摘要:從日常生活中尋找與化學相關的知識,使學習內容貼近學生生活;從工廠生產流程中提煉化學反應原理,展示化學在工業領域的應用;從化學技術發展史中選取經典案例,幫助學生了解化學知識;結合環境問題,培養學生的環保意識;設計居家趣味實驗,讓學生在實際操作中發現化學現象。這些路徑旨在開發有趣、實用的主題式教學資源,為初中化學教學提供有效支持。
關鍵詞:初中化學;主題式教學資源;問題
作者簡介:季曉云(1982—),女,江蘇省南通市通州區育才中學。
在新課程改革的背景下,初中化學教育更加注重學生核心素養的培養,強調將學科知識與現實生活緊密結合,以提升學生的實踐和知識應用、科學探究能力。傳統的講授模式難以充分激發學生的學習積極性。對此,開發主題式教學資源成為一種有效的教學手段。主題式教學資源需要教師將化學知識融入真實情境之中,引導學生在探究過程中主動學習并應用知識。這既增強了學習的趣味性和實效性,又培養了學生的批判性思維、解決問題的能力,讓學生對化學形成深刻的理解。
一、主題式教學資源概述
主題式教學資源是圍繞特定主題開發的教學資源,與教學內容、實驗過程、情境問題等息息相關。主題式教學強調從真實情境和學生的生活經驗、興趣出發,通過多樣化的學習活動來實現學生對知識的深度理解和綜合運用。這種注重跨學科整合、問題解決和實踐活動的教學模式,旨在培養學生的化學觀念、科學思維、科學探究與實踐、科學態度與責任等核心素養。
主題式教學資源在初中化學教學中具有多方面的作用。其一,主題式教學資源有助于培養學生的學習興趣和自主學習能力。教師通過主題式教學資源設計有趣的情境和活動,能促使學生開展有意義的學習活動,提升其參與感和學習積極性。其二,主題式教學資源有助于讓學生形成對知識的全面理解。學生圍繞一個主題將零碎的知識點進行整合,有助于建立知識之間的邏輯關系和系統的知識結構,實現知識的遷移與應用。其三,主題式教學資源有助于培養學生的實踐能力等綜合素養。教師設計豐富的探究活動、實驗內容和情境任務,能夠讓學生在實踐中運用所學知識,發展多種能力。
二、初中化學主題式教學資源的開發路徑
(一)從實際生活中選擇主題
在開發初中化學主題式教學資源時,從實際生活中選擇主題是一條有效的路徑。這樣能夠將化學知識與學生的日常生活緊密聯系起來,讓學生認識所學內容的實用性。生活中與化學相關的主題包括食品化學、衛生與健康等。圍繞這些主題開展教學,能幫助學生深入了解化學反應的實際應用,提升他們的批判性思維和創新能力,激發他們對科學探究的興趣和熱情。
例如,對于自熱火鍋這種常見的產品,教師可以設計“食品加熱與化學反應”這一主題,讓學生探究自熱火鍋加熱包中發生的化學反應的原理、反應過程中釋放的熱量。教師可以將這一主題所對應的課程分為多個階段,并設計一系列任務和問題來引導學生深入探究。在課程一開始,教師可以提出“自熱火鍋是如何加熱的?”這個問題,并展示自熱火鍋的實物或播放關于自熱火鍋加熱過程的視頻,引出本課主題。在探究環節中,教師可以引導學生動手進行實驗,使用生石灰(氧化鈣)和水模擬自熱火鍋的加熱過程,讓他們觀察反應現象并測量溫度變化。其間,教師可以利用“生石灰和水反應的化學方程式是什么?”“為什么這一化學反應能夠使水溫迅速上升?”“如何計算這一化學反應釋放的熱量?”等問題,幫助學生深入理解反應原理。在分析環節中,教師可以引導學生基于實驗探討不同物質的加熱效果,啟發學生思考為什么自熱火鍋一般選擇用生石灰而不用其他物質加熱,并讓學生回答與加熱包相關的安全問題等。學生可以從反應速率、成本等角度分析加熱自熱火鍋的材料選擇條件。在拓展環節中,教師可以鼓勵學生針對加熱包可能存在的安全隱患提出改進建議。通過這樣的學習過程,學生不僅可以鍛煉動手能力,還可以培養實驗設計和數據分析的技能。
