高中化學(xué)課堂教學(xué)設(shè)計(jì)與實(shí)踐

熊啟芳

一、教材分析

“元素和化合物”是高中化學(xué)必修課的核心內(nèi)容，也是高一學(xué)生應(yīng)重點(diǎn)學(xué)習(xí)的化學(xué)知識(shí)之一。元素是構(gòu)成世界的基本單位，它們存在于自然界中的各種化合物中。迄今為止，科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了118種元素，其中92種存在于地球上。這些元素具有不同的性質(zhì)和用途，有些對(duì)生命至關(guān)重要，如碳、氫、氧和氮等，而有些則對(duì)生物體有害，如鉛、汞和砷等?；衔飫t是由兩個(gè)或更多不同元素以一定比例結(jié)合在一起形成的具有固定化學(xué)組成的物質(zhì)?；衔镌谧匀唤缰袕V泛存在，并在生活和科學(xué)研究中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。

根據(jù)《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版2022年修訂）》，學(xué)習(xí)元素和化合物要求結(jié)合生活實(shí)際，深入探究元素和化合物在生產(chǎn)和生活中的應(yīng)用，理解其存在的意義和價(jià)值。元素是構(gòu)成世間物質(zhì)的基礎(chǔ)，而化合物也廣泛分布在世間萬物之中，對(duì)生產(chǎn)生活、經(jīng)濟(jì)發(fā)展、文明進(jìn)步甚至生命都至關(guān)重要。深入了解元素和化合物的性質(zhì)和規(guī)律，有助于優(yōu)化生產(chǎn)過程，提高產(chǎn)品質(zhì)量，甚至可以維持生命特征，促進(jìn)社會(huì)發(fā)展。

二、學(xué)情分析

在初中階段，教材主要側(cè)重于基本概念和簡單應(yīng)用，如原子、分子、離子等基本化學(xué)概念的介紹，以及常見元素和化合物的性質(zhì)和用途等。而在高中階段，教材內(nèi)容更加深入，涉及元素周期表的構(gòu)建、元素周期律的應(yīng)用、金屬和非金屬元素的性質(zhì)及化合物制備等，強(qiáng)調(diào)理論與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合。隨著課程難度的加深，部分學(xué)生對(duì)元素和化合物的理解容易出現(xiàn)模糊和混淆的現(xiàn)象，并對(duì)元素周期表和元素周期律方面的掌握不盡如人意，對(duì)金屬和非金屬元素性質(zhì)及化合物制備的掌握程度較低。原因在于，這部分內(nèi)容涉及的理論知識(shí)較多，且與實(shí)際生活聯(lián)系不緊密，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。這就需要教師在教學(xué)中加強(qiáng)初高中教材的銜接，梳理知識(shí)點(diǎn)，幫助學(xué)生建立完整的化學(xué)知識(shí)體系，提高教學(xué)手段的多樣性和趣味性，如引入實(shí)驗(yàn)、案例分析等教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師要重點(diǎn)講解元素周期表和元素周期律，引導(dǎo)學(xué)生理解其內(nèi)涵和應(yīng)用，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。注重理論與實(shí)際應(yīng)用的結(jié)合，通過真實(shí)情境的創(chuàng)設(shè)，注重嚴(yán)密性、完整性、科學(xué)性及邏輯推理的重要性，引導(dǎo)學(xué)生更加系統(tǒng)、全面地處理化學(xué)問題，幫助學(xué)生更好地理解和掌握化學(xué)知識(shí)。

三、教學(xué)目標(biāo)

1.讓學(xué)生可以深入理解元素和化合物的基本概念和定義，能夠區(qū)分元素和化合物，并能夠從現(xiàn)實(shí)生活中舉例說明。

2.幫助學(xué)生理解元素和化合物的組成和結(jié)構(gòu)，深入剖析其本質(zhì)現(xiàn)象。能夠使用化學(xué)符號(hào)和化學(xué)式表示元素和化合物，并能夠解釋元素和化合物的性質(zhì)和特點(diǎn)，將其運(yùn)用于生活中。

3.幫助學(xué)生根據(jù)不同依據(jù)進(jìn)行元素和化合物的分類和歸納，并應(yīng)用元素和化合物的知識(shí)解決相關(guān)問題。

