饒慧伶 陳美釵 王鋒 李國洪 陳丹
摘 要:深入挖掘中考復習專題“金屬”的復習課這一教學內容在立德樹人上的功能,利用豐富的史實資料,將歷史情境線與金屬的認知線相融合,設計了多元化、層次化的教學活動,重視學生在學習活動上的深度參與,以德育人、以德樹人,促進學生化學核心素養的發展。
關鍵詞:學科核心素養;立德樹人 ;化學專題復習;金屬
2017年,黨的十九大報告在“優先發展教育事業”中強調:“要全面貫徹黨的教育方針,落實立德樹人的根本任務,發展素質教育,推進教育公平,培養德智體美全面發展的社會主義建設者和接班人。”做好立德樹人,要加強“兩個教育”:一是加強社會主義核心價值觀體系教育,二是加強和完善中華優秀傳統文化教育[1]。
學科核心素養的培養,首先要立德。我們要培養的不僅是具有一定化學知識、技能的人,而且是具有正確價值觀念的、有“德”的社會人。化學核心素養的培養,首先要重“德”,要幫助學生樹立科學的世界觀、增強社會責任感、培育社會公德、形成珍惜資源的意識。
初中作為化學教育的啟蒙階段,是學生認識化學、學習化學的起點,承擔著學科育人、立德樹人的重任。然而,現實課堂往往忽略了這一點,特別是復習課的教學依然嚴重受到中考指揮棒的影響,“為考而教”、“題海戰術”屢見不鮮。其實復習課對于踐行立德樹人是具有其獨特重要意義的,因為學生此時已有一定的認知基礎,比新課時更具有參與討論和體驗的能力,在綜合運用知識解決實際問題時,情感也是最容易適時得到陶冶和升華的。本文將以《金屬的復習》為例探討基于立德樹人背景下的化學專題復習的教學實踐。
“金屬”是學生首次從一類物質的角度進行學習,內容蘊含豐富的史實材料和重要的化學學科思想,從特殊到一般再到特殊,就是建構一類物質化學性質認知模型的重要起點,能為以后學習酸堿鹽打下良好的基礎。嘗試以化學史為情境線,從不同的視角建構和組織金屬與金屬材料的知識網絡,讓學生感受真實的化學史實帶來的知識、智慧與情感的碰撞,實現立德育人的價值。
一、教學目標
能初步對金屬的通性進行梳理和自主構建,從性質決定用途的視角進一步認識金屬材料在生產、生活和社會發展中的重要作用。能利用金屬活動性順序解釋一些化學問題,能從分類的角度預測和驗證金屬的常見化學性質,培養實驗探究和證據推理素養。知道常見金屬的冶煉,了解防止金屬腐蝕的簡單方法,認識廢棄金屬對環境的影響和回收金屬的重要性,感受化學的重要作用,培養科學態度與社會責任素養。
二、教學過程
(一) 教學活動一:追尋史實,編織情境線,溫習已知
[設計說明]金屬材料是如何被發現和應用的?以此情境作為學習起點對激發學習欲望十分有益。整個活動通過史實時間線與金屬的性質線相交織,在真實的故事中,調動學生的原有知識去理解人類文明進程中解決問題的方式,從而達到溫故而知新、發展認知思維、增強運用知識解決問題和史實育人的目的,通過黃金、銅、鐵、鋁等常見金屬的發現、冶煉、性質、用途,引導學生從特定角度形成和創新認識世界的方式,發展認識世界的能力。
[教師活動過程 學生活動過程 情境二:銅器時代
[過渡]隨著文明發展的進程,人們對工具等有了更高的需求。青銅時代應運而生。銅是如何冶煉出來的呢?
[提出問題] 最早確實是采用火法煉銅的方式,PPT展示原理,許多年后,人們發現了濕法制銅,古書上記載 “以曾青涂鐵,鐵赤色如銅”,這其中有什么奧秘呢?
[學生分組實驗]曾青原本是一種藥材,是天然的硫酸銅,將它涂在鐵上,生成了紅色的銅。 咱們今天就來試一試!
[追問](1)為何鐵可以制得銅?(2)那銅有什么性質呢?(3)在當時有什么用途呢?
[過渡]你們真棒!由于純銅硬度低,不太適合制作生產工具,人們就有意識摻入其他礦石,制成銅的合金。青銅器可以說對提高社會生產力起到了劃時代的作用。但由于銅的密度和含量等問題,逐漸滿足不了人們日益增長的生產生活需求,青銅器就逐漸被鐵器取代
[思考并回答] 用火燒……
學生十分好奇……
[分組實驗]體驗“濕法制銅”:
完成鐵和硫酸銅的反應并記錄實驗現象
[思考并回答]
(1)鐵的金屬活動性比銅強
(2)銅的化學性質:銅加熱變黑;銅不與稀硫酸、鹽酸反應;銅和硝酸銀反應
(3)銅廣泛應用于生活、農業、軍事上
[設計說明]通過鐵器時代的史實情境突破了初中階段最重要的一種金屬的復習。在真實的故事情境中,讓學生在解決問題的驅動下,興趣盎然地回顧了鐵的冶煉、性質、生銹與防銹。同時讓學生了解到中國古代勞動人民通過知識、勤勞獲得材料和工具的智慧,彰顯了中國古代令人稱贊的鐵文化,也體現了當時由于知識有限對鐵生銹的無可奈何,發展了學生的道德認知,增強了學生的民族自豪感和愛國主義。
[教師活動過程 學生活動過程 情境四:鋁器時代
[史實故事]拿破侖三世與他的鋁王冠
[提出問題] 我們知道,地殼中含量最豐富的金屬元素就是鋁,為何鋁在當時比金還稀有、昂貴?
