论文部分内容阅读
【摘 要】本文基于“从生活走进化学,从化学走向生活”的教学理念,通过对二氧化硫具体教学设计案例的呈现和剖析,对以“素养为本”的有效课堂进行探索,以提高学生化学学科核心素养。
【关键词】化学教学 二氧化硫 教学设计
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2017)07B-0106-03
2016 年 9 月教育部颁布的《普通高中化学课程标准(征求意见稿)》在教学实施建议中指出,在教学中,教师应重视 STSE(科学、技术、社会和环境)内容主题的选择和组织,紧密联系生产、生活实际,学生能综合运用所学知识解释和解决有关的STSE 问题。
化学与生产、生活联系紧密,对促进社会进步,提升人们生活质量有着深远影响。在教学中,“从生活走进化学”,引入真实的生活情境,能激起学生的学习兴趣,接近学生的最近发展区;“从化学走向生活”,指导学生学以致用,使课堂充满生命力,符合新课标倡导的提高学生学科核心素养的理念。本文以高中化学必修 1 (人教版)第四章第三节《二氧化硫》教学设计为例,具体谈谈如何在化学教学中践行“从生活走进化学,从化学走向生活”的理念,积极探索“素养为本”的有效课堂。
一、教学内容分析
教材内容存在以下内在逻辑:在空气质量日报中发现,SO2 属于大气污染物→硫及其化合物的存在状态→硫的燃烧及二氧化硫的物理性质→实验探究 SO2 溶于水的反应→介绍 SO2 漂白性的特点及应用→通过测定 SO2 水溶液的酸碱度,得出 SO2 是酸性氧化物→介绍 SO2 的还原性及其产物的性质→通过酸雨认识 SO2 对大气的污染。
在教材中 SO2 与水的反应及漂白性是以化学实验的方式呈现,强调知识性。而关于 SO2 的应用呈现直观简单,对 SO2 的还原性也没有专门的阐述,这些都给本课设计留下了发挥的空间。本着在教学中“用教材而不是教教材”的原则,在教学设计中将二氧化硫内容作再度处理:
通过生活中二氧化硫充当“食品化妆师”“空中死神”“抗氧卫士”三个角色,掌握二氧化硫的漂白性、酸性氧化物的性质及其还原性。这样的处理能将生硬的知识转化为生动的教学素材,通过创设真实的问题情境,设计成实验探究活动,让学生在“做中学”。
通过对酸雨成因及其防治等环保问题的探讨,培养学生运用所学知识解决问题的能力。
通过教材重组,对教学内容进行结构化设计,激发学生学习兴趣,促进学生学习方式的转变。
整个教学设计中“从生活走进化学,从化学走向生活”的理念贯穿始终,以培养学生学科核心素养为目标,落实立德树人的根本任务。根据以上分析,整体的设计思路如下(表 1):
二、教学过程设计
(一)创设情境,导入新课
[师]播放视频:生活中的“硫磺姜”。据广西卫视新闻夜总汇披露,现在市场上发现不法商人用硫磺熏制生姜,使其外观变得美观,从而卖得高价,谋得暴利,提醒市民选生姜时要警惕,不要买到这种“美容姜”。
下面我们看一看二氧化硫充当“食品化妆师”的另一个案例:实物展示两种银耳(一种为正常银耳,另一种为硫磺银耳)。假设你要到市场选购银耳,会选择哪一种?为什么?
[生]观察比较两种银耳的颜色,闻其气味,选择颜色偏黄,无刺激气味的银耳。
[师]为什么二氧化硫能充当生活中的“食品化妆师”?这表现了它怎样的性质?
[生]二氧化硫具有漂白性,能对某些物质进行漂白,使其外观变得更漂亮,卖相更好,因此能充当“食品化妆师”。
設计意图:从学生身边的生活入手,从食品安全的角度引入对二氧化硫的学习,是基于真实情景下的课堂教学,是“从生活走进化学”理念的体现。根据素材使用的具体情况对教材内容进行重组,将二氧化硫的漂白性调整至前面,让新课导入更接地气,也更利于激发学生的学习兴趣。
(二)分组实验,探究性质
[师]组织学生进行分组实验。
(1)将小烧杯中的品红溶液吸入充有 SO2 的针筒中,振荡后观察现象;
(2)将针筒中的溶液置于试管中,对试管进行加热。
提出问题:
(1)品红溶液红色褪去的原因是什么?
