李瑤

【摘要】從發(fā)展學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的角度對(duì)“金屬的化學(xué)性質(zhì)”主題進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(jì)，創(chuàng)設(shè)真實(shí)情境，采用問(wèn)題驅(qū)動(dòng)的方法，通過(guò)合作、探究促進(jìn)學(xué)生參與學(xué)習(xí)，發(fā)展學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)。

【關(guān)鍵詞】化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng);探究實(shí)驗(yàn);金屬的化學(xué)性質(zhì)

【基金項(xiàng)目】2018年度廣西研究生教育創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)XYCSZ2018069）。

一、問(wèn)題的提出

《中國(guó)學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)》認(rèn)為核心素養(yǎng)是“學(xué)生應(yīng)具備的，能夠適應(yīng)終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力”[1]。針對(duì)“金屬的化學(xué)性質(zhì)”這一主題已有一些教學(xué)研究。如邱激揚(yáng)基于“翻轉(zhuǎn)課堂”的理念進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(jì);鈕建芳分析了該主題教學(xué)時(shí)的注意事項(xiàng)。還有許多一線教師對(duì)該主題進(jìn)行了教學(xué)設(shè)計(jì)，但這些教學(xué)設(shè)計(jì)中主要還是注重知識(shí)的理解和技能的獲得?；谝陨峡紤]，本文以“金屬的化學(xué)性質(zhì)”為例，研究了“基于發(fā)展學(xué)科核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計(jì)”。

二、教材分析——挖掘?qū)W科核心素養(yǎng)

分析“金屬的化學(xué)性質(zhì)”這一主題的內(nèi)容適合發(fā)展的核心素養(yǎng)如表1所示。

三、教學(xué)過(guò)程

（一）環(huán)節(jié)一：境脈創(chuàng)設(shè)，“苗銀”非銀

PPT：旅游景點(diǎn)處熱銷的“苗銀”飾品。

教師：同學(xué)們節(jié)假日出去旅游或者逛小飾品店的時(shí)候應(yīng)該都有看到這種銀白色的小飾品，它們因?yàn)槲锩纼r(jià)廉所以很受消費(fèi)者喜歡，可是這些“苗銀”飾品是不是純銀？

學(xué)生A：我買過(guò)！戴了沒(méi)多久就掉色了，里面是紅色的，應(yīng)該是銅，只有表面是銀吧。

學(xué)生B：不太可能是純銀，銀的不可能這么便宜，應(yīng)該只有表面是銀。

資料卡片：“苗銀”的成分。

教師：市面上所售賣的“苗銀”飾品其主要成分為銅，通過(guò)熱鍍錫或電鍍鎳、銀等方式使飾品表面具有金屬銀的顏色及光澤，根據(jù)其成分一般分為三類：以黃銅（銅鋅合金）為主的“苗銀”、以白銅（銅鎳合金）為主的“苗銀”、以紅銅（銅單質(zhì)）為主的“苗銀”。

實(shí)物展示：“苗銀”掛墜。

教師：如何證明這個(gè)“苗銀”掛墜不是純銀所造？

學(xué)生：用“排水法”算出體積，再稱出重量，計(jì)算出密度后與銀比較。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)：做實(shí)驗(yàn)，計(jì)算，證明“苗銀”掛墜不是純銀。

教師：為什么商家可以通過(guò)鍍錫、鎳的方式使這些飾品能和真正的銀飾真假難分呢？

學(xué)生：錫、鎳也是銀白色的金屬，和銀相似。

教師：為什么我們戴過(guò)一段時(shí)間后又能很快察覺(jué)這些飾品不是銀飾呢？

學(xué)生：因?yàn)殂y不容易氧化、變色。

教師：如何依據(jù)這一點(diǎn)來(lái)對(duì)金屬進(jìn)行分類？

學(xué)生：一類金屬化學(xué)性質(zhì)活潑;一類金屬化學(xué)性質(zhì)不活潑。

教師：如何看待“苗銀”飾品涌占市場(chǎng)的現(xiàn)象？

學(xué)生討論：感覺(jué)這樣有點(diǎn)欺詐嫌疑;銀制品貴學(xué)生買不起，用“苗銀”飾品替代挺好的;如果這種“苗銀”沒(méi)那么容易掉色就好了。

設(shè)計(jì)意圖：本節(jié)課以近年來(lái)市場(chǎng)上大量涌現(xiàn)的“苗銀”飾品作為引入，引發(fā)學(xué)生生活共鳴。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)判斷“苗銀是否為純銀”和討論“商家仿造銀飾品成功的原因”引發(fā)學(xué)生對(duì)市場(chǎng)這一現(xiàn)象深入思考，診斷學(xué)生對(duì)金屬的物理通性的理解、掌握水平并發(fā)展學(xué)生以下核心素養(yǎng)：素養(yǎng)3，依據(jù)證據(jù)推出合理的結(jié)論;素養(yǎng)4，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)方法，依據(jù)現(xiàn)象做出解釋;素養(yǎng)5，能夠?qū)εc化學(xué)有關(guān)的社會(huì)熱點(diǎn)現(xiàn)象做出正確的價(jià)值判斷。

（二）環(huán)節(jié)二：實(shí)驗(yàn)探究，金屬活動(dòng)性順序排一排

教師：怎么比較金屬的化學(xué)活潑性？

學(xué)生討論：在金屬的狀態(tài)、實(shí)驗(yàn)條件相同的情況下對(duì)比實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象越劇烈，金屬越活潑。

教師：每個(gè)小組的實(shí)驗(yàn)桌上放了四瓶金屬絲：鎂、鋁、鐵、銅。分小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，比較四種金屬的化學(xué)活潑性。

