李學(xué)玲 楊玉琴 孫玉明 辛欣
摘要: 以“高鐵建設(shè)中的金屬和金屬材料”為大情境進(jìn)行“物質(zhì)的多樣性”大概念統(tǒng)領(lǐng)下的單元教學(xué)整體設(shè)計(jì),系統(tǒng)呈現(xiàn)了基于課標(biāo)要求和教材二次開(kāi)發(fā)的單元架構(gòu)、單元教學(xué)目標(biāo)的確定、學(xué)情的利用策略、情境任務(wù)活動(dòng)一體化的教學(xué)過(guò)程、單元知識(shí)整體結(jié)構(gòu)及學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等,為單元教學(xué)提供可借鑒課例。
關(guān)鍵詞: 大概念統(tǒng)領(lǐng); 單元教學(xué)整體設(shè)計(jì); 金屬和金屬材料
文章編號(hào): 10056629(2023)07004409
中圖分類號(hào): G633.8
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B
《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡(jiǎn)稱“2022版課標(biāo)”)構(gòu)建了大概念統(tǒng)領(lǐng)的化學(xué)課程內(nèi)容體系,要求教師注重“基于大概念來(lái)組織單元教學(xué)內(nèi)容,發(fā)揮大概念的統(tǒng)攝作用”[1]。單元教學(xué)設(shè)計(jì)需要通過(guò)情境、問(wèn)題、任務(wù)、活動(dòng)之間的邏輯關(guān)系,將單元教學(xué)組織成一個(gè)圍繞目標(biāo)、內(nèi)容、過(guò)程實(shí)施與評(píng)價(jià)的“完整”的探究故事,從而讓學(xué)生建構(gòu)結(jié)構(gòu)化知識(shí),習(xí)得可遷移的課程核心素養(yǎng)[2]。以現(xiàn)行人教版九年級(jí)化學(xué)教科書(shū)第八單元“金屬和金屬材料”為例,探索基于大概念的單元教學(xué)整體設(shè)計(jì)與實(shí)踐,為一線教學(xué)提供可借鑒課例。
1 基于大概念的教材單元二次開(kāi)發(fā)
人教版九年級(jí)化學(xué)下冊(cè)第八單元“金屬和金屬材料”由“金屬材料”“金屬的化學(xué)性質(zhì)”“金屬資源的利用和保護(hù)”3個(gè)課題組成,其知識(shí)邏輯為“金屬的物理性質(zhì)與用途→金屬的化學(xué)性質(zhì)→金屬(鐵)的制備、利用和保護(hù)”,隱含了“物質(zhì)具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值,物質(zhì)的性質(zhì)決定用途”等大概念,3個(gè)課題之間邏輯遞進(jìn)關(guān)系清晰,整個(gè)單元相對(duì)完整、獨(dú)立,具有方向上的一致性,因此,適宜作為一個(gè)教學(xué)單元進(jìn)行整體性設(shè)計(jì)[3]。但教材情境素材較為瑣碎,缺乏整體連貫性,與學(xué)生日常生活經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系的緊密度還不夠。基于2022版課標(biāo)要求,在“物質(zhì)的多樣性”主題大概念下,凝練出該單元的相關(guān)大概念(見(jiàn)圖1),選擇與學(xué)生生活聯(lián)系較為密切又富有時(shí)代感的“高鐵建設(shè)中的金屬和金屬材料”作為單元大情境,對(duì)教材單元進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),重構(gòu)為“課題1 高鐵建設(shè)中金屬材料的選擇”[4] “課題2 高鐵建設(shè)中金屬材料的獲取”[5]“課題3 高鐵建設(shè)中金屬材料的保護(hù)”和“課題4 我為列車蝕刻車牌”4個(gè)課題。將核心知識(shí)巧妙地鑲嵌在由情境衍生的問(wèn)題解決任務(wù)中,學(xué)生在完整的探究與實(shí)踐情境中,建構(gòu)起對(duì)金屬和金屬材料較為整體的認(rèn)識(shí),強(qiáng)化學(xué)科觀念。大概念統(tǒng)領(lǐng)下的單元結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2 大概念統(tǒng)整下的單元教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)2022版課標(biāo)“學(xué)習(xí)主題2 物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用”中“2.1 物質(zhì)的多樣性”“2.2.3 金屬與金屬礦物”及“2.4 物質(zhì)性質(zhì)的廣泛應(yīng)用”等相關(guān)內(nèi)容要求,結(jié)合教材內(nèi)容分析,在圖1所示大概念統(tǒng)領(lǐng)下,結(jié)合該主題學(xué)業(yè)要求和單元情境,以“合課標(biāo)、可觀測(cè)和可達(dá)成[6]”為目標(biāo)設(shè)計(jì)原則,設(shè)計(jì)該單元教學(xué)目標(biāo)及分課時(shí)目標(biāo),如表1所示。