(二)從化工生產中選擇主題
教師可以從化工生產中選擇主題,豐富初中化學主題式教學資源。這樣能夠彰顯化學在工業中的重要作用,也能夠將抽象的化學概念與實際生產過程相結合,使學生的學習更有意義。化工生產涉及的反應原理、工藝流程等可以作為主題式教學資源。
例如,在“硫酸的工業生產”這一主題的教學中,為了讓學生了解制備硫酸的原理、反應條件以及催化劑的作用,教師可以播放或展示工廠制備硫酸的視頻或圖片,啟發學生思考硫酸的制備過程、硫酸在工業中的用途,以及工業生產要注意安全和減少污染的原因。在探究環節中,教師可以讓學生在小組內討論制備硫酸的流程,并通過實驗或仿真軟件觀察二氧化硫轉化為三氧化硫和三氧化硫溶于水生成硫酸的過程,進而得出“此反應的化學方程式是什么?”“催化劑的作用是什么?”“反應條件對生產的影響是什么?”等問題的答案。之后,學生需要對工藝參數的優化進行分析,圍繞“工廠如何改善生產條件以提高效率?”“工廠如何減輕二氧化硫排放對環境的影響?”等問題展開探討。在拓展環節中,教師可以鼓勵學生研究化工生產與可持續發展的關系,并提出有利于實現綠色化學的方案。在總結環節中,根據各小組展示的成果,教師可以歸納制備硫酸的核心知識,并反思自己還能從化工生產中選取哪些教學內容。學生在這樣的主題式學習中,能夠掌握與硫酸相關的反應原理和工藝流程,提升應用化學知識解決實際問題的能力,培養自身對工業化學的興趣。
(三)從化學史中選擇主題
借助化學史進行主題選擇有利于開發初中化學主題式教學資源。化學史涉及古代的重要發現和技術,不僅能夠激發學生的學習積極性,還能幫助他們理解相關的化學知識。
例如,冶煉鐵的發展歷程彰顯了化學在推動人類文明進步方面的關鍵作用。因此,教師可以選取“冶煉鐵的化學原理”作為主題,讓學生學習古代的鐵礦石冶煉、現代的高爐煉鐵的化學知識,了解其中的反應原理,認識到科學技術與社會需求是密切相關的。在具體的教學過程中,首先,教師可以借助圖片提出“古人是如何從鐵礦石中提煉出鐵的?”“鐵器的出現對人類文明有何影響?”等問題,激發學生對于鐵的冶煉的學習興趣。接著,教師可以介紹高爐煉鐵的基本原理和流程,讓學生了解高爐煉鐵的原料有鐵礦石、焦炭等。然后,教師可以組織學生進行模擬實驗或觀看相關視頻,讓學生觀察鐵礦石在高溫下還原成鐵的過程,寫出對應的化學方程式,并回答“為什么鐵礦石的還原需要高溫?”“焦炭在高爐煉鐵中起什么作用?”等問題,從而進一步理解高爐中發生的化學反應。隨后,教師可以講解關于高爐煉鐵中的能量消耗以及高爐渣的處理的內容,引導學生思考如何改進高爐煉鐵工藝以減少環境污染。最后,教師可以總結煉鐵技術的發展對人類社會和環境的影響,加深學生對鐵的化學性質的理解,同時鼓勵學生探討未來煉鐵技術的發展方向。通過對相關問題的討論,學生不僅能夠深入了解冶煉鐵的化學原理,還能夠為應對化學的實際應用中的挑戰提出創新性的方案。
(四)從環境保護中選擇主題
