朱婉平
摘 要:筆者基于新課標理念,將人教版初中化學“第六單元二氧化碳與水反應”和“第十單元氫氧化鈉與鹽酸反應”的教材內容進行整合,提煉出“使反應現象明顯呈現”的實驗設計的思路,歸納出常用的方法,采用實驗教學的形式,實現“教—學—評”一體化,有效培養學生的化學核心素養。
關鍵詞:教材整合;核心素養;教學設計
一、素養為本,體現“教—學—評”一體化
新課標指出:需從“宏觀辨識與微觀探析”“變化觀念與平衡思想”“證據推理與模型認知”“科學探究與創新意識”“科學態度與社會責任”五個方面來培養學生認識層面、實踐層面和價值層面三個維度的化學核心素養。若把當中的“變化觀念與平衡思想”改為“變化觀念與守恒思想”就更切合初中教學實際。課堂教學是落實核心素養培養的主陣地,而課堂評價可以起到驗證教學效果的作用,實施“教—學—評”一體化有助于促進教學質量的提升。因而,合理組織課堂教學內容、創設問題情境、精心設計實驗探究活動等是實現素養為本、體現“教—學—評”一體化的化學課堂的有效手段。基于這一思路,筆者選擇將人教版初中化學“第六單元二氧化碳與水反應”和“第十單元氫氧化鈉與鹽酸反應”的教材內容進行整合,提煉出“使反應現象明顯呈現”的實驗設計的思路和歸納出常用的方法。
二、教學分析
(一)教材內容
實驗是學習化學知識和技能的重要途徑。清晰的反應現象是發揮實驗作用的重要保證,可以激發學生學習的興趣和開啟學生思維。但有部分實驗的主要過程沒有明顯現象。教材在第六單元的二氧化碳與水反應和第十單元的鹽酸與氫氧化鈉的反應中借助酸堿指示劑,通過轉換使反應現象明顯呈現,從而說明物質之間發生了反應。但教材并沒有對此進行歸納,學生沒有理解其實質。本課嘗試對這部分內容進行整合,提煉出“使反應現象明顯呈現”的設計思路和常用方法,幫助學生建構對該類問題的認知模型。解決該類問題往往需要運用酸堿鹽的化學性質,因此,本課是一節以設計實驗“使反應現象明顯呈現”的實驗專題復習課,其實質是對酸堿鹽化學性質的復習提升。
(二)學情分析
學生已掌握一定的酸堿鹽的知識,具有一定的思維能力、合作交流能力和實驗探究能力。但經檢測發現,學生對酸堿鹽知識的規律和實質理解不透,難以靈活地進行遷移、整合。
本節是復習課,學生容易對教學內容產生“炒冷飯”的感覺,因而采用實驗探究的教學方式,精心設計實驗活動,激發學生學習興趣和參與度。
(三)教學目標及重難點
1. 教學目標
知識與技能方面:(1)知道可以通過轉換使反應現象明顯呈現;(2)理解“使反應現象明顯呈現”的思路;(3)運用該思路設計實驗。
過程與方法方面:(1)能積極參與討論和實驗探究,培養良好的思維習慣和學習習慣;(2)通過課堂上對知識的討論、歸納小結,培養學生使知識系統化的學習能力;(3)通過建立學科內多知識點的聯系,培養學生的綜合分析能力、思維能力和創新能力。
情感態度與價值觀方面:(1)增強學生對化學的好奇心和探究欲;(2)通過小組合作的方式,培養團結協作的精神;(3)通過實驗探究和實驗反思,培養學生嚴謹求實的科學態度。
2. 教學重點、難點
理解和運用“使反應現象明顯呈現”的設計思路;利用酸堿鹽化學性質,設計多種不同的實驗方案。
(四)教學過程
教學環節1:情景導入,明確主題
【學習活動1】觀看節選的視頻《美麗化學》,深刻感受化學反應現象之美。明確本課的主題:如何使某些沒有明顯實驗現象的化學反應也能呈現明顯的反應現象?
設計意圖:激發學生對化學的興趣和熱愛,喚起學生對本節課學習的動力和好奇心。
教學環節2:引導分析,歸納思路
【學習活動2】回顧教材中沒有明顯反應現象的化學反應,并根據教材中的實驗探究圖(圖1和圖2),思考、回答以下問題:
針對圖1:二氧化碳與水反應生成了什么?教材是如何證明兩者發生反應的?設計思路是什么?
針對圖2:教材是如何證明兩者發生反應的?設計思路是什么?
