基于發(fā)展核心素養(yǎng)的初中化學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)嘗試——以化學(xué)實驗與氣體壓強復(fù)習(xí)課為例

金新華

基于發(fā)展核心素養(yǎng)的初中化學(xué)復(fù)習(xí)教學(xué)嘗試——以化學(xué)實驗與氣體壓強復(fù)習(xí)課為例

金新華

（南通市越江中學(xué)江蘇南通226005）

教師以初中化學(xué)教材實驗中氣壓變化為主線，通過整合復(fù)習(xí)資源，嘗試在復(fù)習(xí)課堂教學(xué)中歸納基礎(chǔ)知識的同時，注重滲透學(xué)科方法與理念，發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心思想觀念。

復(fù)習(xí)；核心素養(yǎng)；化學(xué)實驗

一、問題的提出

復(fù)習(xí)是教學(xué)不可缺少的環(huán)節(jié)。為提高復(fù)習(xí)教學(xué)的有效性，教師可將系統(tǒng)歸納和探究活動結(jié)合起來，采取學(xué)生個人小結(jié)、小組討論、大組交流、教師點評、解惑答疑和學(xué)習(xí)競賽等多種形式，調(diào)動學(xué)生復(fù)習(xí)的積極性，提高復(fù)習(xí)質(zhì)量和效率［1］。當(dāng)前的復(fù)習(xí)教學(xué)中，大多數(shù)教師還是拘泥于復(fù)習(xí)資料，往往通過固定專題經(jīng)一輪、二輪復(fù)習(xí)在邊講邊練過程中完成原有知識的復(fù)習(xí)，整個復(fù)習(xí)過程更多關(guān)注的是知識的系統(tǒng)歸納，忽視學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的整合提升。筆者嘗試通過整合復(fù)習(xí)資源，以化學(xué)實驗與氣體壓強為依托，歸納復(fù)習(xí)初中化學(xué)涉及氣體的化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)知識，滲透學(xué)科方法與理念，培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心思想觀念。

二、教學(xué)過程設(shè)計及分析

1.創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)復(fù)習(xí)興趣

［教師］展示“測定空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)”的實驗裝置，提出問題：在以前的學(xué)習(xí)中利用該裝置進行何種實驗的呢？

［教師］投影書本上一組裝置圖：圖1檢查裝置的氣密性；圖2測定空氣中氧氣的含量；圖3實驗室制取氧氣；圖4二氧化碳溶于水。請同學(xué)們回顧書本知識，寫出下列實驗裝置中出現(xiàn)的現(xiàn)象，從實驗名稱、實驗現(xiàn)象、操作注意事項等方面進行回答。

圖1　

圖2　

圖3　

圖4　

［學(xué)生］先獨立完成，后小組討論。

［教師］請各小組推薦代表全班交流。教師選取每幅圖片中與氣體壓強有關(guān)的現(xiàn)象用PPT展示。圖1：導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，此時手移開，過一會兒，導(dǎo)管口出現(xiàn)小水柱；圖2：水倒吸，液面上升至五分之一刻度處；圖3：實驗結(jié)束時先移導(dǎo)管，再熄滅酒精燈，防止酒精燈熄滅后水槽中的水倒流，引起試管炸裂；圖4：瓶子變癟。

［教學(xué)評析］通過列舉教材中的四個實驗，設(shè)置相應(yīng)的問題情境，以問題的形式展現(xiàn)給學(xué)生，使“知識問題化，問題情境化”，激發(fā)了學(xué)生的復(fù)習(xí)興趣。學(xué)生利用已學(xué)的知識進行解答，為后面將零散的知識串聯(lián)起來進而形成知識的系統(tǒng)化的知識作出鋪墊，為完成由知識向能力轉(zhuǎn)化的任務(wù)作準(zhǔn)備。

2.整理歸納，建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)

［教師］以上四個實驗中，產(chǎn)生上述現(xiàn)象的原因是什么？引導(dǎo)學(xué)生從溫度、氣體多少的改變來分析裝置中氣體壓強的變化。

［學(xué)生］圖1：溫度升高，壓強增大產(chǎn)生氣泡。手移開，溫度下降，壓強減小，水倒吸，導(dǎo)管口形成液柱；圖2：紅磷燃燒消耗氧氣，氣體減少，壓強減?。粓D3：溫度下降，壓強減小。實驗開始后集氣瓶中的導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生是因為氣體增多，壓強變大；圖4：氣體被消耗，氣體減少，壓強減小。

