摘?要:本文打破了傳統的復習模式,介紹了一種基于真實情境的復習方法。通過認識石頭紙的主要成分、石頭紙的燃燒、燃燒后灰燼的成分以及檢驗設計了一整節復習課,復習了酸堿鹽的化學性質,促進了知識體系的構建、固化和實際應用。
關鍵詞:真實情境;復習;石頭紙;酸堿鹽;化學性質
一、 設計思想
《普通高中化學課程標準》(2017版)中提倡重視開展“素養為本”的教學,倡導真實問題情境的創設,開展以化學實驗為主的多種探究活動,重視教學內容的結構化設計,激發學生學習化學的興趣,促進學生學習方式的轉變,培養他們的創新精神和實踐能力。要求教學要以發展化學學科核心素養為主旨,提高學生科學探究與創新意識。
本節課嘗試了一種創設真實情境的教學方法。主要以認識石頭紙為教學主線,通過對石頭紙的成分、燃燒后的產物以及產物與鹽酸反應進行等一系列的探究活動,復習酸堿鹽的相關化學性質。
二、 教學過程實錄
(一)引入真實情境,激發學習興趣
教師:同學們,你們每組實驗盒的燒杯中有這樣標有“1”“2”的兩張紙(展示),大家將它們拿出來,用手摸摸它們,有什么不同呢?
學生:1號紙很光滑,2號紙較粗糙。
教師:其中一張紙,就是我們平常所用的傳統紙,另外一張紙,就是這節課我們要認識的石頭紙,大家根據它的名字能猜出它的主要成分是什么?
學生:碳酸鈣。
教師:和普通紙相比,它有什么優點呢?
學生:石頭紙是以儲存量大,分布廣的石灰石礦產資源為主要原料,不僅能為社會節省大量的樹木資源,且保護水資源。還能減少造紙過程中產生的二次污染。
教師:(展示圖片)這是某衛生紙的主要信息,其主要原料為原生木漿,主要成分為纖維素。石頭紙的主要成分為碳酸鈣,所屬的物質類別為鹽類。為了使石頭成紙并增強石頭紙的性能,石頭紙在制造過程中加入了20%左右的聚乙烯等高分子化合物,剩下的80%左右為碳酸鈣。
接下來,請同學們根據石頭紙和傳統紙主要成分的差異,用化學知識設計實驗方案,鑒別石頭紙和傳統紙。小組內討論一兩分鐘的時間。
學生:向培養皿上的兩張紙上分別滴加一滴稀鹽酸,觀察現象。
教師:(演示實驗)1號紙有較多氣泡產生,2號紙沒有氣泡產生,1號紙為石頭紙,2號紙就是傳統紙。
設計意圖:學生在本節課之前大多數都不知道什么是石頭紙,在教師介紹了石頭紙之后,學生對于石頭紙與普通紙的差異和鑒別仍然存在疑惑,為了解決此疑惑,筆者設計了實驗探究。通過此科學探究,加深了學生對于物質鑒別一般方法的初步了解,培養了學生用科學探究的方法,收集證據,并加以推斷物質本質區別的化學學科素養。
(二)融合實驗技能,促進深度思考
教師:傳統紙能燃燒,石頭紙能燃燒嗎?
學生1:不能。
學生1:能。
教師:那讓我們用實驗證明吧。請同學們取1號紙,用坩堝鉗夾持,用火柴點燃。保持紙一直在石棉網正上方。如果能夠燃燒,保留灰燼待用。
學生:小組合作,動手實驗。
教師:石頭紙在燃燒的過程中,石頭紙中的主要成分碳酸鈣有沒有分解呢?如果分解會生成什么物質呢?
