凸显实验教学 培养化学学习能力

庄慧琼

摘   要：以“金属的化学性质”一节教学为例，以研究一类物质的思路和方法为主线，开展以思维为核心的实验，提升探究能力，落实学生化学学科的核心素养。

关键词：实验教学;化学学习能力;金属化学性质;教学设计

1  指导思想与理论依据

近年来，福建省中考化学考试大纲对化学学习能力的要求包括：一是获取信息的能力。通过观察实验现象、模型图表及自然界、社会、生产、生活中的化学现象或简单的化学事实，准确提取有效信息，并与已有知识整合的能力。二是分析和解决（解答）简单化学问题的能力和化学实验与探究的初步能力。运用所学知识解释一些简单的化学现象、推理与判断简单的化学问题，用文字、图表和化学语言表述出分析、解决问题的过程与结果。三是化学实验与探究的初步能力。初步形成实验基本技能和认识化学科学探究的基本过程和方法。在进行“金属的化学性质”一节教学时，以金属化学性质为知识载体，以研究一类物质的思路和方法为主线，凸显以思维为核心的实验与探究能力的发展，将培养学生学科学习能力落到实处。

2   教学背景分析

2.1  教学内容分析

元素化合物是初中化学学习的重要内容，也是学生在今后的工作生活中会经常接触和应用到的知识。本节内容属于沪教版九年级化学上册第五章第一节“金属的性质和利用”的知识范畴，是该节课的核心内容，重点介绍金属和氧气、金属与酸、铁和硫酸铜等反应。在第二章，学生已学习了氧气、二氧化碳和水物质的相关知识，是个别物质的性质，而本节课是系统地学习和研究酸、碱、盐等一类物质的性质的基石。

2.2  学情分析

在本节课之前学生在前一阶段的学习中已具备的知识有：

（1）做过镁条、铁丝等在空气或氧气中反应和镁条与食醋反应的实验，知道了金属会和氧气、酸溶液反应;学习了铜绿受热分解会生成黑色氧化铜。

（2）知道了纯净物、混和物、单质、化合物、氧化物等物质类别。

（3）学习了氧气、二氧化碳等物质性质，已了解研究物质性质的方法和思路。

（4）初步学会如何正确书写化学方程式，但不熟练，应通过本节课进行加强。

同时学生具备了一定的实验基本操作能力，因此学生学习本节时可以通过自主实验探究来研究和认识物质的性质。认识、比较几种常见金属的化学性质，归纳总结其共性和个性，初步掌握这类物质的研究方法，是学生要突破的难点。

2.3  教学策略

2.3.1  利用实验探究激发学生学习兴趣

兴趣是最好的老师。本节课设计了若干个活动与探究，引导学生亲历了科学探究的全过程，将学习的主动权交给学生，促进学生具有思维深度的实验与探究能力的发展。

2.3.2  通过控制变量法进行对比实验，层层诱导学生分析归纳出结论

在观察金属与氧气反应的实验现象时，引导学生采用对比法认识铝、铜与氧气反应的剧烈程度和产物类型，建立金属氧化物的概念，了解金属活动性有差异;通过镁、锌、铁、铜与稀盐酸（或稀硫酸）反应的对比实验，一方面得出了金属化学性质的相似性，另一方面可以引导学生比较反应条件或反应剧烈程度不同，对事实和实验结果进行分析，概括出部分金属活动性顺序，进而引导学生依据得出的金属活动性顺序解释铁与硫酸铜反应原因。

3  基于核心素养的教学设计

3.1  凸显实验教学，培养化学学习力

本教学设计以“凸显实验教学，培养化学学习能力”为目标：（1）了解常见金属与氧气、酸、金属盐溶液的反应，认识金属活动性顺序和置换反应;（2）通过对金属化学性质的实验探究，认识并比较几种常见金属的化学性质，归纳总结金属化学性质的共性和个性;（3）初步学会运用化学基本观念及研究物质方法;（4）培养学生用现象与本质、共性与个性的思维方法认识客观事物[ 1 ]。其中，认识金属的主要化学性质和理解置换反应的概念，认识该类反应的基本规律是教学重点;通过控制变量法研究不同金属化学性质的差异是教学难点之一。

