指向深度学习的初中化学教学实践初探

2024-12-23 00:00:00杨娇
初中生世界·初中教学研究 2024年11期
关键词:稀盐酸干燥剂氧化钙

化学作为一门自然科学,具有理论体系严谨和实践性强的特点。在初中阶段,化学教学旨在帮助学生建立基本的化学概念,习得基础的原理和方法,培养实验技能和科学探究能力。当前初中生在学习化学过程中,普遍存在学习积极性不高、对化学知识理解不深入、实验操作能力较弱等问题,教师需要在新教材的基础上探索新的教学方法,以激发学生的学习兴趣,促进学生实现深度学习。深度学习强调学生在学习过程中的主体地位,关注学生的思维品质和创新能力的发展。笔者探索了指向深度学习的初中化学教学实践,下面以“探究生石灰干燥剂的变质情况”教学为例进行分析。

一、教学目标

根据已有知识说出生石灰干燥剂的工作原理、发生的化学反应;通过自主探究,总结概括碱的化学性质;感受科学探究的过程,建立从定性实验到定量计算的思维方式;通过实验,养成勤于反思、勇于质疑、善于合作的学习习惯。

二、教学片段

在课堂导入环节,笔者展示生活中常见的零食,引导学生注意食品包装袋中的干燥剂,明确本节课的重点内容——探究生石灰干燥剂的变质情况,引入课题。

在此基础上,笔者布置指向深度学习的学习任务:(1)探究干燥剂的工作原理,分析干燥剂变质的原因;(2)设计实验,验证干燥剂长期放置后的成分;(3)通过定量计算,判断久置干燥剂中的成分及含量。

1.认识干燥剂的工作原理及变质原因

师:我们先看说明书,说明书上写着“氧化钙干燥剂不可食用”。你能说说干燥剂的工作原理吗?

生:氧化钙和水发生反应生成氢氧化钙。

师:干燥剂在空气中长期放置会发生哪些化学反应呢?

生:氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙又可以和二氧化碳反应生成碳酸钙。

师:请大家把涉及的化学反应方程式写在学案上。

师:你能说说生石灰干燥剂长时间放置后可能有哪些成分吗?

生:根据反应可以推测久置的生石灰干燥剂中可能有氧化钙、氢氧化钙、碳酸钙。

【设计意图】学生通过独立完成学案,独学独思,主动发现问题,对解决不了的问题进行整理,以便向小组提出。

2.实验探究干燥剂长期放置后的成分

(1)验证干燥剂中有无氧化钙

师:请大家小组讨论,设计实验,验证干燥剂中有无氧化钙,写出实验方案。

学生讨论并得出实验方案:向干燥剂中加水,观察温度变化。学生根据方案进行实验,观察实验现象,得出结论。

实验原理:氧化钙遇水会放热。实验用品:久置的干燥剂,水,试管,滴管。实验操作:取一药匙久置的干燥剂于试管中,加入两滴管的水,用手摸试管外壁。实验现象:没有明显放热。实验结论:没有氧化钙。

师:请大家再设计实验,验证干燥剂中有无氢氧化钙,写出实验方案。

(2)验证干燥剂中有无氢氧化钙

生1:先向干燥剂中加水,在得到的溶液中滴加酚酞,若溶液变红,证明有氢氧化钙。

师:嗯,有道理。氢氧化钙是碱,它的溶液是碱性的,可以用酚酞检验。

生2:可以向溶液中通二氧化碳,观察有无浑浊现象,若有,则有氢氧化钙。

师:也很好,这也是检验二氧化碳的原理。

生3:向溶液中滴加碳酸钠溶液,观察有没有沉淀。

师:嗯,厉害。氢氧化钙溶液中的钙离子可以用碳酸根离子检验。

生4:我觉得可以将稀盐酸滴加进去,看有没有反应。

师:我们思考一下,氢氧化钙和稀盐酸反应会有明显的现象吗?

生4:好像没有,这个方案不行。

生5:我觉得可以向溶液中滴加硫酸铜溶液,看有无蓝色沉淀。

师:这个方法从氢氧根离子的角度检验,看来大家真开动脑筋了。大家设计的大多数方案都是合理的,有很强的可操作性。现在请大家动手实验,将方案涉及的化学反应方程式写出来。

实验原理:氢氧化钙和酚酞、硫酸铜、二氧化碳、碳酸钠等反应(反应现象略)。实验用品:提前用久置干燥剂配制得到的溶液,酚酞溶液,稀盐酸,二氧化碳,碳酸钠溶液,硫酸铜溶液。实验操作:取1~2ml干燥剂溶液,向其中滴加酚酞溶液,或通二氧化碳,或滴加碳酸钠溶液,或滴加硫酸铜溶液。实验现象:溶液变红,或溶液变浑浊,或有白色沉淀,或有蓝色沉淀。实验结论:固体中有氢氧化钙。

(3)验证干燥剂中有无碳酸钙

师:请大家讨论验证干燥剂中有无碳酸钙。

生1:可以加水,看有没有固体不溶解,因为碳酸钙不溶于水。

师:嗯,利用了碳酸钙的物理性质。这个方案有没有漏洞呢?

