《硅酸盐矿物与硅酸盐产品》 课堂教学设计与精彩片段

杨向红

摘要：课堂采用学生自主探究、交流并汇报展示、教师引导的教学方式，使学生通过体验过程，形成正确发现问题并解决问题的思想方法，同时渗透了人文内涵、思想艺术、情感和价值观元素，引导学生从生活中发现化学、研究化学、应用化学。

关键词：课堂教学设计；精彩；自主学习

文章编号：1008-0546（2014）08-0058-04中图分类号：G633.8文献标识码：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2014.08.021

2013年12月，江苏省教科院基地学校科研协作会——镇江会议在镇江实验高级中学举行，第二天的联盟课堂化学开设的同课异构课题是《硅酸盐矿物与硅酸盐产品》，我作为开课老师早在两个月前就得到了题目开始准备，但真的很困难：1.内容少，知识要求低，难以体现化学思维的培养；2.水泥、陶瓷、玻璃虽在建筑、装修以及生活中应用广泛，但它们生产工艺中的“化学性”该如何在课堂上呈现？3.本次联盟课堂的主题是《课堂上学生自主学习活动的设计与实施》，一般的化学课均有性质探究的自主学习活动，本节内容以“知道、了解”为主，该把什么样的内容设计为自主活动，又该如何在课堂上实施呢？4.鉴于之前已经有了其他老师本节课的优秀案例，我设计的新意又该从哪里挖掘？......从最初的茫然和焦虑中回过神之后，我开始大量查阅资料，各种有关硅及其化合物的文章都对我帮助不大，但教材上本节内容的第一段话却让我眼前一亮：“硅这一古老而具有青春活力的元素，伴随着人类历史发展的脚步，在从传统材料到信息材料的发展过程中创造了一个又一个奇迹！”没错啊，高一必修对本节课内容要求本不高，没必要人为扩展内容，拔高深度，我就把“带领学生去关注生活、关注社会、关注人类、关注科学、做生活中的有心人”定为本节课的基本目标，抓住几个关键词：“古老”、“青春”、“传统材料”、“信息材料”，既然硅元素创造了很多奇迹，那么本节课就让我带领孩子们去穿越时空、见证奇迹！

一、指导思想与理论依据

高中化学课程标准的基本理念中指明：“从学生已有的经验和将要经历的社会生活实际出发，帮助学生认识化学与人类生活的密切关系，关注人类面临的与化学相关的社会问题，培养学生的社会责任感、参与意识和决策能力；同时，在人类文化背景下构建高中化学课程体系，充分体现化学课程的人文内涵，发挥化学课程对培养学生人文精神的积极作用。”

之前学生接触的一些非金属元素和金属元素，在学习过程中以具体物质为中心，教师秉承的是“化学要走向生活”的思想，把这些化学物质与生活中的现象、产品等联系起来；而本节的硅酸盐矿石（红柱石、石榴石、滑石等）及硅酸盐产品（玻璃、水泥、陶瓷用品）在学生身边广泛存在，它就是我们每个人生活的一部分，但我们从未把它们与化学联系起来，因此教师秉承的教学思想是“生活要走向化学”，一方面符合学生的认知规律，另一方面感受到化学的学科魅力。

二、教学内容分析

1. 主要内容：一、硅酸盐矿物；二、硅酸盐产品

本节课重点探究硅酸盐氧化物表示形式、硅酸钠性质的预测与探究、硅酸盐工业的生产流程以及未来发展。

2. 地位与作用

本课能让学生感受硅元素从“古老”到焕发“青春活力“的整个历史过程，认识硅酸盐的使用给现代人类文明进程所带来的重大影响，为下一课时硅化合物性质的学习及硅单质的提取打下很好的知识基础和思想准备，学生的胃口被调的很足，“我要学”的愿望强烈。

3. 教材处理

从生活中常见的含硅物质（水晶饰品、沙子、水泥、玻璃杯、紫砂壶等）入手，以实物展示的方式呈现，创设问题情境，引起学生浓厚兴趣，激发学生热烈的情绪，使学生主动而愉快的进入学习状态；进而展示自然界各种含硅矿石，让学生亲手触摸滑石的滑腻感，感受水晶在阳光下的美丽，通过交流和讨论很自然地完成硅酸盐氧化物形式的书写；通过预测硅酸钠性质学生进行实验探究，验证了硅酸钠的物理性质、化学性质和用途，最后播放硅酸钠用途的视频加深印象；硅酸盐工业采取学生课前自学课本内容，完成学案表格，课堂上汇报讨论观看视频的方式完成，课堂上学生热烈讨论了学案上设置的问题：水泥工业的环境污染问题呼唤绿色水泥生产工艺、现代新型陶瓷在材料领域大显身手、玻璃家族的新型玻璃让我们的生活越来越美……最后课堂演示光导纤维的传声、传光、传像把学生的激情带到了高潮，对未来的材料科学、信息技术充满了向往。课堂小结跟随历史的脚步在音乐声中缓缓展示一张张陶瓷、玻璃、水泥、以及新型材料的精美图片，学生在时空穿越般的感觉中感受含硅物质创造的一个个奇迹。