4.培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力、科學(xué)思維能力、團(tuán)隊(duì)合作能力、創(chuàng)新能力和歸納總結(jié)能力。

四、教學(xué)重難點(diǎn)

教學(xué)重點(diǎn)：

1.元素的概念和特征。了解元素是由原子組成的，每個(gè)元素都有獨(dú)特的原子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)。

2.元素的分類。了解元素可以根據(jù)其原子結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行分類，如金屬元素、非金屬元素和半金屬元素等。

3.元素的周期表。了解元素周期表的結(jié)構(gòu)和排列規(guī)律，以及如何使用周期表查找元素的相關(guān)信息。

4.化合物的概念和特征。了解化合物是由兩種或更多種元素通過化學(xué)反應(yīng)而形成的物質(zhì)，具有獨(dú)特的化學(xué)性質(zhì)和組成比例。

5.化合物的命名和化學(xué)式。根據(jù)化合物的組成元素和化學(xué)性質(zhì)來命名化合物，并能夠根據(jù)化合物的名稱寫出化學(xué)式。

教學(xué)難點(diǎn)：

1.元素的原子結(jié)構(gòu)和周期表的理解。學(xué)生可能會(huì)難以理解元素的原子結(jié)構(gòu)和周期表的排列規(guī)律，需要通過實(shí)驗(yàn)和圖示等方式進(jìn)行輔助教學(xué)。

2.元素和化合物的區(qū)分。學(xué)生可能會(huì)混淆元素和化合物的概念，需要通過實(shí)例和練習(xí)來幫助學(xué)生理解兩者之間的區(qū)別。

3.化合物的命名和化學(xué)式的確定。學(xué)生可能會(huì)在化合物的命名和化學(xué)式的確定上遇到困難，需要通過大量的練習(xí)和實(shí)例來提高學(xué)生的熟練程度。

4.化合物的化學(xué)性質(zhì)和反應(yīng)。學(xué)生可能會(huì)難以理解化合物的化學(xué)性質(zhì)和反應(yīng)過程，需要通過實(shí)驗(yàn)和案例分析等方式進(jìn)行教學(xué)，幫助學(xué)生理解和應(yīng)用化合物的化學(xué)知識(shí)。

5.溶液和膠體性質(zhì)。溶液和膠體不是單一元素或者化合物，且二者之間存在聯(lián)系與區(qū)別，學(xué)生容易混淆，需要通過詳細(xì)分析其特點(diǎn)找出不同之處，才能優(yōu)化學(xué)生的掌握情況。

五、教學(xué)過程

情景導(dǎo)入：教師可以通過多媒體展示日常生活中衣、食、住、行常見物質(zhì)的視頻或者圖片，結(jié)合化學(xué)理論知識(shí)，引發(fā)學(xué)生思考，進(jìn)而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，教師可展示一張饅頭圖片，提問：饅頭是怎么制作出來的？展示飛機(jī)起飛的視頻，提問：飛機(jī)是用哪些物質(zhì)制造的？等等。這種情景導(dǎo)入，不僅能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)物質(zhì)結(jié)構(gòu)的探索和好奇，還會(huì)激發(fā)其對(duì)元素和化合物的興趣，也為后續(xù)的學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過多媒體展示的圖片或視頻，學(xué)生能更直觀地了解元素和化合物在日常生活中的廣泛應(yīng)用，這種直觀感受有助于拉近學(xué)生與學(xué)科內(nèi)容的距離，起到理論結(jié)合實(shí)際的作用，有利于學(xué)生對(duì)課程知識(shí)的理解和掌握。

