申燕 楊顯江 李迪

摘要： 以“金屬的化學性質(zhì)”為例，對其教學實施流程、設(shè)計意圖進行分析，重點闡述本節(jié)課的實驗探究教學設(shè)計。教學設(shè)計力求還原真實的科學探究情境，關(guān)注學生在探究過程中化學核心素養(yǎng)的培養(yǎng)、發(fā)展以及能力的進階式提升。

關(guān)鍵詞： 實驗探究; 化學核心素養(yǎng); 關(guān)鍵能力; 金屬活動性

文章編號： 1005-6629（2019）2-0046-05??????????? 中圖分類號： G633.8??????????? 文獻標識碼： B

1? 背景介紹

2017年12月，深圳市鹽田區(qū)實驗學校楊顯江老師參加了市初中化學公開展示課活動，執(zhí)教主題為“金屬的化學性質(zhì)”第2課時的內(nèi)容。

本節(jié)課是以探究常見金屬活動性順序為核心，認識金屬的化學性質(zhì)（金屬與鹽溶液反應），并且能用金屬活動性順序解釋一些與日常生活有關(guān)的化學問題。本節(jié)課的傳統(tǒng)教學方法[1]是： 根據(jù)教材要求開展分組實驗，分析和討論實驗現(xiàn)象并得出金屬活動性順序，再運用結(jié)論進行鞏固練習。傳統(tǒng)教學設(shè)計雖然能將教材知識按部就班地呈現(xiàn)出來，但學生依據(jù)給定實驗方案按圖索驥進行實驗操作的過程缺乏主動思考，實驗的探究性不足，不利于問題意識和化學思維的培養(yǎng)。于是本節(jié)課進行大膽嘗試，試圖在初中化學課堂上較為真實地還原實驗探究過程，讓學生在精心設(shè)計的教學情境中體驗科學探究之美，發(fā)展高階思維。筆者將本節(jié)課的教學設(shè)計以及教學效果進行整理分析，以饗讀者。

2? 教學過程設(shè)計

2.1? 教學活動安排

本節(jié)課的教學環(huán)節(jié)、活動設(shè)計如圖1所示，并對其具體設(shè)計以及設(shè)計意圖進行闡述。

2.2? 教學流程

環(huán)節(jié)一： 回顧舊知，引發(fā)沖突

教師引導學生回顧上節(jié)課中得出四種金屬（Mg、 Zn、 Fe、 Cu）的活動性強弱順序，并提出問題，如果有兩種活動性強弱未知的金屬Al和Ag，運用上節(jié)課學習的比較金屬活動性順序的方法，如何判斷出Al、 Ag和這四種金屬活動性的強弱關(guān)系？學生提出利用金屬與稀鹽酸或稀硫酸反應的劇烈程度。教師按照學生提供的方法進行演示實驗，引導學生觀察實驗現(xiàn)象。學生進行分類，初步得出結(jié)論： Al和酸的反應現(xiàn)象與Zn相似，Ag和酸的反應現(xiàn)象與Cu相似。此時產(chǎn)生本節(jié)課需要探究的問題： 兩種金屬與稀鹽酸反應劇烈程度相近（Al和Zn）或者都不反應（Ag和Cu）時，如何進一步比較它們的金屬活動性強弱？

設(shè)計意圖： 本環(huán)節(jié)注重從學生已有舊知出發(fā)，學生容易產(chǎn)生學習認同感，符合學生認知的發(fā)展規(guī)律。在舊知中生長出新的問題，學生運用原有知識無法解決現(xiàn)有問題，產(chǎn)生認知沖突，從而激發(fā)學生的好奇心，增強其學習和探究的欲望。

環(huán)節(jié)二： 關(guān)聯(lián)舊知，提煉方法

教師引導學生回憶將鐵釘投入到硫酸銅溶液中的實驗現(xiàn)象，書寫化學方程式。結(jié)合上節(jié)課得出的Fe比Cu的金屬活動性強的結(jié)論，引導學生感悟此類反應所體現(xiàn)出的規(guī)律，并建構(gòu)比較金屬活動性強弱的方法模型：

