基于學(xué)科核心素養(yǎng)的初中化學(xué)有效教學(xué)方法研究

摘 要：本文深入探究金屬的化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)教學(xué)活動(dòng)中立德樹人的功能以及培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的作用。利用食品脫氧劑中的金屬鐵粉，將金屬的化學(xué)性質(zhì)、防護(hù)、冶煉和用途等串聯(lián)在一起，設(shè)計(jì)了多元的、層次豐富的課堂教學(xué)活動(dòng)，能充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓學(xué)充分參與到課堂教學(xué)活動(dòng)中，進(jìn)行思維引導(dǎo)和拓展，讓學(xué)生獲得知識(shí)的同時(shí)，也能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)與社會(huì)責(zé)任感。同時(shí)感受化學(xué)發(fā)展進(jìn)步源于人們不斷的需求，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和利用知識(shí)創(chuàng)造美好未來的愿景，期望達(dá)到以德育人、以德樹人的教學(xué)目的，促進(jìn)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：學(xué)科核心素養(yǎng);立德樹人;化學(xué);金屬化學(xué)性質(zhì);脫氧劑

一、 教學(xué)目標(biāo)

能對(duì)金屬的性質(zhì)進(jìn)行概括和梳理，知道物質(zhì)的用途由物質(zhì)的性質(zhì)決定，認(rèn)識(shí)金屬材料在社會(huì)生產(chǎn)發(fā)展和生活中的重要作用。能靈活利用金屬活動(dòng)性順序驗(yàn)證金屬的化學(xué)性質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的科學(xué)素養(yǎng)。知道金屬的冶煉是人類文明進(jìn)步的產(chǎn)物，了解金屬的銹蝕的原理和防護(hù)的簡單方法，感受化學(xué)學(xué)習(xí)的重要性，培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任感。

二、 教學(xué)過程

（一）食品脫氧劑中的主要成分是什么？

【導(dǎo)入】我們?nèi)粘Ｉ钪械氖称分杏幸恍“镔|(zhì)，這種物質(zhì)的作用是什么呢？其主要成分是什么呢？

【學(xué)生】吸收包裝袋中的水分和氧氣，防止食品被氧化和變潮。氧化鈣、鐵粉或木炭;

【過渡】請(qǐng)同學(xué)們先來做這樣一個(gè)小實(shí)驗(yàn)：用濾紙包住磁鐵石靠近打開的脫氧劑，并觀察現(xiàn)象，交流討論食品脫氧劑中的主要成分是什么。

【學(xué)生實(shí)驗(yàn)】學(xué)生實(shí)驗(yàn)，并交流討論，脫氧劑中有鐵粉。

【老師】食品脫氧劑中有鐵粉、食鹽及水等物質(zhì)。

【設(shè)計(jì)意圖】金屬材料在人們的生活中被廣泛應(yīng)用，以真實(shí)的食品脫氧劑作為學(xué)習(xí)的起點(diǎn)能充分激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維和動(dòng)手能力，增強(qiáng)學(xué)生的求知欲，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)事求是精神。

（二）食品脫氧劑中鐵的性質(zhì)有哪些？

【教師】既然我們知道了脫氧劑的成分之一是鐵，那么金屬具有怎樣的通性呢？請(qǐng)同學(xué)們思考，討論。

【學(xué)生】自主討論與歸納：

物理性質(zhì)：大部分金屬有一定的金屬光澤、良好的導(dǎo)熱性、導(dǎo)電性、延展性等。

化學(xué)性質(zhì)：（1）與氧氣反應(yīng);（2）與酸反應(yīng);（3）與某些鹽溶液反應(yīng)。

【老師演示實(shí)驗(yàn)】取適量脫氧劑于濾紙中，點(diǎn)燃酒精燈，用手抖動(dòng)脫氧劑使其散落在酒精燈火焰上燃燒，學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)，并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

