



摘 要:文章在分析“酸的化學性質”教學內容及教材編排思路的基礎上,針對日常教學中單純的知識教學及教師主導下的實驗探究教學難以體現學生主體地位的問題,提出在教學中用一種化工產品“除銹劑ZJ-828”開展境脈教學,提倡教師借“境”提問,學生入“境”思考,師生沉“境”探究,從而促使學生在自主參與的基礎上全面掌握酸的化學性質,提升化學學科核心素養。
關鍵詞:初中化學教學;核心素養;境脈引領;酸的化學性質
中圖分類號:G427 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼:A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:2095-9192(2022)17-0073-03
引 ?言
學生掌握酸的化學性質,不僅能夠初步建立“分類觀”的思想,加強對金屬性質知識的鞏固,還能為以后堿和鹽的性質學習指明方向,學會從“酸的結構”理解“酸的化學性質”,樹立“結構決定性質”的化學觀念,為以后的高中化學學習奠定良好的基礎。
一、教學內容的價值思考
(一)教材的編排思路
滬教版、人教版、魯教版三個版本的教材都是通過活動探究的形式,集中探究了酸的主要化學性質。其中,人教版的教材重點突出酸和指示劑的反應、與H之前的金屬的反應、與某些金屬氧化物的反應;滬教版的教材突出了酸的三大通性,將酸和酸堿指示劑的反應放在第7章第1節,將酸和堿的反應放在“中和反應”中進行學習;魯教版對酸的化學性質探究得比較全面,從酸的定義出發,到利用稀鹽酸展開實驗探究,并開放性地提供較多的實驗藥品,增加了學生自主探究的機會,有利于學生比較系統地掌握酸的化學性質,從微觀的角度理解酸的通性。
(二)內容的價值體現
初三學生學習化學從了解身邊化學物質開始,按照氧氣、空氣、二氧化碳、水、金屬、酸、堿、鹽等順序學習。對這些物質性質的認識,體現了從個別化學習方式到類別化學習模式的過渡,符合學生的認知規律。學生通過滬教版第3章的學習,已經初步建立了“微粒觀”,知道從微觀的視角解釋宏觀的現象。通過酸的分子結構和導電性實驗,學生歸納總結出酸溶液中都存在的H+是酸具有共同化學性質的本質原因,從而進一步加深對“結構決定性質”“一般到特殊”等化學思想的領悟。
(三)教學流程的框架設計
在進行“酸的化學性質”的實際教學中,多數教師采用實驗探究法:教師演示實驗學生觀察現象師生共同歸納。這樣的教學方式會出現以下問題:(1)科學知識的價值僅僅通過純粹的知識教學很難體現出來;(2)學生的主體地位在教師主導下的實驗探究中得不到體現。
二、境脈教學的內涵
境脈教學是指化學課堂教學要以境脈引領,設計能激發學生興趣、突出學生主體地位、具有互動生成的教學情境,從境脈中不斷發掘問題與任務,衍生設計形式多樣的活動,從而流暢自然地完成知識與技能的落實,提升學生的核心素養[1]。在教學實踐中,筆者將“除銹劑ZJ-828”產品說明書作為“境脈”引領,以四讀“除銹劑ZJ-828”產品說明書穿針引線,以分析除銹劑的成分、原理、應用和儲存等為教學境脈,將稀酸的五大通性逐一展開。筆者精心設計很多探究實驗,圍繞教學境脈讓學生在動手動腦中收獲新知,加深學生對“結構決定性質”這個學科主旋律的深刻體會。
三、課堂實錄
(一)四讀說明書,境脈引領促進知識生成
【情境】展示一款化工產品:除銹劑ZJ-828,它可以將鋼鐵表面的鐵銹快速除去。那么它除銹的原理是什么?這一款除銹劑的成分又是什么?一起閱讀這一款除銹劑的產品使用說明書(如圖1)。
討論:如何來設計實驗證明這一款除銹劑顯強酸性?
學生設計實驗并探究:從小燒杯中取少量除銹劑于試管中,滴加2~3滴紫色石蕊試液。
解釋與結論:溶液變紅的現象,證明這一款除銹劑溶液顯酸性。
提出猜想:酸溶液顯酸性,能和酸堿指示劑作用。
學生設計實驗并展開探究:在點滴板的空穴中分別加5滴稀鹽酸、稀硫酸、醋酸,再滴加2~3滴紫色石蕊試液,觀察現象,將紫色石蕊試液換成無色酚酞試液,重復上述操作。
總結:滴加紫色石蕊試液后溶液都變紅,滴加無色酚酞試液后溶液不變色。學生總結出酸溶液可以使紫色石蕊試液變紅,無色酚酞試液不變色。
【過渡】我們再讀產品說明書(如圖2)。
圍繞上述境脈衍生出系列問題:(1)除銹劑為什么顯酸性?(2)根據產品說明書,這款除銹劑的主要成分是什么?(3)既然是除銹劑,說明鹽酸可以和什么物質反應?(4)在表面生銹的鐵釘與稀鹽酸和稀硫酸反應的過程中,你有什么發現?(5)如果只提供銅絲,如何設計氧化銅和稀硫酸的反應?
