基于初中化學知識結構化的教學設計

作者簡介：史開麗（1986—），女，漢族，本科，一級教師，研究方向：初中化學教學。

在當今教育背景下，化學作為初中教育的重要科目，對培養學生的科學素養和綜合能力具有重要作用。其中，“金屬的化學性質”是初中化學中的重要教學內容之一，對學生理解化學反應的本質和規律具有重要意義。然而，由于初中生的認知發展尚未完全成熟，對于抽象概念和理論的理解還存在一定的困難，因此，為了更好地幫助學生理解和掌握“金屬的化學性質”這一知識，教師需要采用結構化的教學設計方法。結構化教學設計是一種系統化、層次化的教學設計方法，它強調將復雜的知識結構化、模塊化，幫助學生逐步建立知識結構，形成系統的認識。在本實踐案例中，我將以人教版“金屬的化學性質（第1課時）”為例，探討如何基于初中化學知識結構化進行教學設計。

一、設計思路

在“金屬的化學性質（第1課時）”的教學設計過程中，我將采用結構化的教學方法，幫助學生建立系統的知識結構。

在教學設計的準備階段，我明確了教學目標，即引導學生深入理解金屬的化學性質、金屬的活動性順序以及金屬與氧氣、酸等物質之間的化學反應。為了實現這一目標，我進行了系統的教學內容梳理和整合，將金屬的化學性質進行了分類整理，如金屬與氧氣的反應、金屬與酸的反應等，形成了完整且邏輯嚴密的知識框架。

在課堂教學中，我注重實踐操作，將通過一系列實驗幫助學生直觀理解金屬的化學性質。學生將親手進行實驗操作，觀察金屬與氧氣、酸的反應，從而深入理解金屬活動性順序。同時，我會引導學生觀察實驗現象，培養他們的觀察力和實驗操作技能。

在教學方法上，我以學生為主體，通過故事引入、小組討論等形式激發學生的學習興趣和主動性。我會鼓勵學生提問、分享觀點和經驗，以培養他們的思維能力和科學素養。

最后，我及時收集學生的反饋意見，并根據反饋調整教學策略。同時引導學生進行自我反思和總結，以幫助他們更好地掌握所學知識。通過這樣的教學設計，我相信能夠有效地實現教學目標，提高學生的學習效果。

二、學情分析

本節課的授課對象是初中學生，他們已經掌握了一些基本的化學概念和實驗技能，但對金屬的化學性質仍缺乏深入的了解。因此，本節課將通過實驗和講解相結合的方式，幫助學生掌握金屬的化學性質。首先，這一時期的學生正處于身心發展的關鍵期，對新鮮事物充滿好奇，但注意力容易分散。因此，教學設計中需要充分考慮學生的年齡特點，采用生動有趣的方式吸引學生的注意力。其次，在知識儲備方面，學生在學習本節課之前已經對金屬的物理性質有所了解，但對于金屬的化學性質還較為陌生。因此，教師需要以此為基礎，逐步引導學生深入了解金屬的化學性質。最后，初中學生對于實驗和互動性的學習活動比較感興趣。因此，教學設計應盡可能地結合實驗，讓學生通過觀察實驗現象來加深對知識的理解。同時，教師可以設計小組討論、角色扮演等互動性學習活動，激發學生的學習興趣。

三、教學目標和教學重難點

（一）教學目標

1.學生需要對金屬的化學性質進行初步的探究與了解，主要包括金屬與氧氣、酸和鹽之間的反應。

2.學生應全面理解并掌握金屬活動性順序的概念，及其在化學領域中的關鍵作用。

3.學生應學會并掌握如何依據金屬活動性順序來判斷金屬是否能夠與酸或鹽發生反應。

4.通過一系列實驗操作，學生的觀察力、分析力及動手能力應得到有效的提升。同時，積極培養學生對化學的熱愛及探索精神，激發他們對化學領域的深入探索與研究興趣。

5.學生應理解并認識到物質的性質決定了它的用途，并深刻理解化學在日常生活中的廣泛應用與重要性。

（二）教學重點與難點

教學重點：金屬與氧氣、酸的反應規律。

教學難點：理解金屬活動性順序，以及其在置換反應中的應用。

四、教學過程

（一）導入新課

這一環節我從一個有趣的故事開始，讓學生對所學內容充滿興趣。故事講的是古代一個想將普通金屬變成黃金的煉金術士，他經過多次嘗試和探索，最后發現了金屬的化學性質。我用這個故事讓學生明白金屬化學性質的重要性，引發他們對所學內容的好奇。