學生1:碳酸鈣分解需要較高的溫度,所以沒有分解。
學生2:燃燒放熱,可能部分分解。
學生3:燃燒放熱,可能完全分解。
教師:請同學們設計實驗方案,驗證以上三種假設吧。小組內討論一兩分鐘。
學生:用藥匙分別取少量灰燼于A、B兩支試管中,向A試管中滴加無色酚酞溶液,向B試管中滴加稀鹽酸,觀察實驗現象。
教師:根據實驗,我們可以觀察到:滴加無色酚酞溶液后,溶液變為紅色,證明溶液中含有氫氧化鈣,則灰燼中含有氧化鈣。滴加稀鹽酸之后有較多氣泡產生,說明灰燼中含有碳酸鈣。
教師:請根據自主評價標準對本組實驗操作進行打分。
設計意圖:石頭紙在燃燒過程中,碳酸鈣能否分解呢?又該如何設計實驗方案證明呢?學生對于這些問題存在疑惑,為了解決這些疑惑,筆者讓學生自主做出假設,并設計實驗方案證明,旨在培養學生通過科學探究解決問題的核心素養。學生通過討論后一般可以得出以下幾種可能:碳酸鈣可能不分解,可能完全分解,也可能部分分解。學生通過討論認識物質發生變化是存在一定條件的,條件不同,產物不同,從而樹立了條件觀念。學生小組合作,通過A試管能否變紅,探究灰燼中有無氧化鈣,通過B試管中有無氣泡生成,探究灰燼中有無碳酸鈣,從而完成實驗探究。
(三)內容一脈相承,構建知識體系
教師:灰燼與鹽酸反應后試管中的廢液倒入廢液缸之后,要不要處理呢?
學生1:不用,反應后的產物為氯化鈣。
學生2:需要,鹽酸有可能有剩余。
學生3:需要,氧化鈣溶于水生成氫氧化鈣,所以可能有氫氧化鈣。
教師:同學們回答得非常好,那我們如何設計實驗證明我們的猜想呢?
學生1:可以通過測定溶液pH的方法來測定溶液的酸堿性強弱,從而得出溶液中是否含有稀鹽酸和氫氧化鈣。
學生2:可以加入鋅粒進行鑒別。
學生3:可以加入碳酸鈣、碳酸等碳酸鹽進行鑒別。
……
教師:接下來,同學們便動手驗證本組溶液中的溶質成分具體有什么吧。
設計意圖:通過“灰燼與鹽酸反應后試管中的廢液,倒入廢液缸之后,要不要處理呢?”這樣的真實情境,引入酸和堿的復習。在此之前學生已經學習過了酸和堿的性質,但是如何應用于解決實際的問題仍然存在困難。為了解決此困難,引導學生利用它們化學性質的差異,驗證猜想。學生很容易就檢驗出自己小組內最后溶液的酸堿性,從而得出溶質成分。通過此探究,幫助學生建立了認知模型,并運用模型解決實際問題,揭示現象的本質和規律。
(四)總結一般方法,提高應用能力
教師:我們要想鑒別或檢驗一種物質,具體思路為:明確成分、對比性質、合理設計、觀察現象、得出結論。
設計意圖:通過對溶液中溶質成分的探究,同學們已經了解鑒別或檢驗物質的一般方法。筆者引導學生總結歸納一般的思路,為以后解決類似問題提供模板,幫助他們建立鑒別或檢驗一般物質的模型認知。
教師:我們剛剛復習了酸堿的化學性質,石頭紙的主要成分為碳酸鈣,屬于鹽類。實驗室中可以用來制取二氧化碳,生活中可以用來做建筑材料、補鈣劑等。目前我們學過的鹽除了碳酸鈣外,還有氯化鈉,碳酸鈉,碳酸氫鈉,硫酸銅等,它們除了可以和酸堿發生復分解反應外,還可以和鹽發生復分解反應,和金屬發生置換反應等。
(五)升華學科知識,提高學科素養
教師:我們本節課認識了石頭紙,它的優點有哪些呢?