[布置任務]經過科學家們100多年的努力,發現了電解鋁的方法。例如氧化鋁通電可以生成氧氣和鋁,在你們看來這也許是簡單一句話,但是卻飽含了科學家們的辛苦付出,大家試試看能不能用化學方程式將它表示出來。
[介紹鋁的用途]展示鋁合金材料、鋁的生產成本,如今鋁已經變成最重要、最常見的金屬材料之一了。
[展示各式各樣的合金]當代更多運用合金材料來滿足需要
學生聽得很投入……
[思考并回答] 鋁的化學性質活潑,很難把鋁單質還原出來,因而很困難
學生若有所思并書寫方程式
學生積極地給當代社會命名為合金時代
]
[設計說明]鋁的材料發展史不僅蘊含了豐富的學科知識,訓練了書寫新情境下的陌生化學方程式,而且真實地展示出鋁從稀有、昂貴到常見、便宜的過程,體現了科學家們艱辛探索的歷程,拓寬了學生的國際視野,培育用科學改變世界的精神追求。
(二) 教學活動二:思維碰撞、認知進階
[教師活動過程 學生活動過程 [過渡]展示金屬開采年限表;金屬為人類生存帶來了便利,但是它的消耗與現有量卻不容樂觀。所以我們不但要防止浪費,還要更好地研究金屬的性質,將其更好地加以利用。
[追問]那金屬這類物質有什么樣的通性呢?請同學們思考、討論。
為每組學生提供以下藥品:鋅片、鐵片、稀硫酸、硫酸銅
[探究任務]請同學們預測Zn的化學性質,并根據提供給大家的儀器和藥品進行驗證,記錄實驗現象并分析結論。
[補充并評價]同學們剛剛的表現十分精彩,并驗證了自己的預測,我為你們感到驕傲。這對日后我們學習新的金屬有何啟示?
[追問]非常棒!那在你們剛剛做過的實驗中,鐵和鋅分別與硫酸銅溶液的反應,哪個更劇烈?為什么?
[評價并追問]沒錯!這對我們比較不同金屬的活潑性有沒有什么啟示呢?怎么做這個實驗才能更加嚴謹? 學生們若有所思……
[自主歸納與分組討論]
物理性質:金屬光澤、導熱性、導電性、延展性……
化學性質:(1)與氧氣反應;(2)與酸反應;(3)與某些金屬的化合物溶液反應。
[學生匯報、補充與互評]
預測:
(1)鋅能與氧氣反應;
(2)鋅能與稀硫酸反應;
(3)鋅能與硫酸銅反應;
交流實驗現象并匯報實驗結果。
[設計說明] 這一環節,巧妙地從金屬資源的有限性進入活動,調動學生的情感體驗,讓學生主動地思考更深層次的問題——“金屬這一類物質具有哪些通性呢?”,小結后繼而追問“你能預測Zn的化學性質嗎?”,緊接著,增加活動的開放度,讓學生自主選擇藥品、設計化學實驗驗證猜測。這種活動的設計目的是引導學生從特殊到一般再到特殊,從分類的視角認識物質,是歸納和演繹的訓練,也是建構一類物質化學性質認知模型的重要方法,能有效培養學生的“ 實驗探究與創新意識”、“證據推理與模型認知”素養,同時感受真實的情境下帶來的知識、智慧與情感的碰撞,實現育人的價值。
(三) 教學活動三:反思與交流、直擊教學目的并升華情感
[教師活動過程 學生活動過程 [分組討論]
反思與交流以下幾個問題:
(1)如何比較不同金屬的活動性?以錳和鎂為例。
(2)你收獲了哪些冶煉金屬方法?金屬的冶煉方法與它的性質有何關聯?
(3)金屬材料的性質與用途之間有何關系呢?
(4)嘗試小結金屬材料的發展史受到哪些因素的影響和制約。
教師適時地點撥、引導、評價和鼓勵,把握教學的時機,適當留有教學的空白,給足學生思考和交流的空間,引發教學的燃點。 學生針對問題展開了熱烈的討論:
(1)方案一:將錳放入氯化鎂溶液中,觀察實驗現象;
方案二:將鎂放入氯化錳溶液中,觀察實驗現象;
方案三:將等質量、等顆粒大小的錳和鎂放入等量等質量分數的稀硫酸中,觀察反應的劇烈程度;
方案四:將等質量、等顆粒大小的錳和鎂在空氣中加熱相同時間,觀察反應的劇烈程度;
(2)收獲的冶煉方法有:火法、濕法、電解法,冶煉方法與金屬的化學性質以及在自然界中的存在狀態相關。
(3)性質決定用途。
(4)金屬材料的發展受到當時的科學技術水平、生產條件甚至是政治制度的影響,人們總是根據生產生活的需要來冶煉金屬獲取所需,進而了解金屬的性質,研究它的用途,若滿足不了時代的需求,就繼續尋求新的金屬。
[設計說明]本環節的學習活動讓學生對金屬的學習產生了更高階的轉變,學生的認知發生了質的飛躍。上一環節,學生對金屬的通性有了一定認知,進而可抽象概括出金屬這部