【過渡】從這個(gè)實(shí)驗(yàn)中我們知道，鐵粉在空氣中可以燃燒，這與金屬的狀態(tài)有關(guān)，鐵能與氧氣反應(yīng)。在前面的學(xué)習(xí)中我們知道了鐵能與酸和鹽溶液反應(yīng)，那么請(qǐng)你們預(yù)測一下鋅的化學(xué)性質(zhì)，并驗(yàn)證你們的猜測;為每組學(xué)生提供以下藥品：鋅片、鐵片、稀鹽酸、氯化亞鐵溶液。

【學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)】分組實(shí)驗(yàn)并記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，討論得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

【追問】在剛剛做的實(shí)驗(yàn)中，鐵與鋅分別與稀鹽酸的反應(yīng)中哪個(gè)更劇烈？為什么？且鋅能與氯化亞鐵反應(yīng)，這是為什么？

【學(xué)生】鋅與稀鹽酸的反應(yīng)更為劇烈，因?yàn)殇\在金屬活動(dòng)性順序中比鐵更靠前，比鐵更活潑，可以將鐵從氯化亞鐵溶液中置換出來。

【評(píng)價(jià)并追問】回答正確！從這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，我們?cè)谔骄坎煌饘俚幕顫娦詴r(shí)應(yīng)該如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)才能使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更加嚴(yán)謹(jǐn)呢？

【學(xué)生】控制單一變量，保持其他因素相同的條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

【老師總結(jié)】非常好，那我們一起來總結(jié)一下金屬的化學(xué)性質(zhì)：

（1）金屬與氧氣反應(yīng);

（2）活潑金屬與稀酸反應(yīng);酸是無氧化性酸，一般是稀鹽酸和稀硫酸，不指濃硫酸和硝酸。且鐵與酸反應(yīng)的產(chǎn)物為二價(jià)鐵，金屬是金屬活動(dòng)性順序表中氫前金屬;

（3）金屬與鹽溶液反應(yīng);鹽是可溶性鹽。

【設(shè)計(jì)意圖】這一環(huán)節(jié)從脫氧劑中鐵的性質(zhì)著手，讓學(xué)生能有更深層次的思考：同一類別的物質(zhì)具有哪些相似的性質(zhì)呢？緊接著，讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證猜想，引導(dǎo)學(xué)生從個(gè)體到普遍再到個(gè)體，這是對(duì)知識(shí)進(jìn)行歸納總結(jié)和演繹的訓(xùn)練，也是建構(gòu)一類物質(zhì)性質(zhì)認(rèn)知模型的重要方法，能有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究意識(shí)和學(xué)科核心素養(yǎng)。

（三）食品脫氧劑是如何保鮮的？

【老師】食品脫氧劑和一定密封環(huán)境中的氧氣發(fā)生放熱反應(yīng)，使食品處于無氧環(huán)境中，能有效地抑制微生物等細(xì)菌的滋生，使得物品的保質(zhì)期得以延長;脫氧劑的主要成分為：鐵粉、鹽、水等，除氧速度快，持續(xù)時(shí)間長。

那么請(qǐng)同學(xué)們思考，鐵生銹的條件是什么？我們應(yīng)該如何防止鐵生銹呢？

【學(xué)生】鐵生銹的原因是與空氣中的氧氣和水蒸氣接觸;為防止鐵生銹可以將鐵放在干燥的地方，鍍上其他金屬等。

【老師】我國2018年廢鋼的數(shù)量達(dá)到1.4億噸，廢金屬會(huì)造成金屬材料的浪費(fèi)和環(huán)境的污染，因此保護(hù)金屬不被銹蝕有非常重要的意義。

【總結(jié)】防止鐵生銹的方法：

（1）合理選材——將鐵制成合金，如不銹鋼;

（2）表面保護(hù)——涂油，涂油漆，鍍不活潑金屬，烤藍(lán);

