劉亞男

[摘?? 要]以《金屬的化學(xué)性質(zhì)》的教學(xué)為例，分析學(xué)生學(xué)習(xí)現(xiàn)狀，探索“互聯(lián)網(wǎng)+”時(shí)代背景下，利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的“創(chuàng)新融合”，引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)物質(zhì)及其變化的信息進(jìn)行證據(jù)推理，提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞]互聯(lián)網(wǎng)+;信息化教學(xué);化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)

[中圖分類(lèi)號(hào)]??? G633.8??????? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]??? A??????? [文章編號(hào)]??? 1674-6058（2021）02-0062-03

在“互聯(lián)網(wǎng)[+]”的時(shí)代背景下，結(jié)合計(jì)算機(jī)、多媒體技術(shù)等手段，對(duì)相關(guān)學(xué)科教學(xué)體系進(jìn)行全面改革，使教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)形式發(fā)生根本性的變化，以適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需求，從而更好地實(shí)現(xiàn)課程目標(biāo)，使學(xué)生在獲得具體的學(xué)科知識(shí)的同時(shí)，提高自主學(xué)習(xí)能力、協(xié)作能力和信息素養(yǎng)。

筆者以2018年江蘇省“領(lǐng)航杯”信息化教學(xué)能手大賽中《金屬的化學(xué)性質(zhì)》一課的教學(xué)為例，具體闡述如何利用“互聯(lián)網(wǎng)[+]”教學(xué)新模式提升學(xué)生的化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

【教學(xué)流程及策略】

（信息化處理手段：自制視頻）

（信息化處理手段：利用希沃助手中的屏幕鏡像把演示實(shí)驗(yàn)、分組實(shí)驗(yàn)實(shí)時(shí)投屏，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的準(zhǔn)確把握是證據(jù)推理的關(guān)鍵，利用高清的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象讓學(xué)生進(jìn)行對(duì)比、交流討論，從而認(rèn)識(shí)金屬的化學(xué)性質(zhì)及其活動(dòng)性順序）

（信息化處理手段：通過(guò)溫度傳感器、氧氣傳感器等現(xiàn)代數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器生成動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)、圖表，使學(xué)生學(xué)會(huì)觀察對(duì)比、證據(jù)推理、分析歸納，形成從定性分析到定量分析的思維轉(zhuǎn)變）

【教學(xué)過(guò)程】

第一環(huán)節(jié)：創(chuàng)設(shè)情境，導(dǎo)入新課

欣賞視頻，配音講解南博三樣銅、金、鐵文物，引出金屬材料從古至今的廣泛應(yīng)用。

師：這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)金屬的化學(xué)性質(zhì)。

設(shè)計(jì)意圖：從文物入手激起學(xué)生興趣，引發(fā)學(xué)生思考，激發(fā)學(xué)生求知的欲望。

第二環(huán)節(jié)：師生合作，共探新知

師：在前面的學(xué)習(xí)中，我們已經(jīng)學(xué)過(guò)了一些金屬的化學(xué)性質(zhì)。（圖片展示）

師：你能依據(jù)所學(xué)的知識(shí)總結(jié)出金屬能與什么物質(zhì)反應(yīng)嗎？

生：金屬能與氧氣反應(yīng)。

設(shè)計(jì)意圖：利用學(xué)過(guò)的知識(shí)引出金屬與氧氣反應(yīng)的事實(shí)。

師：其他金屬是否也能與氧氣反應(yīng)？我們來(lái)一起探究常見(jiàn)的金屬銅與金是否也能與氧氣反應(yīng)。

活動(dòng)探究一：銅、金與氧氣的反應(yīng)（利用希沃助手的屏幕鏡像）。（見(jiàn)表1）

學(xué)生活動(dòng)：觀察實(shí)驗(yàn)，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

師：請(qǐng)同學(xué)們根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行分析歸納。

學(xué)生活動(dòng)：交流分析，得出結(jié)論“大多數(shù)金屬都能與氧氣發(fā)生反應(yīng)，但反應(yīng)的難易程度和劇烈程度不同”。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)觀察、實(shí)驗(yàn)等方法獲取信息的能力，讓學(xué)生能用文字語(yǔ)言和化學(xué)語(yǔ)言表達(dá)有關(guān)信息。

