袁清磊
摘要:以“硫的轉(zhuǎn)化”這節(jié)課為例,基于化學(xué)核心素養(yǎng),以情境為載體,用學(xué)習(xí)任務(wù)來(lái)驅(qū)動(dòng),將知識(shí)資料化,通過(guò)化學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境,凸顯化學(xué)學(xué)科特點(diǎn),展現(xiàn)出化學(xué)與實(shí)際生活相聯(lián)系,來(lái)源于生活,應(yīng)用于生活。教學(xué)設(shè)計(jì)上采用單元教學(xué)策略,運(yùn)用整體設(shè)計(jì)的方法,以核心知識(shí)點(diǎn)為主線串聯(lián)起整節(jié)課,為學(xué)生構(gòu)建知識(shí)體系。
關(guān)鍵詞:化學(xué)核心素養(yǎng);單元教學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué);任務(wù)驅(qū)動(dòng);知識(shí)資料化
文章編號(hào):1008-0546(2021)08-0044-03
中圖分類(lèi)號(hào):G632.41
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B
doi: 10.3969/j.issn. 1008-0546.2021.08.012
基于新高考模式及《普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2017版)》,我們?cè)诨瘜W(xué)教學(xué)巾必須貫徹價(jià)值引領(lǐng)、素養(yǎng)導(dǎo)向、能力為重、知識(shí)為基的理念,真正以學(xué)生為本,在課堂教學(xué)中不是單純的講授知識(shí),而是以新情境為載體,用學(xué)習(xí)任務(wù)來(lái)驅(qū)動(dòng),真正提升學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力,培養(yǎng)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)。
一、教學(xué)設(shè)計(jì)理念
培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng),根本目的是提升學(xué)生的能力,實(shí)現(xiàn)立德樹(shù)人根本任務(wù)。要改變以前講授知識(shí)、滿(mǎn)堂灌的教學(xué)形式,將核心知識(shí)變?yōu)榭梢岳玫馁Y料,設(shè)立新情境,讓學(xué)生利用所給資料解決新情境中提出的問(wèn)題,真正做到學(xué)以致用,在運(yùn)用知識(shí)的過(guò)程中掌握知識(shí),觸類(lèi)旁通,舉一反三。
化學(xué)學(xué)科最重要的情境之一是實(shí)驗(yàn)情境,在“教育部關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意見(jiàn)”中明確提出,要全面貫徹黨的教育方針,夯實(shí)基礎(chǔ),開(kāi)齊開(kāi)足開(kāi)好國(guó)家課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的實(shí)驗(yàn),切實(shí)扭轉(zhuǎn)忽視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的傾向。這足以說(shuō)明實(shí)驗(yàn)的重要性,實(shí)驗(yàn)是促進(jìn)學(xué)生化學(xué)核心素養(yǎng)發(fā)展的最好載體,在實(shí)驗(yàn)中可以感受化學(xué)是一門(mén)解決實(shí)際問(wèn)題的學(xué)科,認(rèn)識(shí)化學(xué)的社會(huì)價(jià)值和生活價(jià)值。
新高考形勢(shì)下,三個(gè)選擇性必修課程都要考查,知識(shí)量大、時(shí)間短、范圍廣、難度大等特點(diǎn)要求我們必須采取單元教學(xué)策略,將一整節(jié)有機(jī)統(tǒng)一起來(lái),建立聯(lián)系,直接為學(xué)生構(gòu)建知識(shí)框架,有效提升學(xué)生思維的深度和廣度。
二、教學(xué)設(shè)計(jì)思路
本節(jié)課以S02的漂白性、酸性氧化物、氧化性和還原性為中心知識(shí)點(diǎn),通過(guò)六個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)將濃硫酸、單質(zhì)硫等含硫元素物質(zhì)聯(lián)系起來(lái),以演示實(shí)驗(yàn)、探究實(shí)驗(yàn)、滴定實(shí)驗(yàn)為載體,讓學(xué)生在任務(wù)的解決過(guò)程中建構(gòu)知識(shí)體系,掌握必備知識(shí),提升關(guān)鍵能力,培養(yǎng)化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。教學(xué)設(shè)計(jì)思路如圖1所示[1]。
三、本節(jié)課教學(xué)實(shí)踐
【引入】硫酸大家都不陌生,經(jīng)常可以在各類(lèi)普法節(jié)目中看到硫酸毀容或者是誤服硫酸導(dǎo)致食道切除的案例。硫酸最早還是在礦石的冶煉過(guò)程中被發(fā)現(xiàn)的,通過(guò)干餾的煉制工藝,從顏色鮮艷的硫酸銅和硫酸鐵中得到。硫酸是一種重要的工業(yè)原料,應(yīng)用非常廣泛。
【學(xué)習(xí)任務(wù)[2]】分析濃硫酸與蔗糖的反應(yīng)[3](教師做演示實(shí)驗(yàn),在蔗糖中加入濃硫酸,邊加邊攪拌,如圖2所示)。提供資料1:濃硫酸具有脫水性,能按水的元素組成質(zhì)量比脫去紙屑、棉花所含有機(jī)物中的氫、氧元素,使這些有機(jī)物炭化。
問(wèn)題l:請(qǐng)分析蔗糖為什么會(huì)變黑?