生2:氢氧化钙是微溶于水的,如果用加水溶解的方法,就要加很多水。

师:所以这个方案的可操作性不强。

生3:我们可以用稀盐酸来检验,因为碳酸钙遇到稀盐酸会产生气泡。

师:这个方案是严谨的,你们能写出这个反应的化学方程式吗?

学生写化学方程式,根据设计的方案进行实验。实验原理:碳酸钙与稀盐酸反应产生二氧化碳。实验用品:久置干燥剂,稀盐酸,试管,药匙,滴管。实验操作:取一药匙干燥剂,向其中滴加1滴稀盐酸。实验现象:有气泡冒出。实验结论:有碳酸钙。

师:下面我们把几个实验进行归纳,请你总结碱的几条化学性质。

学生填写流程图中的空格并汇报,教师选出写得好的进行投影点评。

师:整个实验过程中有没有不科学的地方?如干燥剂中加水,如果没有明显发热,就证明没有氧化钙吗?

生:这个实验方法不够严谨。

师:那我们是不是可以通过定量计算的方法来进行准确判断呢?

【设计意图】本环节师生共同对问题进行理解、分析和阐释,教师引导、激发学生讨论,促进学生思维的碰撞,培养学生提出问题、解决问题的能力。其中涉及的总结流程图旨在让所有学生清楚探究的过程和目的,对学习内容有一个全面的认识,进而发现实验中的不足或者存疑之处,敢于质疑。

3.定量计算判断干燥剂的成分

根据上述环节提出的实验中的不足,过渡到研究物质组成也可用定量计算的方法。教师给出数据:(1)称取8g固体,加入足量的盐酸;(2)测出产生二氧化碳0.88g;(3)蒸发反应后的溶液并干燥,得到13.32gCaCl2。

师:请大家根据提供的数据确定干燥剂的成分。

学生思考并讨论。

师:这个问题有难度,有想法的同学可以指导其他同学。

生:首先我们可以用二氧化碳的量,求碳酸钙的质量,然后用极限值法。

师:很好。今天这节课我们从定性和定量两个角度探究了久置的干燥剂的成分,你能谈谈你的收获吗?

学生畅所欲言。

【设计意图】这一环节属于对知识的拓展与提升,教师要放心大胆地让学生自主讨论、解决问题,突出对学生学习态度、总结反思习惯的培养。

三、教学反思

本节课是一堂针对特定主题的复习课,以探究久置在空气中的生石灰干燥剂的成分为核心线索,不仅有一定的趣味性,而且紧密联系了日常生活中的化学知识。在探讨长期放置的干燥剂成分时,师生从定性和定量两个不同的角度进行了深入探究。

在定性实验环节,难度相对较低,学生能够较为轻松地进行实验操作。随着实验的推进,学生不仅进行了实验操作,还进行了深刻的反思和总结,通过归纳和整理,逐步完善了知识体系,构建了清晰的知识模块。在实验过程中,如果出现了意料之外的情况,笔者会鼓励学生珍视这些“不一样”的现象,并且会花费一定的时间来讨论这些突发情况,以此激发学生的思考和探究欲望,真正地让学生进行深度学习。然而,在定量计算部分,难度明显增加,这部分的教学目标是通过具有挑战性的计算来提升学生的思维能力。在实际授课过程中,笔者发现自己在这一部分显得有些急躁,没有给予学生足够的时间去理解和掌握这些复杂的计算方法,结果导致在定量计算这一环节,可能有一半的学生还没有完全吸收和理解所学内容。

回顾整个授课过程,笔者意识到在实践深度学习这个教学理念时,需要放慢教学节奏,更多地信任学生,放手让他们在讨论和探究中自主学习。即使这意味着学生在讨论过程中会花费更多的时间,甚至课堂的教学计划可能无法完全按照预定的进度完成,我们也应该接受这种“不完美”的课堂状态。因为正是在这种看似不完美的过程中,学生才能真正地深入学习,获得深刻的理解和知识的内化,这才是教育的真正目的和完美所在。

(作者单位:江苏省盐城市鹿鸣路初级中学)

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