和物、單質(zhì)、化合物、氧化物等物質(zhì)類別。

（3）學(xué)習(xí)了氧氣、二氧化碳等物質(zhì)性質(zhì)，已了解研究物質(zhì)性質(zhì)的方法和思路。

（4）初步學(xué)會(huì)如何正確書寫化學(xué)方程式，但不熟練，應(yīng)通過本節(jié)課進(jìn)行加強(qiáng)。

同時(shí)學(xué)生具備了一定的實(shí)驗(yàn)基本操作能力，因此學(xué)生學(xué)習(xí)本節(jié)時(shí)可以通過自主實(shí)驗(yàn)探究來研究和認(rèn)識(shí)物質(zhì)的性質(zhì)。認(rèn)識(shí)、比較幾種常見金屬的化學(xué)性質(zhì)，歸納總結(jié)其共性和個(gè)性，初步掌握這類物質(zhì)的研究方法，是學(xué)生要突破的難點(diǎn)。

2.3? 教學(xué)策略

2.3.1? 利用實(shí)驗(yàn)探究激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

興趣是最好的老師。本節(jié)課設(shè)計(jì)了若干個(gè)活動(dòng)與探究，引導(dǎo)學(xué)生親歷了科學(xué)探究的全過程，將學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，促進(jìn)學(xué)生具有思維深度的實(shí)驗(yàn)與探究能力的發(fā)展。

2.3.2? 通過控制變量法進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，層層誘導(dǎo)學(xué)生分析歸納出結(jié)論

在觀察金屬與氧氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生采用對(duì)比法認(rèn)識(shí)鋁、銅與氧氣反應(yīng)的劇烈程度和產(chǎn)物類型，建立金屬氧化物的概念，了解金屬活動(dòng)性有差異;通過鎂、鋅、鐵、銅與稀鹽酸（或稀硫酸）反應(yīng)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，一方面得出了金屬化學(xué)性質(zhì)的相似性，另一方面可以引導(dǎo)學(xué)生比較反應(yīng)條件或反應(yīng)劇烈程度不同，對(duì)事實(shí)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，概括出部分金屬活動(dòng)性順序，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)得出的金屬活動(dòng)性順序解釋鐵與硫酸銅反應(yīng)原因。

3? 基于核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)

3.1? 凸顯實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)化學(xué)學(xué)習(xí)力

本教學(xué)設(shè)計(jì)以“凸顯實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)化學(xué)學(xué)習(xí)能力”為目標(biāo)：（1）了解常見金屬與氧氣、酸、金屬鹽溶液的反應(yīng)，認(rèn)識(shí)金屬活動(dòng)性順序和置換反應(yīng);（2）通過對(duì)金屬化學(xué)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究，認(rèn)識(shí)并比較幾種常見金屬的化學(xué)性質(zhì)，歸納總結(jié)金屬化學(xué)性質(zhì)的共性和個(gè)性;（3）初步學(xué)會(huì)運(yùn)用化學(xué)基本觀念及研究物質(zhì)方法;（4）培養(yǎng)學(xué)生用現(xiàn)象與本質(zhì)、共性與個(gè)性的思維方法認(rèn)識(shí)客觀事物[ 1 ]。其中，認(rèn)識(shí)金屬的主要化學(xué)性質(zhì)和理解置換反應(yīng)的概念，認(rèn)識(shí)該類反應(yīng)的基本規(guī)律是教學(xué)重點(diǎn);通過控制變量法研究不同金屬化學(xué)性質(zhì)的差異是教學(xué)難點(diǎn)之一。

3.2? 問題驅(qū)動(dòng)，首尾呼應(yīng)

課前通過多媒體展示提出生活中見到的兩個(gè)片斷，創(chuàng)設(shè)問題情境，讓學(xué)生帶著問題進(jìn)入本節(jié)課的學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。這兩個(gè)片斷一是有關(guān)考古的圖片資料，引導(dǎo)學(xué)生分析比較考古出土文物中的金銀器、銅器和鐵器完整度;一是情景劇展示：張媽逛街后告訴家人，她用很低的價(jià)錢買了一條漂亮的金項(xiàng)鏈，學(xué)過化學(xué)的孫女拿項(xiàng)鏈到廚房里做了一個(gè)簡單的小實(shí)驗(yàn)后，告訴奶奶上當(dāng)了。你知道原因嗎？