3 學(xué)情分析
學(xué)生在學(xué)習(xí)本單元時(shí)的已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)、可能的學(xué)習(xí)困難及相應(yīng)的利用策略如表2所示。
4 單元教學(xué)流程
以“高鐵建設(shè)中的金屬和金屬材料”為大情境,衍生出4個(gè)單元大問(wèn)題:“問(wèn)題1高鐵建設(shè)中如何選擇金屬材料?”“問(wèn)題2 這些金屬材料從何而來(lái)?”“問(wèn)題3 這些金屬需要怎樣的保護(hù)?”“問(wèn)題4 如何為列車刻蝕一個(gè)心儀的Logo?”。學(xué)生在這些問(wèn)題驅(qū)動(dòng)下,在教師的指導(dǎo)、幫助下,通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)資源的主動(dòng)尋求和利用,在自主探索和互動(dòng)合作的過(guò)程中,不斷提出問(wèn)題、解決問(wèn)題,從而完成任務(wù)并實(shí)現(xiàn)知識(shí)與意義的建構(gòu)。單元教學(xué)流程見(jiàn)圖2。
5 單元教學(xué)過(guò)程
(課題1和課題2教學(xué)過(guò)程詳見(jiàn)參考文獻(xiàn)4和5)
5.1 課題3 主要教學(xué)過(guò)程
5.1.1 情境引入
[資料1]生銹(標(biāo)注主要成分是Fe2O3·xH2O)的鐵軌、較為光亮的車體、高鐵弓網(wǎng)系統(tǒng)裸露的銅導(dǎo)線的圖片。
[問(wèn)題]觀察這些圖片,你有哪些想法?
[學(xué)生主要回答](1)鐵易生銹,鋁、銅不易生銹;(2)想知道為何鐵易生銹而鋁、銅不易生銹。
5.1.2 任務(wù)1 探究鐵軌的銹蝕原因和防銹措施
[資料2]我國(guó)沿海地區(qū)的鐵路,由于酸雨、高溫、潮濕、鹽霧(主要成分為氯化鈉)等影響,鋼軌和扣件銹蝕都十分嚴(yán)重。以獅子洋隧道為例,在3年時(shí)間內(nèi),銹蝕嚴(yán)重的區(qū)域,剝落厚度達(dá)1mm。
[活動(dòng)1]鐵生銹條件探究。
問(wèn)題1:鐵在什么條件下會(huì)生銹?如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證?
[學(xué)生活動(dòng)表現(xiàn)]學(xué)生根據(jù)鐵銹的成分很快猜出銹蝕因素。鐵生銹的條件是鐵與氧氣和水同時(shí)接觸,存在兩個(gè)變量,需要分別驗(yàn)證,開(kāi)始,大部分學(xué)生設(shè)計(jì)不出探究方案,教師引導(dǎo)學(xué)生想“需要幾只試管,每只試管除了鐵釘還需要放什么”,學(xué)生嘗試畫(huà)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圖,以“小組討論—組間分享評(píng)價(jià)”的形式,選出最優(yōu)方案。小組完成實(shí)驗(yàn),持續(xù)觀察一周。
[教師支持]鐵生銹的過(guò)程比較緩慢,我們提前1周就讓學(xué)生按下面的設(shè)計(jì)方案準(zhǔn)備了實(shí)驗(yàn)并拍了視頻。課上播放視頻。
學(xué)生觀看視頻,記錄現(xiàn)象,商討結(jié)論,探究過(guò)程和結(jié)果見(jiàn)圖3。
[活動(dòng)2]醋酸、氯化鈉對(duì)鐵生銹的影響探究。
問(wèn)題2:從資料2看,可能是哪些物質(zhì)加速了金屬銹蝕?請(qǐng)用稀醋酸代替酸雨,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
[學(xué)生活動(dòng)表現(xiàn)]學(xué)生認(rèn)為潮濕、酸雨、鹽霧都加速了鐵的銹蝕并很快設(shè)計(jì)出探究方案。學(xué)生按方案完成實(shí)驗(yàn),持續(xù)觀察一周。
[教師支持]用氧氣含量數(shù)字傳感器演示實(shí)驗(yàn)。
學(xué)生通過(guò)圖像中氧氣含量變化情況,發(fā)現(xiàn)鐵制品在水中銹蝕相對(duì)緩慢,在食鹽水中銹蝕較快,在稀醋酸中銹蝕最快,對(duì)鹽類物質(zhì)和酸能加速鐵的銹蝕有了更直觀、明確的認(rèn)知。見(jiàn)圖4。
[活動(dòng)3]自行車等鐵制品防銹措施和原理探究。
問(wèn)題3:自行車用了哪些防銹措施?你還知道哪些防銹措施?原理分別是什么?
