■潘志妹

一、學(xué)情分析

“發(fā)熱包引發(fā)的探究”這節(jié)課的施教對象是九年級第一學(xué)期期末的學(xué)生，他們對金屬的性質(zhì)、用途、檢驗、制備等知識點比較熟悉。通過對班級不同層次的學(xué)生進行問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，多數(shù)學(xué)生在物質(zhì)主題學(xué)習(xí)方面存在著幾類問題。

一是學(xué)生對獨立知識點掌握得較好，但對知識與知識之間的關(guān)聯(lián)性理解不夠，難以形成系統(tǒng)的知識框架。如筆者提出三個問題：1.鐵的物理性質(zhì)有哪些？2.化學(xué)性質(zhì)有哪幾條？3.如何檢驗鐵粉？學(xué)生回答第三個問題的正確率明顯低于前兩個。究其原因，學(xué)生在理解物質(zhì)的性質(zhì)以及利用物質(zhì)的性質(zhì)來進行物質(zhì)的檢驗這些知識的關(guān)聯(lián)上是相互割裂的，所以不會利用第1個、第2個問題來解決第3個問題。甚至有些學(xué)生缺乏對知識內(nèi)在聯(lián)系的理解，采用背誦記憶的方法來學(xué)習(xí)化學(xué)。試想，在化學(xué)的章節(jié)復(fù)習(xí)階段，當(dāng)背默成為常態(tài)時，這種方式怎能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、誘發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望、開發(fā)學(xué)生的情智呢？

二是學(xué)生對教材上重點要求的物質(zhì)的知識掌握尚好，但是對研究未知物質(zhì)的思路方法掌握不夠。例如學(xué)生知道鐵的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、制備、生銹、檢驗等，但是面對如何在混合物中檢驗鐵等問題時就無從下手了。只有在知識的不斷運用、問題的不斷解決中才能逐步走出困境。

三是學(xué)生平時動手操作的實驗大多數(shù)是定性檢驗或鑒別，而定量分析、測定并計算的實驗相對較少。設(shè)計定量實驗、獲取關(guān)鍵數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、提高實驗的準(zhǔn)確性、精確性以及實驗誤差的分析能力有待訓(xùn)練和提高。

綜上所述，筆者認為，物質(zhì)主題教學(xué)的目的不僅在于幫助學(xué)生掌握常見的幾種物質(zhì)的知識，還必須幫助學(xué)生認識化學(xué)學(xué)科研究物質(zhì)的一般思路與方法。而這光靠講解與告知是不能達成的，學(xué)生必須在不斷的發(fā)現(xiàn)過程中去體會，在多次運用過程中不斷領(lǐng)悟，才能轉(zhuǎn)化為自身的科學(xué)素養(yǎng)。

基于以上對課標(biāo)、學(xué)情的分析以及主題教學(xué)的認識，筆者在激發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)物質(zhì)主題方面做了一些思考與實踐，“一袋發(fā)熱包引發(fā)的探究”一課就是復(fù)習(xí)階段的典型課例。筆者從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀三個維度設(shè)計了本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)。

一是以超能量發(fā)熱包為背景，再認識金屬的性質(zhì)，進而掌握金屬的制備與運用。

二是通過設(shè)計方案并定性驗證超能量發(fā)熱包中是否含有鐵粉，定量測定其中鐵的質(zhì)量分數(shù)，鞏固物質(zhì)的鑒別、檢驗、化學(xué)計算、相關(guān)實驗操作技能，體驗科學(xué)探究的方法，提升實驗設(shè)計、評價和探究的能力。

三是通過小組合作的探究形式，增強學(xué)生合作意識，鍛煉學(xué)生組內(nèi)、組間的交流評價能力，感受團隊合作的重要性，在交流與匯報中，培養(yǎng)學(xué)生傾聽的習(xí)慣和互相尊重的態(tài)度。

二、主題教學(xué)的實踐

本節(jié)課主要包含四個環(huán)節(jié)。

環(huán)節(jié)一、引入發(fā)熱包。

問題：戶外探險人士想要吃上熱騰騰的飯菜，怎么辦？展示發(fā)熱包，引導(dǎo)學(xué)生進行分組實驗：取樣并加水，觀察到很快放出大量熱，產(chǎn)生很多蒸汽。從中提取相關(guān)信息，根據(jù)已學(xué)知識猜測發(fā)熱包中有什么，依據(jù)又是什么。

學(xué)生匯報交流：發(fā)熱包中可能含有氧化鈣，原因是氧化鈣與水反應(yīng)放熱；也有可能含有氫氧化鈉固體，原因是氫氧化鈉固體溶解于水中放出熱量；也有可能是鐵粉，學(xué)生從原有的知識經(jīng)驗得出鐵的生銹、鐵的緩慢氧化也會釋放熱量。