（3）環(huán)境處理——保持表面潔凈與干燥。

【設(shè)計(jì)意圖】通過脫氧劑的脫氧原理來突破金屬的銹蝕這一重要內(nèi)容，讓學(xué)生了解當(dāng)今時(shí)代對(duì)于金屬的利用，以及金屬的銹蝕，引導(dǎo)學(xué)生保護(hù)金屬材料，發(fā)展了學(xué)生的道德認(rèn)知，增強(qiáng)了學(xué)生節(jié)約資源和保護(hù)資源的意識(shí)。

（四）如何處理失效的脫氧劑？

【老師】脫氧劑的工作原理，是跟氧氣和水作用，那么對(duì)于使用后或失效的脫氧劑該如何處理呢？失效后的脫氧劑的成分中有什么呢？

【學(xué)生】失效的脫氧劑的成分中有氧化鐵，氧化鐵可以用作涂料和煉鐵。

【老師】同學(xué)們很聰明，這么快就想到了解決方法，失效后的脫氧劑可以用來煉鐵，請(qǐng)同學(xué)們寫出用CO還原氧化鐵的化學(xué)方程式。

【學(xué)生】書寫化學(xué)方程式。

【老師和學(xué)生】我們一起完成失效脫氧劑煉鐵的微型實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)同學(xué)們注意實(shí)驗(yàn)的操作順序和注意事項(xiàng)。

【過渡】對(duì)于失效后的脫氧劑可用來煉鐵，那我們是否可以利用這一原理對(duì)廢金屬進(jìn)行回收利用呢？科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，導(dǎo)致廢金屬的量急劇增加，廢金屬不但會(huì)造成資源浪費(fèi)，還會(huì)造成對(duì)環(huán)境的污染，利用這一原理將廢金屬冶煉成鋼，可以節(jié)約煤和礦物，還能減少環(huán)境污染，全球鋼產(chǎn)量的45〖WTB3〗%〖WTBZ〗是通過對(duì)廢鋼的冶煉來完成的。因此同學(xué)們?cè)谖磥硪獙W(xué)會(huì)利用自己所學(xué)知識(shí)解決問題，造福社會(huì)。

【老師】展示金屬開采年限表;金屬獲得的順序跟金屬的性質(zhì)有什么關(guān)聯(lián)呢？

【學(xué)生】金屬的獲取時(shí)間與金屬的化學(xué)性質(zhì)有關(guān)，性質(zhì)越活潑，越難制取。

【老師】是的，金屬的冶煉與其性質(zhì)和存在狀態(tài)有關(guān)。金在自然界中主要是以游離態(tài)存在，且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，所以金是人們最早使用的金屬。而隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，更多的金屬被開發(fā)利用，請(qǐng)同學(xué)們討論你們知道的金屬的獲取方式，并寫出其對(duì)應(yīng)的化學(xué)方程式。

【學(xué)生】交流討論，并書寫化學(xué)方程式，并投影展示。

（1）沙里淘金

【老師】從同學(xué)們的書寫方程式中我們知道金屬的獲取有幾種方式，我們一起來學(xué)習(xí)金屬的冶煉方法：

處在金屬活動(dòng)性順序表中靠前的金屬由于活潑性較強(qiáng)，所以一般采用電解法獲取;處在金屬活動(dòng)性順序表中間的金屬，可以用還原劑將金屬從金屬礦物中還原出來，采用熱還原法;

處在金屬活動(dòng)性順序表中靠后的金屬，可以直接對(duì)其金屬氧化物或硫化物進(jìn)行煅燒獲取，叫熱分解法，比如Hg和Ag。

而鉑、金在自然界中以游離態(tài)存在，密度大，用多次淘洗去掉礦粒、泥沙而獲取，叫富集。

由此可見，金屬的冶煉方法與其性質(zhì)和存在狀態(tài)密切相關(guān)，當(dāng)人們不滿足一種金屬的使用時(shí)就會(huì)尋求其他金屬來替代，到如今合金的廣泛使用，都揭示了人類的不斷進(jìn)步和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展。