問(wèn)題2:膨脹的原因是什么?
問(wèn)題3:你能用化學(xué)方程式表示“黑面包”的形成嗎?
【設(shè)計(jì)意圖】任務(wù)1是為了讓學(xué)生通過(guò)演示實(shí)驗(yàn),認(rèn)識(shí)濃硫酸的脫水性和強(qiáng)氧化性,學(xué)生明白變黑的原因,但對(duì)于膨脹需要教師引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想該冊(cè)書(shū)中的微項(xiàng)目——探秘膨松劑。學(xué)生的誤區(qū)在于認(rèn)為產(chǎn)生氣體是由于蔗糖與濃硫酸的反應(yīng),忽視了實(shí)際發(fā)生反應(yīng)的是蔗糖脫水后生成的C?;瘜W(xué)反應(yīng)方程式的書(shū)寫(xiě)旨在鍛煉學(xué)生的氧化還原觀,培養(yǎng)學(xué)生分析與推測(cè)的能力,提升宏觀辨識(shí)與微觀探析以及證據(jù)推理與模型認(rèn)知的核心素養(yǎng)。
【學(xué)習(xí)任務(wù)2】請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案檢驗(yàn)該反應(yīng)的產(chǎn)物,給大家提供的試劑如下:品紅、酸性KMn04溶液、澄清石灰水、無(wú)水硫酸銅。提供資料2:①SO2具有漂白性,能使品紅等有色物質(zhì)褪色,加熱后恢復(fù)原色,如圖3;②CaSO3是一種白色沉淀;③+4價(jià)的S元素具有強(qiáng)還原性。
學(xué)生經(jīng)過(guò)討論,設(shè)計(jì)了三種實(shí)驗(yàn)方案,如圖4:
教師:請(qǐng)對(duì)這三種實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)。
學(xué)生回答:使用SO2的漂白性檢驗(yàn)SO2,使用澄清石灰水檢驗(yàn)CO2,但S02和CO2都能使澄清石灰水變渾濁,故檢驗(yàn)C02之前必須將SO2除盡,運(yùn)用S02的還原性,通人酸性KMn04溶液,用到了資料③,最后還要檢驗(yàn)SO2已除盡,再次利用S02的漂白性。
最終的實(shí)驗(yàn)方案,如圖5:
【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)該實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),讓學(xué)生綜合掌握S02的漂白性、酸性氧化物的性質(zhì)、還原性,對(duì)于SO2的性質(zhì)有更直觀的認(rèn)識(shí),培養(yǎng)學(xué)生歸納與認(rèn)證能力,提升科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的水平。
【學(xué)習(xí)任務(wù)3】濃硫酸該用什么材質(zhì)的罐車(chē)運(yùn)輸呢?請(qǐng)按如圖6實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)[4],觀察濃硫酸是否可以與更不活潑的銅發(fā)生反應(yīng)。資料3:濃硫酸在常溫下可以在鐵鋁表面形成一層致密的氧化膜,阻止進(jìn)一步反應(yīng),稱(chēng)為鈍化。
問(wèn)題l:品紅試紙褪色說(shuō)明什么?
問(wèn)題2:濃硫酸底部為什么有H色固體出現(xiàn)[5]?
問(wèn)題3:該如何驗(yàn)證該白色固體?
問(wèn)題4:飽和NaOH溶液有什么作用?