[教師支持]展示學(xué)生不熟悉的搪瓷、烤藍(lán)、鍍其他金屬的鐵制品。
[學(xué)生活動(dòng)表現(xiàn)]學(xué)生發(fā)表看法,互相補(bǔ)充。活動(dòng)結(jié)果見(jiàn)圖5。
[教師追問(wèn)]高鐵軌道用了哪種防銹措施?你認(rèn)為選用防銹措施需考慮哪些因素?
[學(xué)生主要想法](1)高鐵軌道長(zhǎng)期裸露在野外,且要承受劇烈的摩擦,所以選用合金;(2)除考慮防銹效果,還要考慮實(shí)用、美觀、成本、有效防銹期等因素。
5.1.3 任務(wù)2 探究車體光亮的原因
[活動(dòng)4]鋁粉的燃燒和鋁的自我保護(hù)實(shí)驗(yàn)。
提示:酒精燈燈溫能達(dá)到670℃,鋁的熔點(diǎn)是660℃,氧化鋁的熔點(diǎn)是2054℃。
問(wèn)題4:鋁和氧氣能發(fā)生反應(yīng)嗎?實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明了什么?說(shuō)說(shuō)鋁合金車體始終光亮如新的原因。
[教師支持]演示“鋁粉的燃燒和鋁的自我保護(hù)實(shí)驗(yàn)”。
[學(xué)生活動(dòng)表現(xiàn)]實(shí)驗(yàn)前,大部分學(xué)生認(rèn)為鋁和氧氣不反應(yīng)。加熱后,觀察到“鋁片紅熱變軟,好像包裹了什么物質(zhì),抖動(dòng)鋁片卻不滴落,用鋼針把紅熱的鋁箔刺破,其中熔融狀態(tài)的鋁不滴落”實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí),學(xué)生開(kāi)始不能正確解釋,經(jīng)教師引導(dǎo)、討論后,了解到鋁在常溫下表面易生成致密的氧化鋁膜,化學(xué)方程式為4Al+3O22Al2O3。并能從有致密的氧化鋁膜和涂層解釋經(jīng)常清洗和養(yǎng)護(hù)角度保持車體光亮的原因。
5.1.4 任務(wù)3 探究銅導(dǎo)線的銹蝕和防護(hù)
[資料3]據(jù)建材網(wǎng)報(bào)道:經(jīng)過(guò)重污染地區(qū)的膠濟(jì)線、京滬線,部分路段列車弓網(wǎng)系統(tǒng)的接觸線表面生成銅綠[Cu2(OH)2CO3],強(qiáng)度降低,甚至開(kāi)斷脫落,引起弓網(wǎng)故障。
[活動(dòng)5]在空氣中加熱銅絲。
問(wèn)題5:銅銹蝕的條件是什么?寫(xiě)出銅和氧氣反應(yīng)的化學(xué)方程式,高鐵上如何防止銅銹蝕?
[學(xué)生活動(dòng)表現(xiàn)]學(xué)生很快說(shuō)出銅在氧氣、水、二氧化碳共同作用下生成銅綠。實(shí)驗(yàn)前,大部分學(xué)生認(rèn)為銅和氧氣能反應(yīng),依據(jù)是鐵、鋁都能和氧氣反應(yīng);少部分學(xué)生認(rèn)為銅和氧氣不反應(yīng),依據(jù)是常見(jiàn)的銅制品一般都很光亮。觀察到加熱銅絲表面變黑,并且擦拭不掉后,能正確寫(xiě)出化學(xué)方程式2Cu + O2 △2CuO。綜合多種因素認(rèn)為在高鐵建設(shè)中應(yīng)選用銅合金減少銹蝕。
[教師追問(wèn)]鐵、鋁、銅和氧氣反應(yīng)的難易和劇烈程度說(shuō)明了什么?是否所有金屬和氧氣都能發(fā)生反應(yīng)?