［整理歸納］1.氣體壓強增大的原因：溫度升高，產(chǎn)生氣體。2.氣體壓強減小的原因：溫度下降，消耗氣體而且不產(chǎn)生新的氣體。

［教師］請同學(xué)們從微觀角度解釋裝置內(nèi)氣壓變化的原因。

［學(xué)生］1.氣壓變大：分子的運動速率加快，分子間間隔變大或者是分子的數(shù)目增加；2.氣壓減?。悍肿拥倪\動速率減慢，分子間間隔變小或者是分子的數(shù)目減少。

［教師］請同學(xué)們列舉初中化學(xué)導(dǎo)致氣壓改變的具體例子（能寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式），歸納氣壓差形成的原因，引導(dǎo)學(xué)生先獨立完成，后小組交流。

［學(xué)生］氣壓變大的原因：1.溫度升高：如氫氧化鈉固體溶于水；濃硫酸溶于水；氧化鈣與水反應(yīng)等；2.產(chǎn)生氣體：如實驗室制取氧氣的反應(yīng)；活潑金屬與酸反應(yīng)生成氫氣，碳酸鈣、碳酸氫鈉等物質(zhì)與酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w。氣壓減小的原因：1.溫度降低：物質(zhì)溶于水吸熱，如硝酸銨溶于水；2.氣體反應(yīng)：如氫氧化鈉溶液與二氧化碳、二氧化硫等氣體反應(yīng)；消耗氧氣的反應(yīng)等，學(xué)生寫出相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。

［教學(xué)評析］通過列舉教材中幾個看似不關(guān)聯(lián)的實驗，分析找出其中的本質(zhì)聯(lián)系——都與氣體壓強變化有關(guān)，以此為切入點復(fù)習(xí)初中涉及壓強改變的化學(xué)反應(yīng)或具體事例，引導(dǎo)學(xué)生重新建構(gòu)知識網(wǎng)絡(luò)，培養(yǎng)學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)、分析歸納得出結(jié)論的意識。接著再請學(xué)生從微觀角度分析裝置中氣壓變化的原因，培養(yǎng)學(xué)生用微觀知識解釋宏觀現(xiàn)象的意識，從宏觀進入微觀、用微觀解釋宏觀，發(fā)展學(xué)生宏微結(jié)合的思維方式。

3.拓展延伸，提升科學(xué)素養(yǎng)

片段一：通過氣壓變化，控制反應(yīng)的發(fā)生和停止。

［教師］展示圖5所示實驗裝置。此為實驗室最簡單的固液不需加熱裝置。繼續(xù)展示圖6、圖7、圖8裝置并與圖5裝置進行對比，思考各自的優(yōu)點有哪些？

圖5　

圖6　

圖7　

圖8　

［學(xué)生］圖6長頸漏斗的作用是為了便于添加液體；圖7分液漏斗的作用是控制滴加液體的速率，得到平穩(wěn)的氣流；圖8夾緊彈簧夾：氣壓變大，會導(dǎo)致固液分離，反應(yīng)停止。打開彈簧夾：氣壓變小，固液接觸，反應(yīng)發(fā)生。其作用是控制反應(yīng)的發(fā)生和停止。

［教學(xué)評析］通過一組裝置進行對比，分析各個實驗裝置的特點，此環(huán)節(jié)利用對比研究的科學(xué)方法，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用方法分析解決問題，達(dá)到滲透方法，理解應(yīng)用并形成科學(xué)素養(yǎng)的目的。

片段二：應(yīng)用氣壓變化，測量氣體的體積。

［教師］展示例題，小明用圖9所示裝置測定高錳酸鉀加熱分解生成氧氣的體積，其導(dǎo)管接口的順序是什么？其中量筒的作用又是什么？

圖9　

圖10　

圖11　

［教師］此題的意圖是集氣瓶中氣體壓出的水的體積進入量筒，通過量筒的讀數(shù)可以讀出集氣瓶中收集到氣體的體積。

［思考］1.裝置中水面上方有少量空氣是否影響測定結(jié)果？2.能否利用圖9裝置測定生成的二氧化碳?xì)怏w的體積？

［學(xué)生］1.因為增加的氣體的體積才會將水排出進入量筒，所以水面上方的少量空氣不會影響測定結(jié)果。2.因為二氧化碳?xì)怏w能溶于水而且能與水反應(yīng)，所以不能直接利用圖9裝置測定反應(yīng)生成二氧化碳的體積，可以在水面上方封上植物油等方法加以改進。