從環境保護中選擇主題可以將化學知識與實際的環境問題相結合,增強學生的學習動力和環保意識。環境保護的主題涵蓋空氣質量、溫室效應、水資源利用、塑料污染等。學生可以通過學習相關的化學知識,了解化學在環境保護中的應用。
例如,在以“塑料污染與降解”為主題的教學中,為了讓學生認識塑料的分子結構、塑料污染的危害以及可降解塑料的發展歷程,教師可以借助視頻分析塑料垃圾對環境和生物的影響,引導學生圍繞“為什么塑料垃圾會對環境造成嚴重的污染?”“塑料污染對人類和其他生物有哪些危害?”等問題展開討論,引發學生對塑料污染的關注。在接下來的環節中,教師可以介紹塑料的分子結構,讓學生知道傳統塑料難以被降解的原因。在學生展開進一步的探究時,教師可以介紹可降解塑料,引導學生討論其在替代傳統塑料方面的優勢和局限性,并回答“可降解塑料對減少塑料污染起著什么樣的作用?”“可降解塑料的使用有哪些挑戰?”等問題。之后,學生需要分組設計一項宣傳“減少對塑料的使用次數”或“回收利用塑料”的環保理念的活動,并在活動中融入本組的創意。活動結束后,教師可以對本課內容進行總結,深化學生對塑料和環保的相關知識的理解,增強學生的社會責任感。通過學習這一主題對應的內容,學生能夠認識塑料污染,并從化學的角度了解如何通過對材料的創新來保護環境。
(五)從居家趣味實驗中選擇主題
從居家趣味實驗中選擇主題是一種對學生有吸引力的主題式教學資源開發路徑。這種路徑有利于建立實驗現象與化學知識的聯系,讓學生使用家中常見的材料進行簡單的實驗,直觀地理解化學概念和反應原理,激發學生的好奇心。居家趣味實驗涵蓋酸堿反應、物質的溶解、氣體的生成等多個主題。學生在居家趣味實驗中可以輕松完成觀察實驗現象等任務,學到基礎的化學知識,并在動手操作中培養探究精神和解決問題的能力。
例如,“制作檸檬電池”這一實驗可以讓學生了解酸是如何與金屬反應產生電流的。通過簡單的材料和步驟,學生能夠親手制作一塊能點亮小燈泡的電池,直觀地理解電池的工作原理。又如,教師可以設計“自制天然指示劑”這一主題,引導學生思考“自己家中哪些物質是酸性的?哪些物質是堿性的?”等問題,再讓學生利用紫甘藍、紅皮洋蔥等食材來檢測檸檬汁、蘇打水、肥皂水的酸堿性。這樣的實驗能讓學生了解酸堿反應和酸堿指示劑的變色原理,鍛煉他們的觀察和分析能力。再如,對于“空氣中的二氧化碳檢測”這一主題,學生可以借助碳酸飲料等材料檢測二氧化碳的含量,回答“為什么碳酸飲料會產生氣泡?”等問題,了解氣體的溶解性。通過實驗,學生可以認識二氧化碳的性質及其主要來源。
結語
探索初中化學主題式教學資源的開發路徑,對于推進化學教育改革、提升教學質量具有重要的價值。采用開發初中化學主題式教學資源的多種路徑,結合學生的生活實際、工業生產案例、周邊的環境問題等講解化學知識,可以使化學課堂更加生動、有趣。這樣的探索有助于提升學生的學習興趣和主動性,培養學生的科學素養、創新思維和問題解決能力。在主題式教學中適當融入多樣化的實驗與跨學科的內容,有助于學生理解化學在社會發展和日常生活中的重要性。為了滿足課程標準對學生核心素養的培養要求,教師應當持續尋找與學生密切相關的化學教學主題,優化教學設計,使相關實驗易于操作,讓學生在實際操作中感受化學的魅力,進一步提升學生的實踐能力和創新意識,為學生的發展提供廣闊的空間和有力的支持。
參考文獻:
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