[學(xué)生活動(dòng)表現(xiàn)]學(xué)生已經(jīng)意識(shí)到反應(yīng)的難易和劇烈程度體現(xiàn)著金屬的活潑性,通過(guò)討論、歸納,能判定鋁比較活潑,鐵、銅次之,金最不活潑。
5.1.5 任務(wù)4 探究我國(guó)金屬資源的現(xiàn)狀和保護(hù)
[資料4]2021年,我國(guó)科學(xué)家們用竹子做原料,研發(fā)出的竹纏繞復(fù)合材料已正式投入到高鐵車廂的建造中。
[活動(dòng)6]我國(guó)金屬資源現(xiàn)狀調(diào)查匯報(bào)。
問(wèn)題6:竹纏繞復(fù)合材料用于高鐵車廂的意義有哪些?我國(guó)金屬資源現(xiàn)狀如何?采取了哪些保護(hù)措施?
[學(xué)生活動(dòng)表現(xiàn)]能從節(jié)約金屬資源和“提速”角度分析新材料的使用意義。結(jié)合課前調(diào)查,小組互相補(bǔ)充,能給出關(guān)于金屬資源現(xiàn)狀和保護(hù)的完整答案。
5.1.6 任務(wù)5 我為列車設(shè)計(jì)Logo
[活動(dòng)7] 課后請(qǐng)你為自己心目中的高鐵列車設(shè)計(jì)1個(gè)喜歡的Logo。
5.2 課題4 主要教學(xué)過(guò)程
5.2.1 任務(wù)引入
[教師]前面我們已經(jīng)為高鐵建設(shè)選擇了材料,今天我們的任務(wù)是將你們?cè)O(shè)計(jì)的列車logo刻在金屬表面上。
[播放視頻]“什么是金屬蝕刻”。
“金屬蝕刻”需要先將蝕刻的圖形轉(zhuǎn)移到金屬基材上,基材與蝕刻液接觸后,保護(hù)膜以外的部分會(huì)溶解腐蝕,形成凹坑,蝕刻的圖形就出來(lái)了。
5.2.2 任務(wù)1 清除基材表面雜質(zhì)
[資料]工業(yè)處理大量金屬基材時(shí)常用“酸洗”,“酸洗”是利用酸溶液去除金屬表面上的氧化膜和銹蝕物的一種清潔金屬表面的方法。比如用鹽酸去除鐵銹,鹽酸會(huì)和氧化鐵反應(yīng)生成氯化鐵和水。“酸洗”時(shí)間不宜過(guò)長(zhǎng),在酸溶液中加入“緩蝕劑”能最大程度降低酸霧、防止析氫。
[活動(dòng)1]酸洗處理氧化膜原理探究。
問(wèn)題1:金屬表面可能有哪些物質(zhì)?寫(xiě)出鹽酸(或稀硫酸)和氧化鐵(或氧化鋁)反應(yīng)的化學(xué)方程式, “酸洗”時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)怎樣?還可以用什么方法將表面處理干凈?
[學(xué)生活動(dòng)表現(xiàn)]學(xué)生知道金屬表面有油污、氧化膜等雜質(zhì)和用砂紙打磨能清除雜質(zhì)。能按資料提示正確書(shū)寫(xiě)酸和金屬氧化物反應(yīng)的化學(xué)方程式。能猜出“酸洗”時(shí)間過(guò)長(zhǎng)金屬基材會(huì)和酸反應(yīng)。
[活動(dòng)2]鐵、鋁、銅和鹽酸(稀硫酸)的反應(yīng)探究。
問(wèn)題2:哪些金屬能和酸發(fā)生反應(yīng)?反應(yīng)的劇烈程度如何?生成了哪種氣體?從反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)類別看有什么特點(diǎn)?屬于哪種反應(yīng)類型?