A+B的化合物溶液→B+A的化合物溶液（A、B均為金屬，且金屬活動性： A>B）

設(shè)計意圖： 本環(huán)節(jié)通過已學知識之間的關(guān)聯(lián)，引導學生感悟化學反應的規(guī)律之美，提煉出新的方法，并且構(gòu)建認知模型，用于具體問題的分析解決。為學生解決上一環(huán)節(jié)中的問題提供思維導向，為下一環(huán)節(jié)學生開展實驗探究提供方法指引，起到了承上啟下的作用。

環(huán)節(jié)三： 實驗探究，探索新知

教師引導學生根據(jù)已建立的方法模型，進一步探究Al和Zn、 Ag和Cu的金屬活動性強弱，學生提出假設(shè)并在教師引導下完成實驗探究方案設(shè)計（見表1）。教師講解具體的實驗注意事項，以確保實驗安全規(guī)范、科學嚴謹。學生分組合作，選擇儀器和藥品完成實驗并做好記錄。

設(shè)計意圖： 本環(huán)節(jié)中，學生將認知模型應用于具體問題的分析，提出合理假設(shè)，并根據(jù)假設(shè)提出可行的實驗方案，在教師的幫助下逐步完成實驗方案設(shè)計，然后進行分組實驗。本環(huán)節(jié)旨在培養(yǎng)學生的科學探究意識、證據(jù)推理能力和團隊合作精神。

環(huán)節(jié)四： 歸納總結(jié)，推廣延伸

學生分享本小組的實驗成果，具體內(nèi)容包括實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)論、支撐結(jié)論的相關(guān)證據(jù)，以及實驗過程中發(fā)生反應的化學方程式。

分享過程中，學生對Cu的金屬活動性強于Ag的結(jié)論是一致認同的，但是也普遍認為實驗過程中，無論是將打磨后的Al片置于ZnSO4溶液中還是將打磨后的Zn片置于Al2（SO4）3溶液中，均無明顯現(xiàn)象，無法得出兩者活動性強弱的結(jié)論。

為使反應現(xiàn)象更加明顯，對實驗作了改進。先用ZnSO4溶液浸泡濾紙，取出后放在培養(yǎng)皿中，再將打磨后的Al片放置在濾紙中央靜置約8小時;同時把Al2（SO4）3溶液浸泡后的濾紙取出放在培養(yǎng)皿中，再將打磨后的Zn片放置在濾紙中央靜置約8小時[2]。

學生根據(jù)改進實驗的結(jié)果，得到Al的金屬活動性比Zn強的結(jié)論。從而確定Al、 Ag在金屬活動性順序表中的相對位置：

教師進行總結(jié)，正是無數(shù)研究者經(jīng)歷了許多類似上述實驗的探索過程，才歸納總結(jié)出了常見金屬在溶液中的金屬活動性順序。科學探究是艱辛的，只有經(jīng)歷一次次的去偽存真，才能距離真理越來越近，而我們能站在巨人的肩膀上看世界，應倍感幸福。

設(shè)計意圖： 本環(huán)節(jié)中，學生記錄實驗現(xiàn)象，完成實驗報告并分享實驗結(jié)果，學生在相互交流、認可、質(zhì)疑中，鍛煉了表達能力、交流能力和合作能力。教師分享其改進實驗，使實驗過程更加縝密。教師的總結(jié)提升，讓學生明白今天課堂上的實驗探究只是科學實驗的一小部分，科學家們進行了大量的實驗，歷經(jīng)多次探索，才歸納總結(jié)出了常見金屬在溶液中的金屬活動性順序，從而培養(yǎng)學生嚴謹求實的實驗態(tài)度和鍥而不舍的科學精神。