(2)为什么褪色后的溶液加热后颜色恢复?
[生]讨论:二氧化硫与品红溶液作用的两种变化背后的原因。实验并观察实验现象,得出结论:二氧化硫有漂白性,但漂白后的物质不稳定,受热易分解。
设计意图:通过分组实验设计,培养学生合作学习能力、实验探究能力、分析和解决问题能力。用针筒作为实验仪器,减少SO2 对环境的污染,体现绿色化学的思想。
(三)学以致用,当场诊断
[师]资料链接:二氧化硫成为食品安全的重大隐患。提出问题:如果你到市场买到了硫磺银耳,如何处理?
[生]说出处理的方法及所用到的知识:用二氧化硫漂白后的银耳不稳定,受热后二氧化硫可被释放出来,因此可将硫磺银耳浸泡在水中加热,可在一定程度上除去有害物质。
设计意图:利用二氧化硫漂白性不稳定来设计问题情境,培养学生运用知识解决问题的意识,体现了“从化学走向生活”的理念。
(四)借助素材,掌握性质
[师]新闻链接:贵州玉铜公路发生交通事故,造成部分二氧化硫泄漏。
记者在现场看到,8 个罐滚落在公路上,刺鼻的二氧化硫液体正在从损坏的罐口溢出。消防官兵一方面通过采取用水稀释等方法,对泄漏物进行处理,另一方面组织周边群众往山上疏散。
提出问题:从新闻中,你能总结出 SO2 具有哪些物理性质?
[生]阅读分析、得出结论:二氧化硫是有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,容易液化,易溶于水。 [师]演示实验:往一瓶装满二氧化硫气体的矿泉水瓶中倒入水。提出问题:矿泉水瓶发生了什么变化?你能解释其原因吗?
[生]矿泉水瓶变瘪了,因为二氧化硫易溶于水,造成矿泉水瓶里面压强变小。
设计意图:提供新闻链接,培养学生阅读和提取信息的能力,观察二氧化硫溶解实验,培养分析实验现象的能力,并得出结论。同时为后面学习二氧化硫是酸性氧化物提供了实验药品。
(五)治理酸雨,倡导环保
[师]资料链接。
(1)数据:采集的酸雨样品在不同时间 pH 数值的变化情况;
(2)图片:古建筑受到酸雨腐蚀;
(3)治理酸雨的办法之一,将一定比例的石灰石粉混入煤中。
提出问题组:
(1)雨水在放置过程中 pH 发生了怎样的变化?
(2)为什么会发生这种变化?
(3)什么样的雨水才叫酸雨?
(4)为什么二氧化硫被人们称为“空中死神”?
(5)如何减少及治理酸雨?
[生]观察、分析、回答酸雨的成因,板演酸雨的形成过程及其涉及的化学方程式。根据所学知识,分组探讨酸雨的治理方法及原理。
设计意图:巩固二氧化硫是酸性氧化物的性质和了解酸雨的成因及其治理方法,培养学生环保意识,创造学生运用所学知识解决问题的平台。
(六)价态分析,性质预测
[师]组织学生分组实验:将小烧杯中的高錳酸钾溶液吸入充有 SO2 的针筒中,振荡后观察现象。提出问题:SO2 使高锰酸钾溶液和使品红溶液褪色在原理上有什么不同?
[生]观察现象,从氧化还原的角度分析高锰酸钾溶液褪色的原因,比较两种褪色现象背后原理的不同。
设计意图:运用比较教学法,通过设疑,引起学生对同一现象背后不同本质的思考,学生对 SO2 的漂白性和还原性将会得到更深刻的理解。
[师]给出物质的二维关系图,提出问题:从关系图中可预测 SO2 可能具有什么样的化学性质?
[生]依据二维关系图,进一步预测并说明 SO2 所具有的氧化性及还原性。
[师]展示图片:葡萄酒中的二氧化硫。提出问题:为什么葡萄酒中要充入 SO2?体现了 SO2 的什么性质?