[學(xué)生活動(dòng)表現(xiàn)]小組設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn),用點(diǎn)燃法檢驗(yàn)氫氣,記錄現(xiàn)象,能仿照鋅和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣正確書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式。意識(shí)到可以根據(jù)金屬和酸是否反應(yīng)判斷金屬的活潑性。在教師提示下,能從物質(zhì)分類角度定義置換反應(yīng)。
5.2.3 任務(wù)2 選擇蝕刻液
[師]金屬蝕刻是反應(yīng)掉金屬表面不需要的部分,從上面實(shí)驗(yàn)我們知道,可以用酸蝕刻鋁和鐵,但銅與酸不反應(yīng)。我們還學(xué)過(guò)哪種物質(zhì)能和金屬發(fā)生反應(yīng)?
[學(xué)生]鐵和硫酸銅溶液能反應(yīng)。
[活動(dòng)3]金屬與金屬化合物溶液反應(yīng)探究。
問(wèn)題3:實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與你的預(yù)期是否相符?鋁、銅、銀的金屬活動(dòng)性順序是怎樣的?常見(jiàn)金屬在溶液中的活動(dòng)性順序是什么?
[學(xué)生活動(dòng)表現(xiàn)]按教材第11頁(yè)“探究”完成實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象激發(fā)了學(xué)生濃厚的興趣,并能用金屬活潑性解釋現(xiàn)象。在教師引導(dǎo)下認(rèn)識(shí)“金屬活動(dòng)性順序表”。
[活動(dòng)4]選擇基材和蝕刻液。
[實(shí)驗(yàn)用品]鋁片、鋅片、鐵片、銅片、稀鹽酸、酸洗緩蝕劑、 AL2(SO4)3溶液、CuSO4 溶液、AgNO3溶液、燒杯、塑料餐盒、鑷子、砂紙、石蠟、筆等
問(wèn)題4:自選基材,說(shuō)說(shuō)哪些溶液可以做蝕刻液?
[學(xué)生活動(dòng)表現(xiàn)]根據(jù)實(shí)驗(yàn)用品,自主選擇,小組交流,活動(dòng)結(jié)果見(jiàn)表3。
5.2.4 任務(wù)3 蝕刻車牌Logo
[活動(dòng)5]蝕刻車牌Logo。
問(wèn)題5:怎樣才能既蝕刻出圖案,又不損壞基材其他部分?
[學(xué)生活動(dòng)表現(xiàn)]學(xué)生用砂紙(少數(shù)用酸洗)清除基材表面雜質(zhì)后,用鑷子夾取基材放入熔化的石蠟中形成保護(hù)膜,冷卻后刻畫(huà)圖案,用“活動(dòng)4”選出的蝕刻液順利完成蝕刻,操作步驟見(jiàn)圖6。
6 知識(shí)整理歸納
引導(dǎo)學(xué)生整理歸納單元核心知識(shí)和觀念,如圖7。
7 教學(xué)效果與建議
7.1 教學(xué)效果
該教學(xué)設(shè)計(jì)在物質(zhì)的多樣性大概念統(tǒng)領(lǐng)下,以“高鐵建設(shè)中的金屬和金屬材料”為大情境,通過(guò)有邏輯的問(wèn)題解決鏈、連續(xù)的學(xué)習(xí)任務(wù)引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)“結(jié)構(gòu)性質(zhì)用途”認(rèn)識(shí)框架,促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生興趣盎然,顯性的實(shí)踐學(xué)習(xí)成果(如思維導(dǎo)圖、訪談視頻、Logo設(shè)計(jì)成品等)也增強(qiáng)了學(xué)生的獲得感和成就感。該單元設(shè)計(jì)參加2022年河北省初中化學(xué)學(xué)科優(yōu)質(zhì)課評(píng)比,獲得了一等獎(jiǎng)。
7.1.1 課堂活動(dòng)表現(xiàn)評(píng)價(jià)
在教學(xué)實(shí)施中,學(xué)生的參與度明顯增加。比如在課題1和2中學(xué)生主動(dòng)查閱資料,積極交流。在課題3的學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)生能自覺(jué)遷移“活動(dòng)1”的思路和方法完成“任務(wù)3”;再比如課題4,學(xué)生帶著強(qiáng)烈的動(dòng)手欲望,自覺(jué)運(yùn)用“活動(dòng)2”和“活動(dòng)3”中金屬與酸、鹽溶液反應(yīng)的知識(shí),很快選出蝕刻液,很好達(dá)成了目標(biāo)4.3 要求;尤其是蝕刻車牌活動(dòng),學(xué)生下課也不想走,想嘗試各種方案,表現(xiàn)出極高的學(xué)習(xí)熱情。創(chuàng)造出的“夸父”“馭夢(mèng)”等Logo,帶有濃郁的中華文化自信,見(jiàn)圖8。