知識(shí)講解：教師可以通過板書或者PPT展示的方式，詳細(xì)講解元素和化合物的定義、特點(diǎn)、分類、性質(zhì)以及二者之間的關(guān)系，系統(tǒng)性地介紹元素和化合物的存在形式和實(shí)際應(yīng)用。元素通過大氣、水、土壤等多種形式存在于自然界中，它們是生物體生長、發(fā)育和生存的基礎(chǔ)。例如，碳、氫、氧、氮等元素是生物體中最常見的元素，它們構(gòu)成了生命體的基本框架。此外，鐵、鋅、鈣等微量元素在生物體的生理功能中也起著至關(guān)重要的作用?；衔镌谧匀唤缰袕V泛存在，它們參與了生物體和環(huán)境之間的相互作用。例如，水是生物體生存的必要條件，沒有水，生命無法存在。此外，氧氣是生物體進(jìn)行呼吸作用的必需物質(zhì)。這些化合物在生物體的生長、發(fā)育和生存過程中起著至關(guān)重要的作用。在工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，元素和化合物的應(yīng)用同樣重要。例如，鋼材的生產(chǎn)需要用到鐵元素；化肥的使用則涉及氮、磷、鉀等元素的供應(yīng)。此外，化合物在醫(yī)藥、食品、化妝品等行業(yè)中也具有廣泛的應(yīng)用。比如，藥品中的活性成分、食品中的添加劑、化妝品中的成分等，都是化合物的重要組成部分。在自然界中，元素和化合物之間通過各種相互作用相互轉(zhuǎn)化。例如，生物體在新陳代謝過程中會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而使元素和化合物發(fā)生變化。同時(shí)，環(huán)境中的化學(xué)物質(zhì)也會(huì)通過大氣、水、土壤等途徑影響生物體和環(huán)境之間的相互作用。通過舉例和發(fā)散思維，讓學(xué)生深入了解元素和化合物存在的意義和價(jià)值，豐富對(duì)元素和化合物的認(rèn)知，使其在學(xué)科知識(shí)的整體性上有更全面的理解。

臨場(chǎng)練習(xí)：為進(jìn)一步鞏固學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的掌握，教師可以利用快問快答的形式，給出多組相同、相似或簡單易錯(cuò)的元素和化合物組成的物質(zhì)，讓學(xué)生進(jìn)行搶答，答錯(cuò)的讓其他人繼續(xù)搶答，并強(qiáng)調(diào)正確答案，答對(duì)較多的學(xué)生教師可以適當(dāng)給予獎(jiǎng)勵(lì)，如筆記本、鋼筆、套尺等，以活躍課堂氣氛，增加學(xué)生的參與感和融入度，加強(qiáng)對(duì)理論知識(shí)的理解。例如，教師給出一組“氧、氧氣、臭氧、一氧化碳、二氧化碳”，一組“硫、硫磺、硫酸、硫化氫、二氧化氯、亞硫酸”等，讓學(xué)生舉手搶答或者根據(jù)座位次序輪流作答，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。這樣不僅提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的熱情和效率，還促進(jìn)了師生之間的互動(dòng)交流，加深了學(xué)生對(duì)化學(xué)理論知識(shí)的認(rèn)知。

實(shí)例分析：教師給出一些實(shí)際案例，讓學(xué)生分析其中的元素和化合物，并說明原因。例如，鐵銹、鹽水、生鐵、小蘇打、海水、金剛石、汽車、玫瑰花、寵物狗、人等，通過實(shí)例分析，讓學(xué)生更清晰地理解元素和化合物的存在、應(yīng)用和重要性，并對(duì)元素和化合物做進(jìn)一步的區(qū)分。

實(shí)驗(yàn)操作：用提前準(zhǔn)備好的各種實(shí)驗(yàn)器材，將鹽酸滴入碳酸氫鈉溶液中，并檢驗(yàn)生成的氣體。高溫加熱固體高錳酸鉀，觀察反應(yīng)變化并檢驗(yàn)生成的氣體。各步驟均按照實(shí)驗(yàn)要求嚴(yán)格執(zhí)行，由教師輔助學(xué)生完成。此舉可以提升學(xué)生的動(dòng)手能力和觀察能力，同時(shí)對(duì)學(xué)生規(guī)范使用化學(xué)儀器、掌握化學(xué)反應(yīng)情況有直接幫助。

實(shí)驗(yàn)討論：對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和討論，對(duì)比實(shí)驗(yàn)前后物質(zhì)的變化和元素化合價(jià)的變化，感受二者之間的區(qū)別和聯(lián)系。通過實(shí)驗(yàn)對(duì)比，學(xué)生可以更直觀地了解元素和化合物之間的相互轉(zhuǎn)化，了解元素和化合物之間的相互作用，更好地理解化學(xué)反應(yīng)的原理。在實(shí)際生活和科學(xué)研究中，掌握這些原理對(duì)解決實(shí)際問題具有重要意義。