［教學(xué)評析］對實驗方案進行設(shè)計、評價、改進，引導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)的思維方法，培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，對發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力具有重要意義。

片段三：考慮氣壓變化，保護實驗裝置。

［教師］展示木炭還原氧化銅的實驗裝置圖10，引導(dǎo)學(xué)生思考實驗結(jié)束時應(yīng)注意什么操作？

［學(xué)生］先移導(dǎo)管，后熄滅酒精燈，防止石灰水倒流引起熱的試管炸裂。

［追問］若后熄滅酒精燈，空氣進入試管會使灼熱的銅再次被氧化，該如何改進裝置呢？

［學(xué)生］1.在導(dǎo)管的中間改用膠皮管和一個彈簧夾。2.在裝置的中間增加防止倒吸的裝置。

［教師］出示一氧化碳還原氧化銅的裝置圖11，思考：與木炭還原氧化銅對比，為什么要進行尾氣處理？

［學(xué)生］防止有毒的一氧化碳?xì)怏w污染空氣。

［教學(xué)評析］此環(huán)節(jié)是對實驗方案進行優(yōu)化，考慮保護實驗裝置，同時從環(huán)境保護的角度對一氧化碳還原氧化銅的實驗進行改進，讓學(xué)生體驗綠色化學(xué)的思想，提高學(xué)生環(huán)境保護的意識。

三、教學(xué)體會

本節(jié)課以氣體壓強和化學(xué)實驗為主線，注意從學(xué)生已有的知識出發(fā)，激發(fā)學(xué)生構(gòu)建涉及氣體參加或氣體生成的反應(yīng)以及溫度改變引起壓強變化的知識網(wǎng)絡(luò)，引導(dǎo)學(xué)生從不同角度對實驗進行思考、評價，培養(yǎng)了學(xué)生基本的化學(xué)學(xué)科素養(yǎng)。

1.培養(yǎng)學(xué)生綠色化學(xué)的觀念

綠色化學(xué)的觀念反映了人們對化學(xué)科學(xué)價值觀和社會觀的反思，防止污染的有效方法不是污染發(fā)生后的治理，而是從源頭上避免污染。通過對比木炭還原氧化銅和一氧化碳還原氧化銅的實驗，進而思考改進一氧化碳還原氧化銅的實驗方案，引導(dǎo)學(xué)生通過化學(xué)的學(xué)習(xí)樹立綠色化學(xué)的觀念。

2.幫助學(xué)生鞏固宏微結(jié)合的思想方法

任何宏觀的現(xiàn)象都與微觀的相互作用和運動變化相關(guān)聯(lián)，通過氣體壓強變化的宏觀現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生從微觀角度分析原因，培養(yǎng)學(xué)生建構(gòu)宏微結(jié)合的思想方法。

3.鍛煉學(xué)生科學(xué)思維能力

科學(xué)思維能力的提高不是簡單的灌輸，而是個體在實踐中不斷內(nèi)化和升華的過程。通過對實驗過程進行評價和優(yōu)化，使得學(xué)生的邏輯思維能力、辯證思維能力、發(fā)散思維能力、遷移思維能力等科學(xué)思維能力都能得到提高。

總之，科學(xué)知識是教學(xué)的載體，科學(xué)素養(yǎng)的形成是教學(xué)的靈魂。初中化學(xué)復(fù)習(xí)課堂教學(xué)中，在關(guān)注構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)的同時，要注重幫助學(xué)生掌握科學(xué)的研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)科學(xué)能力，全面提高學(xué)生的化學(xué)科學(xué)素養(yǎng)。

［1］中華人民共和國教育部.義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）［M］.北京：北京師范大學(xué)出版社，2012：37

1008-0546（2016）11-0038-03

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10.3969/j.issn.1008-0546.2016.11.013