師：金屬還能與哪些物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)呢？下面請(qǐng)同學(xué)們分組合作完成實(shí)驗(yàn)探究。

活動(dòng)探究二：鎂條與鹽酸的反應(yīng)（分組合作研究1）利用希沃助手的屏幕鏡像。

實(shí)驗(yàn)操作：在裝有鎂片的小藥瓶中滴加1滴管稀鹽酸;將導(dǎo)管放入裝有洗滌劑的瓶蓋中;點(diǎn)燃瓶蓋或?qū)Ч芸谏系臍馀荩ㄈ鐖D1）。

學(xué)生活動(dòng)：小組合作實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（見(jiàn)表2）

學(xué)生活動(dòng)：觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出結(jié)論“鋅也能與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)”。

師：請(qǐng)同學(xué)們輕輕觸碰試管外壁，有沒(méi)有什么感覺(jué)？請(qǐng)與剛剛鎂條與鹽酸的反應(yīng)進(jìn)行對(duì)比。

學(xué)生活動(dòng)：觸碰試管外壁，沒(méi)有感覺(jué)到熱量的改變。

設(shè)疑：不能感知的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是不是就不存在呢？我們可不可以借助一些定量數(shù)據(jù)的改變從而得出更為精確的結(jié)論呢？

學(xué)生：可用溫度計(jì)測(cè)量。

教師活動(dòng)：對(duì)學(xué)生的回答予以肯定，同時(shí)介紹可以利用現(xiàn)代化的數(shù)字傳感器進(jìn)行測(cè)量，如溫度傳感器（如圖2）。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生逐步建立變化觀和能量觀。

師：我們最熟悉的鐵、銅是否也具有這樣的性質(zhì)呢？

活動(dòng)探究四：金屬鐵、銅與稀硫酸的反應(yīng)（分組合作探究2）（上傳實(shí)驗(yàn)圖片，如圖3）

實(shí)驗(yàn)操作：在兩孔穴中放入打磨過(guò)的大小相同的鐵、銅各一片，分別滴入1滴管相同濃度的稀硫酸。

學(xué)生活動(dòng)：小組合作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并記錄。

教師活動(dòng)：在巡視時(shí)提醒學(xué)生注意對(duì)酸的使用。

師：通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究，你們知道金屬可以和哪些物質(zhì)反應(yīng)嗎？

生：金屬可以與鹽酸、稀硫酸反應(yīng)。

設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力，讓學(xué)生體驗(yàn)到“猜想—實(shí)驗(yàn)—得出結(jié)論”是一種有效的學(xué)習(xí)策略。

師：從反應(yīng)物和生成物的物質(zhì)類(lèi)別的角度分析，這些反應(yīng)有什么共同特點(diǎn)？

學(xué)生活動(dòng)：分析物質(zhì)的類(lèi)別得出置換反應(yīng)的定義：?jiǎn)钨|(zhì)+化合物→ 另一種單質(zhì)+另一種化合物。

教師活動(dòng)：展示微觀動(dòng)畫(huà)，從微觀的角度分析置換反應(yīng)的實(shí)質(zhì)。

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生在分析和歸納問(wèn)題的基礎(chǔ)上了解置換反應(yīng)的特點(diǎn)和概念;通過(guò)微觀動(dòng)畫(huà)，讓學(xué)生建立宏微觀。

師：通過(guò)我們共同的探究發(fā)現(xiàn)：鎂、鋅、鐵能置換出鹽酸或稀硫酸中的氫，它們的金屬活動(dòng)性比銅強(qiáng)。那還有沒(méi)有其他方法可以證明鐵的活動(dòng)性比銅強(qiáng)呢？

