朱婉平
摘 要:笔者基于新课标理念,将人教版初中化学“第六单元二氧化碳与水反应”和“第十单元氢氧化钠与盐酸反应”的教材内容进行整合,提炼出“使反应现象明显呈现”的实验设计的思路,归纳出常用的方法,采用实验教学的形式,实现“教—学—评”一体化,有效培养学生的化学核心素养。
关键词:教材整合;核心素养;教学设计
一、素养为本,体现“教—学—评”一体化
新课标指出:需從“宏观辨识与微观探析”“变化观念与平衡思想”“证据推理与模型认知”“科学探究与创新意识”“科学态度与社会责任”五个方面来培养学生认识层面、实践层面和价值层面三个维度的化学核心素养。若把当中的“变化观念与平衡思想”改为“变化观念与守恒思想”就更切合初中教学实际。课堂教学是落实核心素养培养的主阵地,而课堂评价可以起到验证教学效果的作用,实施“教—学—评”一体化有助于促进教学质量的提升。因而,合理组织课堂教学内容、创设问题情境、精心设计实验探究活动等是实现素养为本、体现“教—学—评”一体化的化学课堂的有效手段。基于这一思路,笔者选择将人教版初中化学“第六单元二氧化碳与水反应”和“第十单元氢氧化钠与盐酸反应”的教材内容进行整合,提炼出“使反应现象明显呈现”的实验设计的思路和归纳出常用的方法。
二、教学分析
(一)教材内容
实验是学习化学知识和技能的重要途径。清晰的反应现象是发挥实验作用的重要保证,可以激发学生学习的兴趣和开启学生思维。但有部分实验的主要过程没有明显现象。教材在第六单元的二氧化碳与水反应和第十单元的盐酸与氢氧化钠的反应中借助酸碱指示剂,通过转换使反应现象明显呈现,从而说明物质之间发生了反应。但教材并没有对此进行归纳,学生没有理解其实质。本课尝试对这部分内容进行整合,提炼出“使反应现象明显呈现”的设计思路和常用方法,帮助学生建构对该类问题的认知模型。解决该类问题往往需要运用酸碱盐的化学性质,因此,本课是一节以设计实验“使反应现象明显呈现”的实验专题复习课,其实质是对酸碱盐化学性质的复习提升。
(二)学情分析
学生已掌握一定的酸碱盐的知识,具有一定的思维能力、合作交流能力和实验探究能力。但经检测发现,学生对酸碱盐知识的规律和实质理解不透,难以灵活地进行迁移、整合。
本节是复习课,学生容易对教学内容产生“炒冷饭”的感觉,因而采用实验探究的教学方式,精心设计实验活动,激发学生学习兴趣和参与度。
(三)教学目标及重难点
1. 教学目标
知识与技能方面:(1)知道可以通过转换使反应现象明显呈现;(2)理解“使反应现象明显呈现”的思路;(3)运用该思路设计实验。
过程与方法方面:(1)能积极参与讨论和实验探究,培养良好的思维习惯和学习习惯;(2)通过课堂上对知识的讨论、归纳小结,培养学生使知识系统化的学习能力;(3)通过建立学科内多知识点的联系,培养学生的综合分析能力、思维能力和创新能力。
情感态度与价值观方面:(1)增强学生对化学的好奇心和探究欲;(2)通过小组合作的方式,培养团结协作的精神;(3)通过实验探究和实验反思,培养学生严谨求实的科学态度。
2. 教学重点、难点
理解和运用“使反应现象明显呈现”的设计思路;利用酸碱盐化学性质,设计多种不同的实验方案。
(四)教学过程
教学环节1:情景导入,明确主题
【学习活动1】观看节选的视频《美丽化学》,深刻感受化学反应现象之美。明确本课的主题:如何使某些没有明显实验现象的化学反应也能呈现明显的反应现象?
设计意图:激发学生对化学的兴趣和热爱,唤起学生对本节课学习的动力和好奇心。
教学环节2:引导分析,归纳思路
【学习活动2】回顾教材中没有明显反应现象的化学反应,并根据教材中的实验探究图(图1和图2),思考、回答以下问题:
针对图1:二氧化碳与水反应生成了什么?教材是如何证明两者发生反应的?设计思路是什么?
针对图2:教材是如何证明两者发生反应的?设计思路是什么?