歸納總結(jié)：通過對(duì)元素和化合物各方面知識(shí)的學(xué)習(xí)和理解，教師積極引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)出元素和化合物的定義、特點(diǎn)、性質(zhì)、分類、關(guān)系等，形成屬于學(xué)生自己的知識(shí)體系，這對(duì)化學(xué)科目學(xué)習(xí)意義重大。

知識(shí)梳理：通過思維導(dǎo)圖的形式，梳理總結(jié)出本課程的知識(shí)脈絡(luò)，對(duì)課程的重難點(diǎn)做好特殊標(biāo)記，為以后全書知識(shí)梳理和后期復(fù)習(xí)提供便利。學(xué)生做好思維導(dǎo)圖知識(shí)梳理，可以更直觀、清晰地了解所學(xué)內(nèi)容，讓知識(shí)積累更有條理性、層次感，也能更好地理解其中的關(guān)聯(lián)，歸納總結(jié)能力和邏輯思維能力也能得到較大提升。

作業(yè)布置：通過本課程學(xué)習(xí)，要求學(xué)生完成課后相關(guān)習(xí)題，并總結(jié)出生活中常見的10種元素和化合物，分別舉例說明其特點(diǎn)和性質(zhì)。通過作業(yè)鞏固課程知識(shí)，加深學(xué)生印象，真正讓學(xué)生把理論知識(shí)應(yīng)用到解決生活實(shí)際問題中。

經(jīng)由一系列精細(xì)的教學(xué)策劃，旨在借助多元化的教學(xué)手段，讓學(xué)生在輕松、愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境中全面地理解元素與化合物的定義、分類、特性及應(yīng)用。

六、教學(xué)反思

本教學(xué)設(shè)計(jì)從多個(gè)維度出發(fā)，緊密圍繞元素和化合物的相關(guān)知識(shí)，結(jié)合學(xué)生已掌握的理論知識(shí)，通過實(shí)際案例、多媒體展示、板書表述、實(shí)驗(yàn)操作等形式，為學(xué)生提供全面、深入的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，極大調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)學(xué)生掌握知識(shí)的同時(shí)，鍛煉了他們的動(dòng)手能力、思考能力、合作能力、表達(dá)能力、整合能力等。

在“元素和化合物”的教學(xué)過程中，也發(fā)現(xiàn)了以下幾點(diǎn)需要反思和改進(jìn)。

1.知識(shí)點(diǎn)的呈現(xiàn)方式。在教學(xué)“元素和化合物”的概念時(shí)，主要采用了講解和演示的方式。然而，這種方式可能會(huì)讓學(xué)生感到枯燥、乏味，難以引起他們的興趣和注意力。教師需要探索更多具有趣味性的教學(xué)方法，如猜謎、游戲和小組討論等，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.知識(shí)點(diǎn)的深入理解。主要注重了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的表面理解和記憶，而忽視了學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的深入理解。因此，在教學(xué)中，教師應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和解決問題的能力，如通過解決實(shí)際問題和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等方式，讓學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中。

3.學(xué)生的參與度和反饋機(jī)制。學(xué)生往往只是被動(dòng)地接受知識(shí)，而缺乏主動(dòng)思考和表達(dá)的機(jī)會(huì)。因此，教師需要營造積極的學(xué)習(xí)氛圍，鼓勵(lì)學(xué)生提問、討論和分享自己的觀點(diǎn)，同時(shí)及時(shí)給予學(xué)生反饋和指導(dǎo)，幫助他們更好地理解和掌握知識(shí)。

4.教學(xué)資源的豐富性和多樣性。主要依靠教科書和課堂講解來傳授知識(shí)，而忽視了其他豐富的教學(xué)資源，如實(shí)驗(yàn)室設(shè)備、多媒體教具和網(wǎng)絡(luò)資源等。教師要積極探索和利用各種教學(xué)資源，以提高教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

（作者單位：江西省修水縣第一中學(xué)）

編輯：趙文靜