設計意圖:啟發學生自主歸納出兩種設計思路:驗證反應物消失和驗證生成物存在。使學生形成對該類問題的模型認知,為后續的學習做好準備。
教學環節3:小組實驗,強化模型
【學習活動3】根據導學案的指引,完成實驗探究一的實驗A和實驗B,證明鹽酸與氫氧化鈉發生了反應。實驗后,思考并回答以下問題:1. 為什么兩支試管的現象不同?2. 是如何證明鹽酸和氫氧化鈉發生了反應的?(從設計思路來分析)3. 根據該設計思路,還有哪些可行的實驗方案?
設計意圖:借助證明鹽酸和氫氧化鈉能發生反應,復習了酸堿鹽的化學性質,有利于幫助學生強化剛建立的模型認知,理清思路,促進化學知識的靈活遷移,培養學生“變化觀念”這一核心素養。
【學習活動4】思考、分析:能否從驗證生成物(氯化鈉)存在的角度來設計實驗證明鹽酸與氫氧化發生了反應?
設計意圖:啟發學生從宏觀和微觀兩個角度來分析問題,引導學生從離子角度去理解復分解反應的實質,從而培養學生“宏觀辨識與微觀探析”這一核心素養。同時,讓學生明確:在設計實驗時,應先排除反應物和生成物性質的干擾。
教學環節4:設計實驗,自主探究
【學習活動5】從“驗證反應物消失”的角度設計實驗:驗證二氧化碳與氫氧化鈉反應。
1. 小組討論:選擇驗證哪種反應物消失?如何設計實驗?
2. 展示方案。
3. 評價方案:通過生生互評和教師點評,選出合適的實驗方案,并分析實驗中的干擾因素,提出合理的修改意見。
4. 動手實驗:根據提供的藥品和儀器,完成改進后。
如圖3的對比實驗。通過對比塑料瓶變癟的程度,得出相應的實驗結論。
5. 應用拓展:分析圖4中相應的實驗現象。
【學習活動6】從“驗證生成物存在”的角度設計實驗:驗證二氧化碳與氫氧化鈉反應。
以學習活動5中瓶1反應后的溶液作為研究對象,提供藥品,學生自主探究:小組討論、優選方案、實驗驗證、成果匯報。按要求完成實驗步驟、實現現象、實驗結論的填寫并對當中的異常現象進行分析:(1)滴加氯化鋇溶液的為何比滴加澄清石灰水的沉淀要多?(2)個別小組選用滴加稀鹽酸的方法,但沒有看到氣泡,為什么?如何改進?
設計意圖:該環節是本課的重難點和高潮。選取二氧化碳與氫氧化鈉反應,便于學生利用學過的酸堿鹽知識從兩個角度來設計實驗,幫助學生復習酸堿鹽的性質,提升學生對知識、原理的運用能力。將活動分成兩部分,并設計有梯度的問題,幫助學生理清思路。在活動中培養學生“科學探究能力和創新意識”這一核心素養,并通過實時的生生互評、教師點評和問題反思,進一步加深對酸堿鹽的性質和反應的理解。
教學環節5:自主小結,提升思維
【學習活動7】談談對“使反應現象明顯呈現”的實驗設計的一些體會。
設計意圖:讓學生重溫探究歷程、分享學習成果,培養學生分析總結能力。
教學環節6:直擊中考,反饋評價
【學習活動8】限時獨立完成節選的兩道中考題,然后進行小組內糾錯,再由學生自主上臺說題。
設計意圖:節選的兩道中考題難度遞進,有利于學生運用本節課的化學思維,把握考點,提煉解題方法和規律。
(五)教學反思
本節課是復習課,也是初中化學教學中一個重點和難點,筆者做了一些大膽的嘗試,使得本節課有以下特點。
1. 源于教材,高于教材
以教材的實例為藍本,引導學生從“使反應現象明顯呈現”這一新穎的角度將不同單元的內容進行整合和歸納,提煉設計思路,提高教學的有效性,是“回歸教材,并對教材進行二次開發”。
2. 提升思維,培養素養
教學層層深入,將知識、問題、情景、活動有機合成一體,引導學生學會整合相關知識,建構對該類問題的模型認知。在探究過程中,始終貫穿對學生的核心素養的培養。
3. 多元評價,學生主導
通過實驗探究、實驗反思、應用拓展、小組討論、自主小結、小組糾錯、自主說題等多元的教學形式,多角度評價學生,體現“學生主體,教師主導”的課程理念。