小組實(shí)驗(yàn)：用坩堝鉗分別夾取纏繞了火柴的四種金屬絲在酒精燈上點(diǎn)燃，在火柴即將燃盡時(shí)慢慢插入瓶底鋪有沙子的氧氣瓶中。

小組發(fā)言：描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。得出結(jié)論，化學(xué)活潑性：鎂>鋁>鐵>銅。

教師：如何用別的實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證結(jié)論？金屬還有可能和什么物質(zhì)反應(yīng)？

學(xué)生：酸。

視頻：酸雨對(duì)金屬材料的危害。

教師：分小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究這四種金屬與稀硫酸反應(yīng)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

小組實(shí)驗(yàn)：往四根試管中倒入適量稀硫酸，分別放入四種金屬絲，觀察現(xiàn)象。

小組結(jié)論：描述現(xiàn)象。結(jié)論：兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)論一致。

PPT：金屬活動(dòng)性順序表。

教師：推測(cè)生成的氣體種類。并用所學(xué)的方法驗(yàn)證猜想，完成化學(xué)方程式。觀察這幾個(gè)化學(xué)方程式，從物質(zhì)所屬類別的角度來(lái)看你能發(fā)現(xiàn)什么特點(diǎn)？

小組討論：得出置換反應(yīng)的定義、特點(diǎn)。

教師：如何讓金屬離子重新變?yōu)榭衫玫慕饘俨牧希?/p>

設(shè)計(jì)意圖：“苗銀”飾品易被氧化讓學(xué)生意識(shí)到金屬化學(xué)活潑性有差異，自然引入對(duì)金屬化學(xué)活潑性的探究。引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象事實(shí)下結(jié)論，緊扣證據(jù)推理這一核心素養(yǎng)。通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)論，突出科學(xué)探究的嚴(yán)謹(jǐn)性，發(fā)展學(xué)生科學(xué)探究素養(yǎng)。觀看酸雨視頻，引發(fā)學(xué)生關(guān)注金屬資源開(kāi)發(fā)和回收的社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題。

（三）環(huán)節(jié)三：資源開(kāi)發(fā)，金屬單質(zhì)的獲得

教師：金屬活動(dòng)性順序中排在氫前面的金屬能夠?qū)⒎茄趸运嶂械臍湓匾詺錃獾男问街脫Q出來(lái)，根據(jù)這個(gè)特點(diǎn)可以用金屬單質(zhì)A把金屬B從它的鹽溶液中置換出來(lái)嗎？需要什么條件呢？

學(xué)生1：猜想1：可以，條件是金屬活動(dòng)性順序中A排在B前面。

學(xué)生2：猜想2：可以，條件是金屬活動(dòng)性順序中A排在氫前面且B排在氫后面。

學(xué)生3：猜想3：可以，條件是金屬活動(dòng)性順序中A、B都排在氫前面且A排在B前面。

學(xué)生4：猜想4：可以，條件是金屬活動(dòng)性順序中A、B都排在氫后面且A排在B前面。

學(xué)生5：猜想5：不可以。

教師：實(shí)驗(yàn)桌上提供了鋁、鐵、銅、銀四種金屬絲和FeSO4溶液、CuSO4溶液、AgNO3溶液，各小組討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，合作論證猜想。

小組實(shí)驗(yàn)：將四種金屬分別插入三種溶液中，觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

小組發(fā)言：描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。證明，猜想1正確。

教師：現(xiàn)在這里有一瓶金屬鈉和一瓶CuSO4溶液，請(qǐng)一位同學(xué)上來(lái)實(shí)驗(yàn)，用金屬鈉制取金屬銅。

學(xué)生實(shí)驗(yàn)：切下一小塊黃豆大小的鈉，用鑷子夾取放入CuSO4溶液中。

教師：為什么沒(méi)有置換出銅？

學(xué)生：可能還有一些條件剛才沒(méi)考慮到？

教師：解釋略。

教師：這種獲得金屬單質(zhì)的方法早在漢代已經(jīng)開(kāi)始使用，比如著名的濕法煉銅。

資料卡片：濕法煉銅的過(guò)程。

教師：總結(jié)出從金屬礦物中獲得金屬單質(zhì)的一般提煉步驟。思考如何對(duì)水中的金屬資源進(jìn)行回收？

小組討論：資源開(kāi)發(fā)：煅燒-酸浸-除雜-置換。資源回收：富集-除雜-置換。

總結(jié)：今天這節(jié)課的課題來(lái)源于我們真實(shí)的生活，最后也回歸生活。本節(jié)課留給同學(xué)們的課后問(wèn)題有兩個(gè)。第一，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，檢驗(yàn)老師買的“苗銀”掛墜是哪一種“苗銀”？第二，既然鋁的化學(xué)性質(zhì)比鐵活潑，為什么我們?cè)谏钪泻苌倏吹戒X制品被腐蝕呢？

設(shè)計(jì)意圖：本環(huán)節(jié)運(yùn)用了探究式教學(xué)法，啟發(fā)學(xué)生對(duì)置換反應(yīng)的應(yīng)用進(jìn)行合理猜想，再引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)論證猜想，鞏固證據(jù)推理素養(yǎng)。其次，通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論沖突引發(fā)學(xué)生思維沖突，借此培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)探究精神，讓學(xué)生提取從金屬礦物中提取金屬單質(zhì)的關(guān)鍵步驟，培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)。最后布置的課后任務(wù)與課題的引入做到了良好的首尾呼應(yīng)，使學(xué)生真正做到學(xué)以致用。

【參考文獻(xiàn)】

[1]余文森.核心素養(yǎng)的教學(xué)意義及其培育[J].今日教育，2016（03）：11-14.