本节课为借班上课，采用学生自主探究、自主学习并汇报展示，教师引导的教学方式，以促使学生更多地参与教学过程，并在学习过程中培养对信息的提取整合、知识的归纳、总结和探究能力；上课前一天将前置性作业发给学生自主学习，问题式地学案也照顾了不同层次学生的水平，主要以培养兴趣为主。

三、学生情况分析

（1）本节知识要求相对较低，高中新知识不多，主要通过课堂探究活动及教学活动，培养学生学习化学的浓厚兴趣，帮助学生认识化学科学的发展与人类社会进步之间的关系。

（2）知识的学习过程中学生是没有难度的，但仅仅靠一节课是无法清晰明白硅酸盐产品的生产过程的，对于感兴趣的同学可以组织他们课后参观本地水泥厂、玻璃厂；再布置一些小论文，鼓励感兴趣的同学做深入研究。

四、教学目标设定

1. 三维目标

（1）通过图表、图片、实物、视频等展示，开阔学生视野，在总结归纳信息的同时了解硅元素在自然界主要存在形式、硅酸盐工业及产品，感受硅酸盐矿物的应用与人类文明发展的密切关系。

（2）通过硅酸钠性质的预测和探究，使学生经历实验探究和问题讨论的过程，回顾研究物质的一般方法，分析归纳硅酸盐的性质及用途，并感受化学研究对社会生产生活的作用。

（3）从传统材料到信息材料的学习，体会到“化学―人类进步的关键”，激发学习兴趣，增强学生研究、探索和发现新材料的意识。

2. 教学重点的分析与确定

重点：（1）硅酸钠性质的预测及探究；

（2）硅酸盐工业的流程、原料及产品的用途。

确定理由：本节知识性内容本就不多，对硅酸钠性质的预测和探究是对之前元素化合物学习方法的应用和巩固，有承上启下的重要作用；硅酸盐产品在无机非金属材料和信息技术等领域，在建筑领域、医疗健康及航空航天等方面都有广泛应用，并且前景广阔、地位重要。通过了解硅酸盐工业在科技、生产、生活中的应用，开阔学生眼界，了解化学与生活、生产、技术的联系，认识学科价值，激发学习化学的兴趣。

3. 教学难点的分析与确定

教学难点：硅酸钠性质的预测及探究。

确定理由：高一学生没有原子结构和元素周期律的理论为依据，很难想到通过对比碳酸钠预测硅酸钠性质，且对碳酸钠的性质也已经有些生疏和遗忘，故教学中以友情提醒的方式告知碳元素和硅元素结构上的类似将导致性质上类似，通过学案前期复习、教师课堂引导的方式达到温故知新的效果。

五、教学过程设计

1. 教学流程图（见下页）

2. 教学片段节选

（1）教学片段1：设计情境，引入新课

学生入场，播放北大神曲《化学是你化学是我》的大合唱视频。学生一入场便听到这样的歌词“父母生下的你我，是化学过程的结果；即便你我的喜怒哀乐，也是化学神出鬼没；化学，你原来如此神奇，化学，难怪你不能不火”。都感觉很有趣，瞬间将学生的思想从之前的情境中拉到化学课中来。然后让学生与含硅矿石（水晶、石英、高岭石、滑石、石棉等）亲密接触。矿石在孩子们手中传来传去，一个个发出了啧啧的赞叹声，惊异于滑石的滑腻、水晶的美丽、石英砂的坚硬，表现出了极大的热情和兴趣，增加了学生对含硅物质的感性认识，产生更直观的印象。同时与镇江当地自然资源相结合，了解当地地质、地貌，知道了当地地壳和山体中所含硅酸盐产品的种类有红柱石、石英砂，同时还有优质石灰石矿，石灰石是玻璃和水泥工业的共同原料，为马上学习硅酸盐工业留下伏笔。