7.1.2 課后作業(yè)評(píng)價(jià)
從按照作業(yè)設(shè)計(jì)細(xì)目表[7]設(shè)計(jì)的課時(shí)和單元作業(yè)完成情況看,學(xué)生每個(gè)目標(biāo)下的作業(yè)均分為83.12分,很好達(dá)成了學(xué)習(xí)目標(biāo)。從學(xué)生對(duì)單元知識(shí)的總結(jié)(見(jiàn)圖9)看,學(xué)生認(rèn)識(shí)物質(zhì)的思路、知識(shí)關(guān)聯(lián)和知識(shí)結(jié)構(gòu)化的能力都得到了發(fā)展。
從設(shè)計(jì)自行車棚等實(shí)踐性作業(yè)完成看,學(xué)生能很好遷移課堂所學(xué)知識(shí)和方法解決真實(shí)問(wèn)題。
7.2 教學(xué)建議
7.2.1 靈活運(yùn)用多種方式完善單元探究故事
本單元以“高鐵建設(shè)中的金屬和金屬材料”為大情境,將“金屬的物理性質(zhì)與用途、金屬和氧氣的反應(yīng)、鐵的冶煉、金屬的銹蝕、金屬的保護(hù)和金屬資源保護(hù)等”核心知識(shí)和學(xué)科思維方法巧妙地鑲嵌在由情境衍生的“選獲護(hù)”一體的問(wèn)題解決任務(wù)中,并形成了緊密的邏輯關(guān)系。但在教學(xué)時(shí)也會(huì)遇到一些學(xué)習(xí)內(nèi)容難以融入選定情境的情況。如,“金屬與酸、鹽溶液反應(yīng)”的內(nèi)容,就很難融入。為此,我們針對(duì)上述內(nèi)容采用項(xiàng)目式學(xué)習(xí)方式,設(shè)計(jì)了“課題4 我為列車蝕刻車牌”,保證了單元探究故事的整體性。多種探究與實(shí)踐方式的靈活運(yùn)用,為學(xué)生提供大量“做”的機(jī)會(huì),有效發(fā)展了學(xué)生的核心素養(yǎng)。
7.2.2 遴選真實(shí)素材合理設(shè)計(jì)學(xué)生探究活動(dòng)
在課題4 “任務(wù)3”中,學(xué)生酸洗鋁、鋅、鐵金屬基材時(shí),發(fā)現(xiàn)基材很快變黑。通過(guò)咨詢專家和查閱文獻(xiàn),我們模仿真實(shí)生產(chǎn)流程,加入“酸洗緩蝕劑”,很好解決了“析氫”問(wèn)題。再如基材涂保護(hù)膜,我們依據(jù)學(xué)生認(rèn)知水平換成了石蠟,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn):熔化的石蠟不能放在導(dǎo)熱性好、敞口過(guò)大的容器中,否則會(huì)很快凝固,選用保溫較好的塑料餐盒作為盛放容器效果很好;要快速蘸取一薄層石蠟,太厚很容易從金屬板上脫落。工藝流程中用感光膜和紫外線照射將圖案轉(zhuǎn)移到基材上,學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn),用不出油的碳素筆很容易在石蠟層上刻出圖案并順利完成蝕刻。
7.2.3 基于單元整體設(shè)計(jì)作業(yè)與課堂教學(xué)互補(bǔ)
作業(yè)不僅可以檢測(cè)學(xué)生是否達(dá)成目標(biāo),還與課堂教學(xué)形成互補(bǔ),共同保障目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)和教學(xué)的增值[8]。在課堂教學(xué)中學(xué)生對(duì)鐵生銹的認(rèn)識(shí)僅是生銹帶來(lái)的危害,所以教師在課時(shí)作業(yè)中,以“暖寶寶”發(fā)熱原理編寫(xiě)習(xí)題,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到“生銹”也是可以被利用的。再如弓網(wǎng)系統(tǒng)中銅導(dǎo)線因?yàn)橐褪⒔佑|實(shí)現(xiàn)電力傳輸,所以是裸露的,但常見(jiàn)電纜都包著厚厚的絕緣保護(hù)層,故設(shè)計(jì)了以電纜為情境的作業(yè),發(fā)展學(xué)生多學(xué)科角度認(rèn)識(shí)事物的能力。
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