學生:討論、交流、匯報
教師:我們想要點石成紙,還有很長的路要走,至于石頭紙能走多遠,是走上一條康莊大道還是一條死胡同,需要同學們一起去探究。
設計意圖:節約資源,保護環境是我們每個人應盡的義務和責任,為了提高學生的社會責任感,筆者讓學生總結石頭紙的優點,希望他們能夠從自身做起,保護樹木,低碳生活。同時希望他們能夠深刻認識化學對于創造更多有益物質的巨大作用,積極投身于化學學習和探究活動中。幫助學生樹立正確的科學態度與社會責任感。
三、 教學效果與反思
《普通高中化學課程標準》(2017版)中提道:真實、具體的問題情境是學生化學學科核心素養形成和發展的重要平臺,為學生化學學科核心素養提供了真實地表現機會。因此,筆者在教學中創設了真實的情境,促進了學生化學學科核心素養的形成和發展。具體做法是:通過認識石頭紙,將酸堿鹽的化學性質及pH測定方法等知識點連成一條主線,使原本比較復雜、枯燥、易讓學生生厭生畏的酸堿鹽知識變得生動有趣。學生在用中學,體驗到了化學學習的實用性,普遍能主動投入學習之中。教學中,教師注重對學生思維方法、操作規范、學習習慣的培養,及時贊賞學生的優點,糾正學生的錯誤,取得較好的復習效果。
(一)情境化教學,提高學習興趣,樹立學科思想
酸堿鹽的內容多而雜,學生對于酸堿鹽的知識望而生畏,提不起興趣,本節課通過認識石頭紙的真實教學情境為主線,內容新穎,結構緊湊,整節課猶如一場探險之旅,逐漸了解石頭紙的同時復習了酸堿鹽的性質,構建了知識網絡。增強了學生證據推理與模型認知的能力,讓其在以后解決學習或生活中與化學有關的問題時,能夠做出更加理智、科學的思考和判斷。
本節課教學設計可以極大地激發學生的學習興趣,筆者在關注教材、教學重難點的前提下,將酸堿鹽性質的復習以暗線的形式穿插進來,學生很容易接受,教學效果較好。
(二)層次化活動設計,一脈相承,引人入勝
本節課通過層層問題引導,將石頭紙的主要成分、石頭紙的燃燒、燃燒后灰燼的成分以及檢驗形成一體化,環環相扣,激蕩人心。首先介紹石頭紙的主要成分,隨后將石頭紙進行燃燒,探究燃燒后的產物。接下來,將燃燒后的灰燼與鹽酸反應,并探究溶質的成分。在活動探究過程中,學生提出猜想,并加以驗證,提高了他們的科學探究與創新意識的同時,提高了他們解決問題的能力。
本節課設計了教師演示實驗、學生分組實驗,有助于激發學生學習化學的興趣,幫助學生理解和掌握化學知識和技能,啟迪學生的科學思維,訓練學生的科學方法,培養學生的科學態度和價值觀。
通過本節課,學生認識到了物質是在不斷變化的,物質的變化是有條件的,應該從內因與外因、量變與質變等方面較全面地分析物質的化學變化,學生能夠用動態平衡的觀點考察化學反應,并預測在一定條件下某種物質可能發生的化學變化。
(三)小組合作探究,共促成長,提高素養
本節課采用小組合作的學習模式,學生通過小組合作,集合集體的智慧,解決問題。過程中,他們一次次的思維碰撞,一次次的分工協作,不僅增強了學習興趣,提高了參與度,更加增進了感情。在集體的智慧中共同進步,提高了化學素養。
總之,基于真實情境的復習課,有助于提高學生的學習興趣,提升他們對于知識的靈活運用能力,對于學生核心素養的提升具有重要作用。
參考文獻:
[1]中華人民共和國教育部.普通高中化學課程標準(2017年版)[S].北京:人民教育出版社,2017.
[2]葉蘭峰.高三專題復習?走出“老套路”,邁向“新情境”[J].中學化學教學參考,2014(11):36-39.
[3]王文婭.在化學計算復習中創設情境?培養學生積極學業情緒[J].化學教與學,2019(10):58-59.
[4]宋曙波.在趣味情境中構建知識體系[J].化學教與學,2016(10):47-48.
作者簡介:
許銀鳳,江蘇省南京市,南京市孝陵衛初級中學。