由衍生的問題引發學生的深度思考,自然展開以下實驗探究:(1)將系好細線的表面生銹的鐵釘放入試管中,分別加入適量稀鹽酸、稀硫酸,微熱。(2)將系
好細線的表面生銹的鐵釘放入試管中,加入適量除銹劑ZJ-828,微熱。(3)加熱銅絲,表面變黑后,趁熱浸入稀硫酸中,重復3次,微熱,靜置后觀察現象。(4)將表面積大致相同的鎂片、銅片、鋅片分別放入試管中,用裝有稀鹽酸的注射器分別加入等體積的稀鹽酸,對比觀察實驗現象。(5)三只錐形瓶中分別存放了表面積大致相同的鎂片、鋅片和鐵片,請三位同學同時向三只錐形瓶中注入等量的稀鹽酸,用溫度傳感器測定溶液中溫度的變化。
設計意圖:通過實驗現象的對比啟迪學生思考,體現知識的自然生成性。有同一實驗前后現象的縱向對比,如生銹鐵釘與酸反應前后現象的差異;以銅絲為原料,探究氧化銅和酸反應前后現象的差異。還有不同實驗現象的橫向對比,如生銹鐵釘在稀鹽酸中一段時間后有氣泡產生,而在除銹劑ZJ-828中只除銹卻沒有氣泡產生。教師可引導學生從產品說明書中尋找原因,激發學生對探究金屬活動性的興趣。
【過渡】三讀產品說明書(如圖3),有何發現?水垢的主要成分是碳酸鈣,說明這款除銹劑還可以與碳酸鈣反應,如何設計實驗證明?
學生實驗:取一小塊石灰石放入一支試管中,加入1~2毫升的除銹劑,觀察實驗現象。
現象及結論:有大量氣泡產生,說明碳酸鈣可以與除銹劑中的主要成分——稀鹽酸反應。
追問:和碳酸鈣組成相似的碳酸鈉是否也有類似性質?
學生實驗:兩支試管中分別加入少量碳酸鈉粉末,再用注射器注入少量稀鹽酸、稀硫酸。
解釋和結論:都有大量的氣泡產生,從而得出酸可以和某些鹽(如碳酸鹽)等發生反應的結論。
【問題】四讀說明書(如圖4),有何收獲?
學生分析:除銹劑不能和堿共儲運,因為它可以和堿發生反應。
圖片資料:酸和堿的反應在日常生活中的應用非常廣泛,如用熟石灰改良酸性土壤,用氫氧化鋁治療胃酸過多,發生的反應如下:Ca(OH)2 + H2SO4 = ?CaSO4 + 2H2O;Al(OH)3 + 3HCl = AlCl3 + 3H2O。
(二)共建微粒觀,深度學習探尋知識本質
【素材】觀看視頻《稀鹽酸、稀硫酸、稀硝酸溶液導電實驗》和酸在水溶液中解離的動畫。
啟發:稀酸具有共同化學性質的本質原因是什么?
書寫:HCl = H+ + Cl-; H2SO4 = 2H+ + SO42-;HNO3 =
H+ + NO3-。
總結:酸溶液中都存在自由移動的H+。
提升:從微觀角度看,酸溶液中都存在H+,從而在宏觀上決定了酸能和指示劑、H之前的金屬、金屬氧化物、堿等反應的化學性質。
四、教學效果反思
(一)引入真實境脈,創設教學主線,串聯知識脈絡
筆者深度挖掘生活素材,創設“除銹劑”境脈,通過四讀ZJ-828產品說明書,不斷引發學生思考,使其在自主探究中學會酸的五大化學性質;注重“境脈”中的師生、生生之間的交流,借“境”發問,讓學生入“境”思考,使課堂充滿了靈動和生機[2];選擇一個真實的貼近學生實際的境脈,沉入境脈設計學生活動,驅使學生主動參與學習活動,提升思維能力。
(二)圍繞真實境脈,創新課堂實驗,強化學科理解
在探究除銹劑除銹原理時,筆者改進了“氧化銅與稀硫酸”直接反應的實驗,利用銅絲加熱產生氧化銅,再浸入過量的稀硫酸中。在學生收獲氧化銅能與稀硫酸反應知識的同時,筆者繼續讓學生思考:“試管底部紅色固體是什么?鐵可以與稀硫酸反應,銅不能和稀硫酸反應,為什么?”創新的實驗產生認知沖突,自然會引發學生的思考,激發學生進一步探究的欲望。
在探究金屬活動性時,筆者在課本實驗(依據金屬與酸反應的劇烈程度)的基礎上,增加了利用溫度傳感器測定鎂片、鋅片、鐵片與稀鹽酸反應的溫度變化實驗。動態且直觀的數據對比,給學生最直接的信息感知,使其很快掌握了金屬活動性的強弱順序。
結 ?語
知識是具有脈絡的,也是情境化的。教師如果能將情境脈絡和知識脈絡進行完美結合,形成境脈式教學,就能促使學生有效學習,全面提升學生的科學素養。教師應借助境脈有序提問,引發學生思考,使其在提出問題和解決問題的過程中,深刻掌握知識。此外,教師圍繞境脈的某一個有價值的點連續質疑和深入探究,進行深度學習,會讓學生的思維更加深入。
[參考文獻]
汪紀苗,王森淼,任雪明.“境脈”視角下的化學教學實踐與思考[J].中學化學教學參考,2017(07):15-17.
張平.境脈:素養導向下的數學教學視角[J].上海教育科研,2018(10):87-92.
作者簡介:朱學東(1977.9-),男,江蘇蘇州人,
任教于江蘇省蘇州市高新區實驗初級中學,中學高級教師。