接著，我通過實際實驗解釋金屬的化學性質。如準備了一些常見的金屬，鐵、銅和鎂，然后進行燃燒實驗，讓學生親眼看到金屬在氧氣中的燃燒情況，讓他們觀察金屬和氧氣的反應，并從中總結出金屬和氧氣反應的規律。我強調了金屬活動性順序的重要性，讓他們知道金屬和氧氣反應的差異是因為金屬的活動性不同。

為了讓學生更好地理解金屬活動性順序，我讓他們自己設計實驗，探究不同金屬和酸的反應。通過觀察實驗現象和記錄結果，學生可以深入了解金屬活動性順序的規律和應用。同時，我也引導學生思考金屬活動性順序在日常生活和工業生產中的應用，讓他們認識到化學知識在實際中的重要性。

在整個新課導入過程中，我通過故事、實驗和探究性學習相結合的方式，引導學生逐步深入了解金屬的化學性質。同時不斷強調金屬活動性順序的重要性和應用價值，幫助學生建立起完整的知識體系。這樣的導入方式不僅可以激發學生的學習興趣和好奇心，還可以培養學生的觀察、分析和實踐能力。

（二）新課教學

1.復習導入，夯實基礎

首先，我讓學生回顧導入環節提到的金屬與氧氣的反應，通過提一些簡單的問題和學生一起討論，確保學生對金屬的基本特性有一個大概的了解。然后，簡單總結一下金屬與氧氣反應的重要性，以及金屬活動性順序的基本概念。

2.深入解析，探索化學原理

在接下來的環節中，我將對金屬與氧氣反應的化學原理進行深入剖析。為幫助學生更好地理解金屬原子與氧原子的電子交換過程，我借助多媒體課件展示原子結構示意圖。通過生動的動畫和圖解，讓學生直觀地觀察到電子轉移的微觀機制。此外，我將進一步解釋金屬與酸反應的化學原理，即金屬原子如何替代酸中的氫離子，生成相應的金屬鹽和氫氣。在此部分，我將重點探討酸的性質和結構對反應的影響，引導學生認識反應條件的重要性。

化學原理解析，不僅是為了傳授知識，更是為了培養學生的科學思維和探索精神。通過深入解析化學原理，學生可以更好地理解物質世界的運行規律，同時也能增強好奇心和求知欲。

3.實驗探究，培養實踐能力

為了增進學生對金屬化學特性的認識，我備齊所需的實驗器具及試劑，包括金屬片、試管以及酸堿測試劑等。在實驗環節，我指導學生進行操作，觀察實驗反應并記錄數據。通過親自動手實踐，學生將能更深入地理解金屬的化學特性及其實際應用。此外，我將著重強調實驗安全的重要性，確保學生在安全的條件下進行探索。

4.聯系實際，拓寬應用視野

首先，通過將鐵絲和銅絲置于氧氣環境中燃燒，觀察并記錄燃燒過程中的反應現象，學生可以了解到不同金屬與氧氣反應的特性。鐵絲在氧氣中燃燒會產生火花，而銅絲在氧氣中燃燒則會產生綠色火焰。這些現象可以幫助學生理解金屬與氧氣反應的規律。接下來，通過將鋅粒、鐵釘和銅片分別放入稀硫酸中，觀察各金屬與酸的反應現象，并記錄實驗結果，讓學生了解不同金屬與酸反應的速率和生成物的差異。鋅粒放入稀硫酸中會迅速產生氣泡，鐵釘放入稀硫酸中會產生氫氣和硫酸亞鐵，而銅片放入稀硫酸中則無明顯反應。這些現象可以幫助學生理解不同金屬與酸反應的特性。最后，通過將鐵片放入硫酸銅溶液中，觀察鐵與銅離子間的置換反應現象，并記錄實驗結果，學生可以進一步了解置換反應的原理。當把鐵片放入硫酸銅溶液中時，鐵會逐漸溶解并釋放出銅離子，最終鐵片表面會被銅覆蓋。這個過程稱為置換反應，是化學中的一個基本原理。通過親手操作實驗，學生可以深入理解這個原理，并且親身體驗實驗過程。