在新課教授結(jié)束后，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)的知識(shí)馬上解答，體現(xiàn)化學(xué)與生活的緊密聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生注意從生活實(shí)踐中學(xué)習(xí)知識(shí)，并能夠運(yùn)用科學(xué)知識(shí)指導(dǎo)和解決生活中實(shí)際問題。比如，金屬器具化學(xué)活動(dòng)性越不活潑，越不容易跟其它物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，所以就保存得越完好;鑒別黃金項(xiàng)鏈?zhǔn)钦媸羌倏梢圆捎米茻蚍湃氚状字械确椒ā?/p>

3.3? 突出科學(xué)探究，提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

在學(xué)習(xí)化學(xué)過程中，科學(xué)探究是一種重要的學(xué)習(xí)方式，開展科學(xué)探究活動(dòng)對(duì)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有不可替代的作用[ 2 ]。本節(jié)教材中對(duì)金屬的化學(xué)性質(zhì)并沒有直接給出結(jié)論性的論述，因此在教學(xué)過程中設(shè)計(jì)了一系列探究活動(dòng)。

[活動(dòng)與探究1] 鋁片、銅片分別在空氣中加熱，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，完成表1的內(nèi)容。

[活動(dòng)與探究2] 分組做鎂、鋅、鐵、銅與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象，并將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和反應(yīng)的化學(xué)方程式填入表2。

[活動(dòng)與探究3] 將一根繞成螺旋狀鐵絲浸入硫酸銅溶液中，觀察、記錄現(xiàn)象并完成表3。

[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究4] 如果要比較鐵和銀兩種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱，你有幾種實(shí)驗(yàn)方案。

在探究活動(dòng)中提出問題，引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的現(xiàn)象，讓學(xué)生帶著問題進(jìn)行有目的的探究，小組討論、交流、得出正確結(jié)論，讓學(xué)生親身體驗(yàn)通過實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)獲得科學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究能力[ 3 ]。

3.4? 引導(dǎo)學(xué)生對(duì)信息進(jìn)行概括整合，提高學(xué)生的學(xué)科思維能力

本節(jié)課教學(xué)中，信息的概括整合主要表現(xiàn)在對(duì)金屬和氧氣、酸反應(yīng)，總結(jié)出金屬化學(xué)性質(zhì)的共性，通過反應(yīng)所需要條件和劇烈程度不同，得出金屬活動(dòng)性具有差異性[ 1 ]。在此基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生利用金屬活動(dòng)性順序解決具體的問題，概括出物質(zhì)結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)。通過實(shí)驗(yàn)探究，師生討論并歸納：（1）大部分金屬在一定條件下都能跟氧氣發(fā)生化合反應(yīng)生成金屬氧化物（但金的化學(xué)性質(zhì)不活潑，即使在高溫下也很難跟氧氣發(fā)生反應(yīng)）。（2）主要差異是反應(yīng)的溫度不同。

案例分析：等質(zhì)量的鐵片、鎂片、鋁片，分別與等體積、等濃度的稀鹽酸反應(yīng)，圖1是用手持技術(shù)溫度傳感器測得的反應(yīng)溫度變化曲線。請(qǐng)分析：反應(yīng)中溫度升高的原因并根據(jù)曲線讀出三種金屬活潑性[ 4 ]。

學(xué)生討論并歸納：常見金屬在溶液中的活動(dòng)性順序如圖2：

金屬的化學(xué)性質(zhì)有共性也有差異性。不同金屬與氧氣反應(yīng)速度主要表現(xiàn)在反應(yīng)溫度的不同。（1）隨著溫度升高，反應(yīng)時(shí)間由低到高排列的順序：Mg>Al>Fe >Cu >Au，這個(gè)順序可以看出不同金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱不同。（2）在金屬活動(dòng)性順序表中，前面的金屬可以把排在后面的金屬元素從它的化合物溶液中置換出來。

4? ?教學(xué)反思

（1）通過控制變量法研究不同金屬化學(xué)性質(zhì)的差異是本節(jié)課教學(xué)難點(diǎn)之一。因此，相對(duì)于學(xué)習(xí)能力比較差的學(xué)生來說要突破這個(gè)難點(diǎn)比較困難，在教學(xué)中教師應(yīng)該注意對(duì)這類學(xué)生給予更多的關(guān)注和引導(dǎo)。

（2）歸納總結(jié)出一類物質(zhì)的研究方法是本節(jié)教學(xué)的另一個(gè)難點(diǎn)。由于學(xué)生的邏輯思維能力不同等因素，在一節(jié)課的時(shí)間內(nèi)想要讓所有學(xué)生都可以歸納總結(jié)出研究一類物質(zhì)性質(zhì)的方法和思路是不可能的，因此在后續(xù)的教學(xué)中必須繼續(xù)引導(dǎo)和啟發(fā)。

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