[生]讨论,发表观点:二氧化硫具有还原性,能防止葡萄酒被氧化。
[师]展示生活生产中二氧化硫应用的各种图片。提出问题:根据图片信息结合本课知识说说 SO2 都有哪些用途?表现出了它的哪些性质?
[生]发表观点,体会二氧化硫性质和用途之间的关系。
设计意图:(1)引导学生从化合价变化的角度分析物质的变化,强化了“价态观”,同时对本节课重点 SO2 的性质学习也是个很好的总结;(2)SO2 在葡萄酒中充当“抗氧卫士”的作用分析,知道这是属于 SO2 还原性的应用,学生真切体会到“身边的化学”;(3)巧妙利用二氧化硫的用途对其重要化学性质进行梳理,起到一个归纳总结的作用。
(七)总结提升,反思交流
[师]组织学生用画思维导图的方式回顾本课的主干知识。
[生]画思维导图,展示作品。
设计意图:学生通过思维导图梳理本节课的知识脉络,达到温故知新的目的。
[师]你学习本课印象最深刻的知识有哪些?还存在哪些困惑?
[生]师生互动交流,分享学习收获,提出学习困惑。
设计意图:锻炼学生的反省认知能力,了解学生对本课知识掌握的情况,为下一步教学提供参考。
[师]布置作业:综合 SO2 在社会生产、生活中的表现,谈谈你对它的“爱”与“恨”,在下节课进行交流。
设计意图:培养学生用辩证的眼光看待问题,对整合 SO2 的性质和用途也很有帮助。
三、教学反思
笔者曾用本教学设计于北海中学举行的全梅山特级教师工作坊全市公开课上,“从生活走进化学,从化学走向生活”的教学设计理念得到受邀前来听课指导的北京师范大学王磊教授的认可。结合王磊教授的评课意见和本人课后的一些感悟,反思如下:
(一)注重联系实际,基于真实情境下教学
围绕现实生活,从银耳到环境到葡萄酒,都是紧紧围绕二氧化硫的性质,在选材上与生活实际联系紧密,问题设计情境真实。注意从食品安全、酸雨、生活、生产事件中引导学生对知识点进行挖掘,这对帮助学生理解知识、激发学习欲望非常有好处。
(二)对所选素材进行了适当的处理和呈现
在加工处理素材方面做得比较到位,基本上每个素材都进行了 2 至 3 度的处理,从现象提出问题,又在思考中解决现实的问题,生活素材驱动性明确。如在二氧化硫漂白性素材设计中带了实物(银耳),给人感觉化学就在我们身边。又如在教学中介绍酸雨的危害性时,探讨酸雨形成的过程,锻炼学生运用知识解决实际问题的能力。
(三)坚持生活化教学理念,在生活中学化学
笔者在教学中有一个坚定的理念,那就是在生活中学化学。在本教学设计中将这种理念放大,让学生感受到化学之于生活有非常紧密的联系,这对培养学生化学学科核心素养非常有好处。
(四)不足之处及改进方法
不足之处:SO2 毕竟具有其性质的特殊性,对其他物质如氧化铝,可能不能用同样的方法展开教学,对研究物质的一般思路没有进行系统的归纳总结。
改进方法:在探究实验设计上放手让学生体验研究物质的一般方法,即“预测——设计实验——验证”,并通过这个过程领悟研究新物质的思路。
【作者简介】苏兴卫(1977— ),男,广西合浦人,中学高级教师,广西特级教师,合浦县第一中学科研室副主任。
(责编 卢建龙)
【关键词】化学教学 二氧化硫 教学设计
【中图分类号】G 【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889(2017)07B-0106-03
2016 年 9 月教育部颁布的《普通高中化学课程标准(征求意见稿)》在教学实施建议中指出,在教学中,教师应重视 STSE(科学、技术、社会和环境)内容主题的选择和组织,紧密联系生产、生活实际,学生能综合运用所学知识解释和解决有关的STSE 问题。