（三）互動活動

1.小組討論

小組討論以下問題：鐵為什么會生銹？哪些金屬能和稀硫酸反應？這樣的討論可以讓學生更積極地參與課堂，提升思維能力和表達能力，培養團隊合作精神和溝通能力。

2.實驗操作

為了讓學生更直觀地理解不同金屬與氧氣之間的反應特性，我進行了以下實驗操作：首先，將一根鐵絲和一根銅絲置于氧氣中燃燒，觀察并記錄燃燒過程中的反應現象。此外，還準備鋅粒、鐵釘和銅片，將其分別放入稀硫酸中，觀察各金屬與酸的反應現象，并記錄實驗結果。通過這些實驗，學生可以深入了解金屬與氧氣相互作用的規律以及不同金屬與酸反應速率和生成物的差異。

為了進一步闡釋置換反應的原理，我安排學生進行以下實驗：將鐵片放入硫酸銅溶液中，觀察鐵與銅離子間的置換反應現象，并記錄實驗結果。通過親手操作實驗，學生不僅能夠加深對所學知識的理解，而且能親身體驗實驗過程。此外，實驗操作也有助于培養學生的實驗技能和觀察能力。

（四）歸納小結

通過本節課的學習，學生深入了解了金屬的化學性質，包括金屬與氧氣和酸的反應，發現金屬與氧氣反應的劇烈程度與其在金屬活動性順序中的位置密切相關，通常位置越靠前的金屬反應越劇烈。在金屬與酸反應方面，了解到金屬能夠替代酸中的氫離子，生成相應的金屬鹽和氫氣。此外，通過實驗探究了金屬的活動性順序，并通過實驗觀察記錄了不同金屬與酸反應的現象和反應速率。為了鞏固所學知識，我設置了一系列選擇題、簡答題的練習，通過這些練習，進一步加深了學生對金屬化學性質的理解和應用。

（五）布置作業

為了鞏固所學知識，我給學生布置了課后作業，主要選擇了一些金屬的化學性質、金屬的活動性順序以及金屬與氧氣的反應等內容。同時，要求學生完成一個實驗報告，記錄實驗過程、實驗結果和實驗結論，以提高學生的實驗能力和觀察能力。在布置作業時，我重點提醒學生注意作業的完成方式和時間，強調作業的重要性和意義。另外，我還提供了作業的答案和解析，方便學生在家中對照答案進行自評和反思。

五、教學反思

在“金屬的化學性質（第1課時）”的教學中，我認為還有以下提升的空間。

1.學生在做鎂和氧氣反應實驗時，因為操作不規范，實驗效果不明顯。為了解決這個問題，我需要在以后的教學中加強實驗操作的規范性訓練，確保學生能正確又安全地做實驗。同時要引導他們多觀察實驗現象，提高他們的觀察力和科學素養。

2.在講解金屬和氧氣反應規律時，我沒能讓學生的已有知識和新知識很好地結合。有些學生聽不懂，說明我的講解邏輯性不夠強。今后我會更注重知識的連貫性和系統性，用更多實例和圖表來幫助學生理解抽象的化學知識，并要密切關注學生的反饋，及時調整教學方法，確保他們能理解并掌握重點和難點。

3.小組討論環節中，我發現有些學生參與度不高。可能是由于我沒給他們足夠的準備時間和明確的討論任務。在以后的教學中，我會提前布置討論主題，讓他們有充足的時間準備。討論過程中，我會多引導和鼓勵他們，激發他們的學習興趣。

（作者單位：貴州省畢節市黔西市第三中學）

編輯：張俐麗