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（2）教学片段2：以层层递进的问题，引导学生思考分析实验现象、原理及相关应用。

［学生汇报、交流，教师引导学生思考］学生1：加酚酞后溶液变红了，水玻璃确实是显碱性的；加稀盐酸后慢慢变稠了，最后变成了胶一样的东西，白色的。

［教师引导］这个白色胶一样的物质可能是什么呢？发生了什么反应生成的？

学生2：这个胶一样的白色沉淀应该是硅酸，硅酸钠和盐酸发生复分解反应生成的。

［教师引导］这个复分解反应发生的原理是什么？说明什么？

学生3：这个是复分解反应的强酸制弱酸，硅酸是弱酸，而且是白色沉淀。

［教师引导］水玻璃和一般的溶液相比看起来有什么不同？有细心的同学发现吗？

学生4：我把小烧杯里的水玻璃晃了晃，发现烧杯壁上沾了厚厚一层溶液，所以水玻璃应该有很大的黏性。

［教师引导］这位同学太棒了！那么有没有同学发现今天这个白色沉淀和一般的沉淀有什么不同？有谁做了大胆的尝试对它有更直观的认识？

学生5：一般的沉淀都是沉在底部，今天硅酸沉淀像胶冻一样铺满整个烧杯底部，就跟果冻一样，把烧杯颠倒过来沉淀还粘在底部掉不下来，我想硅酸也有黏性。

硅酸钠性质的探究及应用是本节的重点加难点。遵循新课程“在做中学”的理念，学生进行实验探究，教师巡视并指导，提醒学生仔细观察实验现象并记录；探究结束后以层层递进的问题引导学生思考分析实验现象、原理及相关应用，在这个过程中培养了学生观察现象、分析问题的能力，激发了学生的求知欲望，引导学生掌握科学的实验方法和思维方式，提高综合能力。

（3）教学片段3：焕发青春活力的硅元素

教材中有一段话：“硅酸盐工艺是人类最早从事的化学工艺之一。在科学技术迅速发展的今天，陶瓷不仅广泛应用于生活中，而且在农业生产、化工生产、电子工业、原子能工业航天事业等方面发挥着越来越重要的作用。”一般上课就给学生看看，但学生不能真正理解并感受到硅元素是怎么焕发青春活力的，所以课前我让有条件的同学回家查资料，课堂上与大家分享，很多学生找来了各个领域的新型现代陶瓷资料，孩子们听的如痴如醉，也许本节课在具体化学知识方面学到的不多，但我相信，就算多年后，孩子们也会记得这节化学课上听到的“永不生锈、永不卷刃”的陶瓷刀；记得具有生物亲和性的陶瓷骨骼；记得光导纤维生产过程以及在信息、医疗、国防、工业等方面的应用；记得光导纤维传光、传声、传像的神奇现象；记得在钢琴曲的背景音乐中按年代顺序缓缓出现的含硅物质图片；记得老师深情并茂的那段对未来的畅想；因为，我在他们的眼睛里看到了震撼、憧憬。若陶瓷、砖瓦显示了硅元素的“古老”，那光导纤维、硅芯片正显示了它的“青春活力”，最后通过纳米陶瓷、信息技术未来应用的展望，在每个孩子的心里描画了一个未来美好蓝图，在他们心里种下一粒继续钻研探究的种子，激励在化学方面感兴趣的同学在以后的学习中继续研究，为科技兴国、民族复兴而努力奋斗。

六、教学反思

本节课从身边的含硅物质入手，通过触摸含硅矿石学生自主预测硅酸盐的物理性质；硅酸盐氧化物形式的改写也大胆让学生交流讨论后自主小结而后展示讲解；通过硅酸钠化学性质的自主预测和自主实验探究复习了学习元素化合物的一般方法，同时以层层递进的问题设计引导学生通过实验现象思考其性质及相关应用，很好的培养了学生的化学思维。课堂中设计了很多环节充分调动学生的兴趣：寻找身边的含硅物质、亲自触摸矿石、调配水泥砂浆、实验探究、竞赛抢答，同时也渗透了人文内涵、思想艺术、情感和价值观元素。营造了真实、有效的教学情境，充分利用和调动了各种资源为教学服务，实现了课堂教学的高效性。

参考文献

［1］中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（实验）［M］ .北京：人民教育出版社，2003

［2］张向鸣，吴晶.教育学心理学［M］.广州：中山大学出版社，2011

［3］梁永平.中学化学教学论［M］.北京：北京师范大学出版社，2010

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