【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)銅與濃硫酸反應(yīng)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的核心素養(yǎng)。再次強(qiáng)化SO2的漂白性和酸性氧化物的性質(zhì),對(duì)于白色固體的驗(yàn)證是一個(gè)難點(diǎn),學(xué)生能夠知道產(chǎn)物是硫酸銅,但為何不是藍(lán)色的溶液而是白色的固體,這就必須用濃硫酸的吸水性來(lái)解釋。檢驗(yàn)白色固體的方法,學(xué)生經(jīng)過(guò)討論探究得到可以加入右側(cè)的水,只要變藍(lán)則證明有硫酸銅,這里就出現(xiàn)了一個(gè)誤區(qū),到底是濃硫酸加入蒸餾水中還是蒸餾水加入濃硫酸中,加深了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作安全性的認(rèn)識(shí),對(duì)于濃硫酸的吸水性和安全性做深入的探究,鍛煉學(xué)生的化學(xué)學(xué)科思維。
【學(xué)習(xí)任務(wù)4】請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明SO2具有氧化性和還原性。給大家提供的試劑如下:SO2氣體、氯水、酸性KMn04溶液、H2S氣體,請(qǐng)大家按照自己的設(shè)計(jì)填寫(xiě)記錄表(表1)進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。資料4:硫單質(zhì)俗稱(chēng)硫黃,是一種淡黃色固體,不溶于水、微溶于酒精、易溶于CS2。
【設(shè)計(jì)意圖】學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),掌握SO2加入強(qiáng)氧化劑可生成S02-4,加入強(qiáng)還原劑生成S單質(zhì),根據(jù)資料4,利用硫單質(zhì)的性質(zhì)說(shuō)明實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,發(fā)展學(xué)生對(duì)物質(zhì)及其轉(zhuǎn)化思路的認(rèn)識(shí)水平以及實(shí)驗(yàn)探究的水平,培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)的核心素養(yǎng)。
【學(xué)習(xí)任務(wù)5】工業(yè)生產(chǎn)和日常生活中要大量使用煤和石油等化石燃料。煤和石油中含有硫元素,燃燒時(shí)除了產(chǎn)生二氧化碳外還產(chǎn)生二氧化硫,最后形成酸雨,請(qǐng)分析酸雨的形成過(guò)程。
【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)酸雨形成的情境,使學(xué)生了解二氧化硫生成三氧化硫的變化過(guò)程,掌握三氧化硫的相關(guān)性質(zhì),認(rèn)識(shí)到工業(yè)生產(chǎn)和日常生活對(duì)環(huán)境造成的影響,提高學(xué)生的環(huán)境保護(hù)意識(shí),培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任等核心素養(yǎng)。
【教學(xué)任務(wù)6】雖然二氧化硫有毒,但某些食品中卻含有一定量的二氧化硫,比如紅酒中就含有二氧化硫。我國(guó)《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)( GB2760-2014)》巾規(guī)定葡萄酒巾SO2的最大殘留量為0.25g/L,某同學(xué)使用碘量法測(cè)定上述葡萄酒是否達(dá)標(biāo),方法如下:
取lOmL該葡萄酒,稀釋到lOOmL,加入到錐形瓶中,再向錐形瓶中加2-3滴淀粉溶液,逐滴滴入5×I0-4mol·L-1的碘溶液,當(dāng)錐形瓶中溶液變?yōu)闇\藍(lán)色時(shí)停止,消耗碘溶液60mL。
據(jù)此推斷該葡萄酒是否達(dá)標(biāo)。
【設(shè)計(jì)意圖6】通過(guò)對(duì)葡萄酒中SO2殘留量的測(cè)定,進(jìn)一步完善學(xué)生的知識(shí)體系,讓學(xué)生初步了解定量計(jì)算,培養(yǎng)學(xué)生理解與辨析的能力,明確化學(xué)是一門(mén)能夠解決實(shí)際問(wèn)題的學(xué)科,認(rèn)識(shí)到化學(xué)與生活的緊密關(guān)系,增強(qiáng)的社會(huì)責(zé)任感。
四、教學(xué)設(shè)計(jì)反思
在整個(gè)教學(xué)中,圍繞核心素養(yǎng),采取單元教學(xué)設(shè)計(jì)的理念,強(qiáng)化知識(shí)的生成性。在實(shí)際教學(xué)中,學(xué)生在學(xué)習(xí)任務(wù)的驅(qū)動(dòng)下,將知識(shí)點(diǎn)以資料的形式呈現(xiàn),利用資料解決實(shí)際問(wèn)題,以實(shí)驗(yàn)為載體,提出問(wèn)題、討論解決問(wèn)題,真正實(shí)現(xiàn)以學(xué)生的學(xué)為主體,促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變。
本節(jié)課的設(shè)計(jì)環(huán)環(huán)相扣,通過(guò)實(shí)際教學(xué)檢測(cè)來(lái)看,學(xué)生大約利用2課時(shí)的時(shí)間來(lái)解決這六大任務(wù),課后檢測(cè)效果良好,相關(guān)知識(shí)點(diǎn)深入人心,學(xué)生整節(jié)課能高度參與,積極思考,提高效率。凸顯出化學(xué)的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,充分體現(xiàn)出“從生活走進(jìn)化學(xué),從化學(xué)走向生活”的教學(xué)理念。
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