3.2  问题驱动，首尾呼应

课前通过多媒体展示提出生活中见到的两个片断，创设問题情境，让学生带着问题进入本节课的学习，提高学生的学习兴趣。这两个片断一是有关考古的图片资料，引导学生分析比较考古出土文物中的金银器、铜器和铁器完整度;一是情景剧展示：张妈逛街后告诉家人，她用很低的价钱买了一条漂亮的金项链，学过化学的孙女拿项链到厨房里做了一个简单的小实验后，告诉奶奶上当了。你知道原因吗？

在新课教授结束后，引导学生利用所学的知识马上解答，体现化学与生活的紧密联系，引导学生注意从生活实践中学习知识，并能够运用科学知识指导和解决生活中实际问题。比如，金属器具化学活动性越不活泼，越不容易跟其它物质发生化学反应，所以就保存得越完好;鉴别黄金项链是真是假可以采用灼烧或放入白醋中等方法。

3.3  突出科学探究，提高学生科学素养

在学习化学过程中，科学探究是一种重要的学习方式，开展科学探究活动对发展学生的科学素养具有不可替代的作用[ 2 ]。本节教材中对金属的化学性质并没有直接给出结论性的论述，因此在教学过程中设计了一系列探究活动。

[活动与探究1] 铝片、铜片分别在空气中加热，观察实验现象，完成表1的内容。

[活动与探究2] 分组做镁、锌、铁、铜与稀盐酸或稀硫酸反应的实验，观察现象，并将实验现象和反应的化学方程式填入表2。

[活动与探究3] 将一根绕成螺旋状铁丝浸入硫酸铜溶液中，观察、记录现象并完成表3。

[设计实验探究4] 如果要比较铁和银两种金属的活动性强弱，你有几种实验方案。

在探究活动中提出问题，引导学生观察、分析实验过程中产生的现象，让学生带着问题进行有目的的探究，小组讨论、交流、得出正确结论，让学生亲身体验通过实验探究活动获得科学知识，提高学生实验探究能力[ 3 ]。

3.4  引导学生对信息进行概括整合，提高学生的学科思维能力

本节课教学中，信息的概括整合主要表现在对金属和氧气、酸反应，总结出金属化学性质的共性，通过反应所需要条件和剧烈程度不同，得出金属活动性具有差异性[ 1 ]。在此基础上，教师引导学生利用金属活动性顺序解决具体的问题，概括出物质结构决定性质。通过实验探究，师生讨论并归纳：（1）大部分金属在一定条件下都能跟氧气发生化合反应生成金属氧化物（但金的化学性质不活泼，即使在高温下也很难跟氧气发生反应）。（2）主要差异是反应的温度不同。

案例分析：等质量的铁片、镁片、铝片，分别与等体积、等浓度的稀盐酸反应，图1是用手持技术温度传感器测得的反应温度变化曲线。请分析：反应中温度升高的原因并根据曲线读出三种金属活泼性[ 4 ]。

学生讨论并归纳：常见金属在溶液中的活动性顺序如图2：

金属的化学性质有共性也有差异性。不同金属与氧气反应速度主要表现在反应温度的不同。（1）随着温度升高，反应时间由低到高排列的顺序：Mg>Al>Fe >Cu >Au，这个顺序可以看出不同金属的活动性强弱不同。（2）在金属活动性顺序表中，前面的金属可以把排在后面的金属元素从它的化合物溶液中置换出来。

4   教学反思

（1）通过控制变量法研究不同金属化学性质的差异是本节课教学难点之一。因此，相对于学习能力比较差的学生来说要突破这个难点比较困难，在教学中教师应该注意对这类学生给予更多的关注和引导。

（2）归纳总结出一类物质的研究方法是本节教学的另一个难点。由于学生的逻辑思维能力不同等因素，在一节课的时间内想要让所有学生都可以歸纳总结出研究一类物质性质的方法和思路是不可能的，因此在后续的教学中必须继续引导和启发。

参考文献：

[1]舒雪方.探究化学教学中有效教学策略[J].中学生数理化（学研版），2015（4）：15.

[2]王修信.浅谈初中化学教学中学生科学素养的培养[J].教育实践与研究（B），2011（1）：25.

[3]吴长坤.高中化学实验探究式教学模式的构建与实施[J].考试周刊，2019（2）：15 .

[4] 李燕.落实学科素养，提升学习能力——海南省2018年初中毕业生升学考试化学试题导向性解析[J].新教育，2018（11）：5.