化学与生产、生活联系紧密,对促进社会进步,提升人们生活质量有着深远影响。在教学中,“从生活走进化学”,引入真实的生活情境,能激起学生的学习兴趣,接近学生的最近发展区;“从化学走向生活”,指导学生学以致用,使课堂充满生命力,符合新课标倡导的提高学生学科核心素养的理念。本文以高中化学必修 1 (人教版)第四章第三节《二氧化硫》教学设计为例,具体谈谈如何在化学教学中践行“从生活走进化学,从化学走向生活”的理念,积极探索“素养为本”的有效课堂。
一、教学内容分析
教材内容存在以下内在逻辑:在空气质量日报中发现,SO2 属于大气污染物→硫及其化合物的存在状态→硫的燃烧及二氧化硫的物理性质→实验探究 SO2 溶于水的反应→介绍 SO2 漂白性的特点及应用→通过测定 SO2 水溶液的酸碱度,得出 SO2 是酸性氧化物→介绍 SO2 的还原性及其产物的性质→通过酸雨认识 SO2 对大气的污染。
在教材中 SO2 与水的反应及漂白性是以化学实验的方式呈现,强调知识性。而关于 SO2 的应用呈现直观简单,对 SO2 的还原性也没有专门的阐述,这些都给本课设计留下了发挥的空间。本着在教学中“用教材而不是教教材”的原则,在教学设计中将二氧化硫内容作再度处理:
通过生活中二氧化硫充当“食品化妆师”“空中死神”“抗氧卫士”三个角色,掌握二氧化硫的漂白性、酸性氧化物的性质及其还原性。这样的处理能将生硬的知识转化为生动的教学素材,通过创设真实的问题情境,设计成实验探究活动,让学生在“做中学”。
通过对酸雨成因及其防治等环保问题的探讨,培养学生运用所学知识解决问题的能力。
通过教材重组,对教学内容进行结构化设计,激发学生学习兴趣,促进学生学习方式的转变。
整个教学设计中“从生活走进化学,从化学走向生活”的理念贯穿始终,以培养学生学科核心素养为目标,落实立德树人的根本任务。根据以上分析,整体的设计思路如下(表 1):
二、教学过程设计
(一)创设情境,导入新课
[师]播放视频:生活中的“硫磺姜”。据广西卫视新闻夜总汇披露,现在市场上发现不法商人用硫磺熏制生姜,使其外观变得美观,从而卖得高价,谋得暴利,提醒市民选生姜时要警惕,不要买到这种“美容姜”。
下面我们看一看二氧化硫充当“食品化妆师”的另一个案例:实物展示两种银耳(一种为正常银耳,另一种为硫磺银耳)。假设你要到市场选购银耳,会选择哪一种?为什么?
[生]观察比较两种银耳的颜色,闻其气味,选择颜色偏黄,无刺激气味的银耳。
[师]为什么二氧化硫能充当生活中的“食品化妆师”?这表现了它怎样的性质?
[生]二氧化硫具有漂白性,能对某些物质进行漂白,使其外观变得更漂亮,卖相更好,因此能充当“食品化妆师”。
設计意图:从学生身边的生活入手,从食品安全的角度引入对二氧化硫的学习,是基于真实情景下的课堂教学,是“从生活走进化学”理念的体现。根据素材使用的具体情况对教材内容进行重组,将二氧化硫的漂白性调整至前面,让新课导入更接地气,也更利于激发学生的学习兴趣。
(二)分组实验,探究性质
[师]组织学生进行分组实验。
(1)将小烧杯中的品红溶液吸入充有 SO2 的针筒中,振荡后观察现象;
(2)将针筒中的溶液置于试管中,对试管进行加热。
提出问题:
(1)品红溶液红色褪去的原因是什么?
(2)为什么褪色后的溶液加热后颜色恢复?
[生]讨论:二氧化硫与品红溶液作用的两种变化背后的原因。实验并观察实验现象,得出结论:二氧化硫有漂白性,但漂白后的物质不稳定,受热易分解。
设计意图:通过分组实验设计,培养学生合作学习能力、实验探究能力、分析和解决问题能力。用针筒作为实验仪器,减少SO2 对环境的污染,体现绿色化学的思想。
(三)学以致用,当场诊断
[师]资料链接:二氧化硫成为食品安全的重大隐患。提出问题:如果你到市场买到了硫磺银耳,如何处理?