設(shè)計意圖：從市面上的超能量發(fā)熱包引入，學(xué)生分組實驗，由發(fā)熱包遇水產(chǎn)生大量熱，很自然地調(diào)動學(xué)生探究其發(fā)熱原理的欲望。通過對成分的猜測，回顧暖寶寶的工作原理，也進一步復(fù)習(xí)了鐵與氧氣的兩種氧化反應(yīng)，由暖寶寶的成分分析其中鹽的作用是加快反應(yīng)速率。那發(fā)熱包中到底有沒有鐵粉呢？自然過渡到第二環(huán)節(jié)。

環(huán)節(jié)二、檢驗發(fā)熱包中是否含有鐵粉。

問題：在進行猜測后，本節(jié)課以金屬為研究對象，請同學(xué)們思考如何驗證發(fā)熱包中是否含有鐵粉。

學(xué)生回顧鐵的相關(guān)性質(zhì)，明確在排除四氧化三鐵干擾的情況下，利用“鐵能被磁鐵吸引”這條性質(zhì)檢驗鐵粉最為簡便。接著根據(jù)教師展示的發(fā)熱包中的成分——焙燒硅藻土、鐵粉、鋁粉、木炭粉、鹽等，在明確發(fā)熱包成分的基礎(chǔ)上，提出新的問題：若只由冒氣泡或者產(chǎn)生亮紅色的固體能否確定發(fā)熱包中含有鐵粉？在此基礎(chǔ)上，由特殊到一般，最終由鐵、鋁的性質(zhì)歸納金屬的化學(xué)性質(zhì)。

問題：在有鋁干擾的情況下，如何檢驗其中的鐵粉？

學(xué)生思考后交流并提出方案：①化學(xué)反應(yīng)除去鋁，驗證鐵的存在；②磁鐵吸出，驗證鐵；③直接加酸或者硫酸銅溶液，修正對現(xiàn)象的全面觀察與表述。在此基礎(chǔ)上，教師引導(dǎo)學(xué)生一起歸納得出混合物中物質(zhì)的檢驗思路：如雜質(zhì)無干擾，可以忽略雜質(zhì)的影響；若雜質(zhì)有干擾，則采取合適的方法除去雜質(zhì)或提取出待檢測物質(zhì)進行檢驗或者修正對需觀察現(xiàn)象的表述。

設(shè)計意圖：金屬的化學(xué)性質(zhì)是初中化學(xué)中必須掌握的內(nèi)容，如果只回顧一下所學(xué)知識，應(yīng)用這些知識解幾道題，雖不能說這種教學(xué)無效，但是這種教學(xué)方式是不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的，更加無法讓學(xué)生形成研究物質(zhì)的思路與方法。但是本環(huán)節(jié)中將所學(xué)的知識置于平時的生活情境之中，所設(shè)計的問題對學(xué)生來說有一定的挑戰(zhàn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望高漲，在問題的解決之中不斷提升素養(yǎng)。

環(huán)節(jié)三、測定發(fā)熱包中鐵的質(zhì)量分數(shù)。

問題：發(fā)熱包中成分復(fù)雜，故將問題簡化。現(xiàn)在有一鐵粉、木炭粉、食鹽的混合樣品，請設(shè)計實驗，測定樣品中鐵的質(zhì)量分數(shù)。

學(xué)生經(jīng)過交流與討論，分組匯報以下一些方案（每一步均需稱取樣品的質(zhì)量m1）。

方案一：稱取一定質(zhì)量的樣品m1，另用磁鐵吸出鐵粉，測剩余固體的質(zhì)量為m2，由此計算出鐵的質(zhì)量為（m1-m2）。

方案二：稱取一定質(zhì)量的樣品m1，再用磁鐵吸出其中的鐵粉，接著將鐵粉刮下，稱量鐵粉的質(zhì)量為m2。

方案三：稱取一定質(zhì)量的樣品m1，稱取燒杯的質(zhì)量為m，向其中加入足量稀鹽酸，質(zhì)量為m2，將其中的鐵粉完全反應(yīng)后，燒杯及燒杯中剩余物質(zhì)的總質(zhì)量為m3，則產(chǎn)生的氫氣質(zhì)量為（m1+m+m2-m3），根據(jù)化學(xué)方程式，可求出發(fā)熱包中鐵粉的質(zhì)量為28×（m1+m+m2-m3）。

當(dāng)筆者問大家以上三個方案，哪個比較好？理由是什么？學(xué)生之間相互評價，思維活躍，以下是學(xué)生的發(fā)言片段：

學(xué)生1：我認為方案二比較簡單，數(shù)據(jù)的獲得也比較方便。

學(xué)生2：方案二其實存在一些誤差。在磁鐵吸出鐵粉時可能會帶出木炭粉或者食鹽。

學(xué)生3：這樣看來，其實方案一也存在著類似的誤差。

學(xué)生4：方案三其實也會有一些誤差，因為氫氣逸出時會帶出水蒸氣，導(dǎo)致最終的結(jié)果偏大。

設(shè)計意圖：在這一教學(xué)環(huán)節(jié)中，學(xué)生的思維發(fā)散，依托金屬的性質(zhì)設(shè)計方案，經(jīng)過交流匯總，把物理方法與一些化學(xué)方法都想到了，當(dāng)然學(xué)生所設(shè)計的實驗方案遠遠不止這些，本節(jié)課學(xué)生充分領(lǐng)悟了化學(xué)的思辨之美。而在方案交流、互評質(zhì)疑的環(huán)節(jié)中民主開放、氛圍活躍，學(xué)生在不斷地傾聽與質(zhì)疑的過程中，強化了化學(xué)實驗觀，培養(yǎng)了科學(xué)探究的創(chuàng)新精神。