師：西漢劉安所著的《淮南萬(wàn)畢術(shù)》中就記載了“曾青得鐵則化為銅”濕法煉銅的原理：Fe+CuSO4=Cu+FeSO4。

師：這個(gè)反應(yīng)屬于什么反應(yīng)類(lèi)型？

生：置換反應(yīng)。

師：在這個(gè)反應(yīng)中是誰(shuí)置換出了誰(shuí)？

生：鐵置換出銅。

師：那說(shuō)明是強(qiáng)置換弱，還是弱置換強(qiáng)？

生：金屬活動(dòng)性強(qiáng)的金屬可以將金屬活動(dòng)性弱的金屬?gòu)乃幕衔锶芤褐兄脫Q出來(lái)。

設(shè)計(jì)意圖：根據(jù)史實(shí)一步一步引導(dǎo)學(xué)生分析得出判斷金屬活動(dòng)性的其他方法。

師：請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)判斷銅和銀的金屬活動(dòng)性。

學(xué)生活動(dòng)：設(shè)計(jì)多種方案，選出其中的銅和硝酸銀的反應(yīng)進(jìn)行驗(yàn)證。

活動(dòng)探究五：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)判斷銅和銀的活動(dòng)性[借助電子顯微鏡（如圖4）放大實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象]

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生深刻理解金屬活動(dòng)性強(qiáng)的金屬可以將金屬活動(dòng)性弱的金屬?gòu)乃幕衔锶芤褐兄脫Q出來(lái)的結(jié)論。同時(shí)讓學(xué)生感受美麗化學(xué)在變化中呈現(xiàn)出來(lái)的動(dòng)態(tài)美。

師：類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)科學(xué)家做過(guò)多次，他們經(jīng)過(guò)去偽存真、分析歸納，得出了金屬活動(dòng)性順序表（略）。

學(xué)生活動(dòng)：小組討論，合作匯報(bào)。（在金屬活動(dòng)性順序中，金屬的位置越靠前，它的活動(dòng)性就越強(qiáng);位于氫前面的金屬能置換出鹽酸、稀硫酸中的氫;前面的金屬能把后面的金屬?gòu)乃鼈兊幕衔锶芤褐兄脫Q出來(lái)）

設(shè)計(jì)意圖：讓學(xué)生在觀察和分析問(wèn)題的基礎(chǔ)上，了解金屬與金屬化合物溶液反應(yīng)的特點(diǎn)，認(rèn)識(shí)到金屬活動(dòng)性順序的重要性。

第三環(huán)節(jié)：拓展提升

師：鋁在金屬活動(dòng)性順序中排在鋅之前，說(shuō)明它的活動(dòng)性是比較強(qiáng)的，但是我們?nèi)粘Ｉ钪幸苍谑褂么罅康匿X制品，為什么呢？

教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生從鎂遷移到鋁，回憶學(xué)習(xí)鎂時(shí)是從什么現(xiàn)象中論證鎂的活潑性的。

生：鎂可以在空氣中劇烈燃燒。

師：那我們是不是可以用同樣的方法來(lái)驗(yàn)證鋁的活潑性？

師（追問(wèn)）：加熱前需要做何處理？

生：用砂紙打磨。

活動(dòng)探究五：鋁與空氣中氧氣的反應(yīng)（希沃助手的屏幕鏡像、氧氣傳感器）。

實(shí)驗(yàn)操作：用鑷子夾住一小塊打磨過(guò)的鋁箔，在酒精燈外焰加熱。

學(xué)生活動(dòng)：觀察實(shí)驗(yàn)，描述現(xiàn)象。

師：鋁箔熔化了，但為什么不滴落呢？

資料卡片：打磨過(guò)的鋁箔在空氣中會(huì)很快生成新的氧化膜Al2O3， Al2O3的熔點(diǎn)高于Al的熔點(diǎn)，包裹在鋁的外面，因此熔化的液態(tài)鋁不會(huì)滴落下來(lái)。

師：那有沒(méi)有更直觀的現(xiàn)象來(lái)說(shuō)明鋁是可以和空氣中的氧氣反應(yīng)的呢？

師：有一種化學(xué)方法可以破壞這層氧化膜，即將鋁片浸入氯化汞（ HgCl2）溶液中，形成鋁汞齊（鋁汞合金），破壞鋁表面致密的氧化膜且防止其重新生成。氧化膜被破壞后，可以借助氧氣傳感器（如圖5）來(lái)測(cè)定鋁與空氣中氧氣的反應(yīng)中氧氣含量的變化，通過(guò)形成的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)來(lái)具體分析。