初中化學(xué)的學(xué)習(xí)是化學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，在初中化學(xué)教學(xué)中，既要教授學(xué)生學(xué)習(xí)化學(xué)知識(shí)的方法，又要對(duì)學(xué)生的品德進(jìn)行教育，只有雙管齊下才能真正使學(xué)生得到全面的發(fā)展。學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和提升，要求教師在教學(xué)過程中要注重育人和立德教育，只有這樣，知識(shí)才會(huì)成為促進(jìn)社會(huì)進(jìn)步和發(fā)展的墊腳石?；瘜W(xué)課程要實(shí)現(xiàn)立德樹人，就要教師在教學(xué)過程中轉(zhuǎn)換教學(xué)觀念，從長遠(yuǎn)的發(fā)展著手進(jìn)行教學(xué)。在金屬的化學(xué)性質(zhì)的這一復(fù)習(xí)課中，需要在學(xué)生已有的知識(shí)和認(rèn)知水平上進(jìn)行思維引導(dǎo)和擴(kuò)展，還要能培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)與社會(huì)責(zé)任感，讓學(xué)生感受到知識(shí)的重要性，知識(shí)促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步。本文以食品中的脫氧劑為導(dǎo)火索，引領(lǐng)學(xué)生在金屬的性質(zhì)、冶煉、用途這些情景中不斷探究，讓學(xué)生獲得知識(shí)的同時(shí)，感受化學(xué)與人類文明進(jìn)步的關(guān)聯(lián)，金屬材料的發(fā)展進(jìn)步源于人們不斷的需求，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和利用知識(shí)創(chuàng)造美好未來的愿景。

培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)和立德樹人的教育，都需要在教學(xué)過程中注重學(xué)生的主體地位，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性。本節(jié)課主要以食品脫氧劑為線，拉出一條探究金屬化學(xué)性質(zhì)的認(rèn)知線，讓學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)探究，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，在課堂活動(dòng)中不斷培養(yǎng)學(xué)生的探究能力、能手能力、歸納總結(jié)能力，在教學(xué)中不斷提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

在教學(xué)過程中用真實(shí)的生活情境來展示知識(shí)的獲取和使用，展現(xiàn)了化學(xué)在人類歷史文明進(jìn)步中不可泯滅的作用，展現(xiàn)出化學(xué)學(xué)科特有的魅力和正能量，在獲取知識(shí)的同時(shí)，思想也得到凈化和提升，情感不斷升華，這是化學(xué)教師們不斷追尋的教育教學(xué)方式，也是我們一線教師要不斷學(xué)習(xí)的地方。

三、 結(jié)語

學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)和立德樹人不是一蹴而就的，需要教師在教育教學(xué)方面不斷探索和努力。在教學(xué)內(nèi)容方面不斷探尋優(yōu)秀的育人素材;要設(shè)計(jì)能充分發(fā)揮學(xué)生主觀能動(dòng)性的探究實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)真實(shí)的生活情景引起學(xué)生的注意和積極性，在真實(shí)情景中讓學(xué)生感受化學(xué)知識(shí)的習(xí)得，強(qiáng)化學(xué)生的真實(shí)體驗(yàn)和感悟。要不斷創(chuàng)新和發(fā)現(xiàn)相關(guān)的新穎素材，創(chuàng)設(shè)有效的教學(xué)活動(dòng)，才能真正地在教學(xué)過程中不斷培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)，達(dá)到真正的教育教學(xué)目標(biāo)和育人目標(biāo)，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]徐偉.打造化學(xué)文化課堂落實(shí)立德樹人教育[J].科教導(dǎo)刊，2018（10）：1471.

作者簡介：

趙昕，江蘇省蘇州市，蘇州市吳江區(qū)震澤初級(jí)中學(xué)。