環(huán)節(jié)四、制備鐵粉

任務(wù)：根據(jù)所提供的由低碳鋼制備鐵粉的工業(yè)流程圖，書寫在焙燒爐與帶式還原爐中的化學(xué)方程式。

問題：思考工業(yè)在使用帶式還原爐時的安全注意事項。

設(shè)計意圖：真正認識一種物質(zhì)，需要對它有一個全面的了解。通過這一環(huán)節(jié)問題的設(shè)計，學(xué)生不僅了解了鐵粉的消亡途徑，即鐵的生銹，也了解鐵粉的制備途徑，其中一些問題的設(shè)計更是對實驗室煉鐵的復(fù)習(xí)，工業(yè)流程圖的出示也是鍛煉學(xué)生捕捉有效信息的能力和綜合分析的能力。在本節(jié)課的最后，筆者引導(dǎo)學(xué)生從中提煉物質(zhì)探究的一般過程，讓學(xué)生初步領(lǐng)悟探究未知物質(zhì)的思路與方法。

三、對初中化學(xué)主題教學(xué)的感悟

整節(jié)課的設(shè)計，筆者圍繞學(xué)生的好奇、好問、好動，精心設(shè)計，環(huán)環(huán)相扣，引領(lǐng)學(xué)生圍繞著發(fā)熱包去一步一步地發(fā)現(xiàn)并解決問題，把整節(jié)課的難點逐步分散。作為整節(jié)課的學(xué)習(xí)主體，學(xué)生深刻體驗到自己是有能力去設(shè)計實驗并且完成探究實驗的。在方案交流設(shè)計的過程中，教師走入學(xué)生中間，共同參與科學(xué)探究過程，了解學(xué)生探究時的困惑，并適時點撥，使同學(xué)之間的交流討論達到深化理解新知識、掌握思路、學(xué)懂弄通的目的。

經(jīng)過實踐，筆者認為主題教學(xué)的優(yōu)點是：一是立足于以學(xué)生為本的思想。筆者為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了有挑戰(zhàn)性的問題情境，以發(fā)熱包的研究引出主題，對于這種成分未知的物質(zhì)，以成分的猜想、驗證、含量的測定及制備這幾個問題貫穿本節(jié)課，具有情境之美。這些問題情境，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，喚醒學(xué)生的主體意識。二是讓學(xué)生自由地去解讀情境。通過小組的合作交流，提倡學(xué)生發(fā)表自己的觀點，追求的目標(biāo)不是唯一正確的答案，而是注重學(xué)生思維過程的展開，具有邏輯之美。三是教師不再是知識的權(quán)威與講解者，而是教學(xué)的組織者。在平等自由的環(huán)境之中，學(xué)生與學(xué)生之間、學(xué)生與教師之間產(chǎn)生思維的碰撞，構(gòu)建民主、平等、合作的師生關(guān)系。

筆者發(fā)現(xiàn)在設(shè)計主題教學(xué)的過程中，最關(guān)鍵的是選擇合適的主題，即恰當(dāng)?shù)膯栴}情境。課堂內(nèi)學(xué)生能否研討起來？研討的問題是否深刻？能否在復(fù)習(xí)課中促進學(xué)生思維能力的提升？教師在課前所設(shè)置的主題如果太簡單，學(xué)生就會缺乏研究的興趣，那么主題教學(xué)就不能順利展開。反之，如果設(shè)置的主題太難，學(xué)生理解不了，無法利用所學(xué)的知識建立聯(lián)系，探究同樣無法進行。所以，教師必須平時善于留心身邊的化學(xué)物質(zhì)，做個有心人；同時也需要了解學(xué)情，吃透知識，選擇合適的問題進行探究；對于拋出的問題一定要生動有趣、難度適宜。

主題教學(xué)要努力給學(xué)生打下兩個底子：學(xué)習(xí)的底子和精神的底子。在九年級的化學(xué)復(fù)習(xí)課堂上提高復(fù)習(xí)效率并使學(xué)生能夠始終保持積極主動的心態(tài)是非常必要的，學(xué)生在主題教學(xué)的課堂中表現(xiàn)得愿學(xué)、樂學(xué)、會學(xué)、善學(xué)，身處在自由平等的環(huán)境氛圍中，才能提升各方面的能力。