设计意图:启发学生自主归纳出两种设计思路:验证反应物消失和验证生成物存在。使学生形成对该类问题的模型认知,为后续的学习做好准备。
教学环节3:小组实验,强化模型
【学习活动3】根据导学案的指引,完成实验探究一的实验A和实验B,证明盐酸与氢氧化钠发生了反应。实验后,思考并回答以下问题:1. 为什么两支试管的现象不同?2. 是如何证明盐酸和氢氧化钠发生了反应的?(从设计思路来分析)3. 根据该设计思路,还有哪些可行的实验方案?
设计意图:借助证明盐酸和氢氧化钠能发生反应,复习了酸碱盐的化学性质,有利于帮助学生强化刚建立的模型认知,理清思路,促进化学知识的灵活迁移,培养学生“变化观念”这一核心素养。
【学习活动4】思考、分析:能否从验证生成物(氯化钠)存在的角度来设计实验证明盐酸与氢氧化发生了反应?
设计意图:启发学生从宏观和微观两个角度来分析问题,引导学生从离子角度去理解复分解反应的实质,从而培养学生“宏观辨识与微观探析”这一核心素养。同时,让学生明确:在设计实验时,应先排除反应物和生成物性质的干扰。
教学环节4:设计实验,自主探究
【学习活动5】从“验证反应物消失”的角度设计实验:验证二氧化碳与氢氧化钠反应。
1. 小组讨论:选择验证哪种反应物消失?如何设计实验?
2. 展示方案。
3. 评价方案:通过生生互评和教师点评,选出合适的实验方案,并分析实验中的干扰因素,提出合理的修改意见。
4. 动手实验:根据提供的药品和仪器,完成改进后。
如图3的对比实验。通过对比塑料瓶变瘪的程度,得出相应的实验结论。
5. 应用拓展:分析图4中相应的实验现象。
【学习活动6】从“验证生成物存在”的角度設计实验:验证二氧化碳与氢氧化钠反应。
以学习活动5中瓶1反应后的溶液作为研究对象,提供药品,学生自主探究:小组讨论、优选方案、实验验证、成果汇报。按要求完成实验步骤、实现现象、实验结论的填写并对当中的异常现象进行分析:(1)滴加氯化钡溶液的为何比滴加澄清石灰水的沉淀要多?(2)个别小组选用滴加稀盐酸的方法,但没有看到气泡,为什么?如何改进?
设计意图:该环节是本课的重难点和高潮。选取二氧化碳与氢氧化钠反应,便于学生利用学过的酸碱盐知识从两个角度来设计实验,帮助学生复习酸碱盐的性质,提升学生对知识、原理的运用能力。将活动分成两部分,并设计有梯度的问题,帮助学生理清思路。在活动中培养学生“科学探究能力和创新意识”这一核心素养,并通过实时的生生互评、教师点评和问题反思,进一步加深对酸碱盐的性质和反应的理解。
教学环节5:自主小结,提升思维
【学习活动7】谈谈对“使反应现象明显呈现”的实验设计的一些体会。
设计意图:让学生重温探究历程、分享学习成果,培养学生分析总结能力。
教学环节6:直击中考,反馈评价
【学习活动8】限时独立完成节选的两道中考题,然后进行小组内纠错,再由学生自主上台说题。
设计意图:节选的两道中考题难度递进,有利于学生运用本节课的化学思维,把握考点,提炼解题方法和规律。
(五)教学反思
本节课是复习课,也是初中化学教学中一个重点和难点,笔者做了一些大胆的尝试,使得本节课有以下特点。
1. 源于教材,高于教材
以教材的实例为蓝本,引导学生从“使反应现象明显呈现”这一新颖的角度将不同单元的内容进行整合和归纳,提炼设计思路,提高教学的有效性,是“回归教材,并对教材进行二次开发”。
2. 提升思维,培养素养
教学层层深入,将知识、问题、情景、活动有机合成一体,引导学生学会整合相关知识,建构对该类问题的模型认知。在探究过程中,始终贯穿对学生的核心素养的培养。
3. 多元评价,学生主导
通过实验探究、实验反思、应用拓展、小组讨论、自主小结、小组纠错、自主说题等多元的教学形式,多角度评价学生,体现“学生主体,教师主导”的课程理念。