由于 HgCl2有毒，不能在現(xiàn)場(chǎng)做實(shí)驗(yàn)，所以教師事先錄好了實(shí)驗(yàn)的微視頻，請(qǐng)學(xué)生觀看。

師：請(qǐng)同學(xué)們分析一下鋁片浸入氯化汞（ HgCl2）溶液中會(huì)發(fā)生怎樣的反應(yīng)。

生：發(fā)生了置換反應(yīng)：2Al+3HgCl2=3Hg+2AlCl3。

生（歸納總結(jié)）：鋁的表面容易生成一層致密的氧化鋁薄膜，從而阻止鋁進(jìn)一步氧化，所以鋁具有很好的抗腐蝕性能。

設(shè)計(jì)意圖：通過(guò)氧氣傳感器等現(xiàn)代數(shù)字化實(shí)驗(yàn)儀器生成動(dòng)態(tài)的數(shù)據(jù)、圖表，有助于學(xué)生觀察對(duì)比、證據(jù)推理、分析歸納，形成從定性分析到定量分析的思維轉(zhuǎn)變。

第四環(huán)節(jié)：回歸情境

師：通過(guò)今天的學(xué)習(xí)，同學(xué)們知道了金屬的用途不僅與它們的物理性質(zhì)有關(guān)，還與它們的化學(xué)性質(zhì)有密切的關(guān)系。有的金屬例如金，化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，所以文物金獸能保存到現(xiàn)在仍光亮如新，而文物鐵角鈄卻已銹跡斑斑。如何保護(hù)這些金屬文物和利用金屬資源，將是我們下一節(jié)所要學(xué)習(xí)的內(nèi)容。請(qǐng)同學(xué)們課后完成下列調(diào)查任務(wù)，任選其一。

課后調(diào)查：

（1）調(diào)查如何利用金屬資源以及金屬資源的保護(hù)措施。

（2）調(diào)查了解我國(guó)金屬冶煉的發(fā)展史。

設(shè)計(jì)意圖：回到生活中的金屬制品，首尾呼應(yīng)，進(jìn)一步讓學(xué)生鞏固金屬的化學(xué)性質(zhì)，同時(shí)為下一個(gè)課題《金屬資源的利用和保護(hù)》打好基礎(chǔ)。

【教學(xué)反思】

1.教學(xué)是過(guò)程與效果的統(tǒng)一

該教學(xué)流程緊湊，課程設(shè)計(jì)合理，教學(xué)目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)。在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，借助預(yù)設(shè)的方案突破重難點(diǎn)，師生互動(dòng)，小組合作，課堂成為學(xué)生的主陣地，學(xué)生討論分析、交流反饋的能力也得到了很好的鍛煉。

2.信息技術(shù)輔助化學(xué)教學(xué)

借助傳感器的實(shí)驗(yàn)非常成功，對(duì)整個(gè)課堂的教學(xué)起到了至關(guān)重要的作用?，F(xiàn)代信息技術(shù)把需要觀察的重點(diǎn)內(nèi)容保留在一定時(shí)間跨度之內(nèi)，能夠讓學(xué)生更加集中注意力去仔細(xì)觀察，有利于強(qiáng)化視聽(tīng)及其他感官的刺激，進(jìn)一步加深學(xué)生印象，提高化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

3.課程節(jié)奏需要把控

賽課時(shí)，在時(shí)間的把握上還是欠缺了一些。如在電子顯微鏡放大反應(yīng)這個(gè)環(huán)節(jié)，由于現(xiàn)象非常明顯，學(xué)生非常震撼，教師就多預(yù)留了一些時(shí)間，導(dǎo)致后面的氧氣傳感器的使用環(huán)節(jié)的視頻播放不得不采用快進(jìn)，這在以后的比賽中還需要注意和調(diào)整。

（責(zé)任編輯 羅?? 艷）