[生]说出处理的方法及所用到的知识:用二氧化硫漂白后的银耳不稳定,受热后二氧化硫可被释放出来,因此可将硫磺银耳浸泡在水中加热,可在一定程度上除去有害物质。
设计意图:利用二氧化硫漂白性不稳定来设计问题情境,培养学生运用知识解决问题的意识,体现了“从化学走向生活”的理念。
(四)借助素材,掌握性质
[师]新闻链接:贵州玉铜公路发生交通事故,造成部分二氧化硫泄漏。
记者在现场看到,8 个罐滚落在公路上,刺鼻的二氧化硫液体正在从损坏的罐口溢出。消防官兵一方面通过采取用水稀释等方法,对泄漏物进行处理,另一方面组织周边群众往山上疏散。
提出问题:从新闻中,你能总结出 SO2 具有哪些物理性质?
[生]阅读分析、得出结论:二氧化硫是有刺激性气味的有毒气体,密度比空气大,容易液化,易溶于水。 [师]演示实验:往一瓶装满二氧化硫气体的矿泉水瓶中倒入水。提出问题:矿泉水瓶发生了什么变化?你能解释其原因吗?
[生]矿泉水瓶变瘪了,因为二氧化硫易溶于水,造成矿泉水瓶里面压强变小。
设计意图:提供新闻链接,培养学生阅读和提取信息的能力,观察二氧化硫溶解实验,培养分析实验现象的能力,并得出结论。同时为后面学习二氧化硫是酸性氧化物提供了实验药品。
(五)治理酸雨,倡导环保
[师]资料链接。
(1)数据:采集的酸雨样品在不同时间 pH 数值的变化情况;
(2)图片:古建筑受到酸雨腐蚀;
(3)治理酸雨的办法之一,将一定比例的石灰石粉混入煤中。
提出问题组:
(1)雨水在放置过程中 pH 发生了怎样的变化?
(2)为什么会发生这种变化?
(3)什么样的雨水才叫酸雨?
(4)为什么二氧化硫被人们称为“空中死神”?
(5)如何减少及治理酸雨?
[生]观察、分析、回答酸雨的成因,板演酸雨的形成过程及其涉及的化学方程式。根据所学知识,分组探讨酸雨的治理方法及原理。
设计意图:巩固二氧化硫是酸性氧化物的性质和了解酸雨的成因及其治理方法,培养学生环保意识,创造学生运用所学知识解决问题的平台。
(六)价态分析,性质预测
[师]组织学生分组实验:将小烧杯中的高錳酸钾溶液吸入充有 SO2 的针筒中,振荡后观察现象。提出问题:SO2 使高锰酸钾溶液和使品红溶液褪色在原理上有什么不同?
[生]观察现象,从氧化还原的角度分析高锰酸钾溶液褪色的原因,比较两种褪色现象背后原理的不同。
设计意图:运用比较教学法,通过设疑,引起学生对同一现象背后不同本质的思考,学生对 SO2 的漂白性和还原性将会得到更深刻的理解。
[师]给出物质的二维关系图,提出问题:从关系图中可预测 SO2 可能具有什么样的化学性质?
[生]依据二维关系图,进一步预测并说明 SO2 所具有的氧化性及还原性。
[师]展示图片:葡萄酒中的二氧化硫。提出问题:为什么葡萄酒中要充入 SO2?体现了 SO2 的什么性质?
[生]讨论,发表观点:二氧化硫具有还原性,能防止葡萄酒被氧化。
[师]展示生活生产中二氧化硫应用的各种图片。提出问题:根据图片信息结合本课知识说说 SO2 都有哪些用途?表现出了它的哪些性质?
[生]发表观点,体会二氧化硫性质和用途之间的关系。
设计意图:(1)引导学生从化合价变化的角度分析物质的变化,强化了“价态观”,同时对本节课重点 SO2 的性质学习也是个很好的总结;(2)SO2 在葡萄酒中充当“抗氧卫士”的作用分析,知道这是属于 SO2 还原性的应用,学生真切体会到“身边的化学”;(3)巧妙利用二氧化硫的用途对其重要化学性质进行梳理,起到一个归纳总结的作用。
(七)总结提升,反思交流
[师]组织学生用画思维导图的方式回顾本课的主干知识。
[生]画思维导图,展示作品。
设计意图:学生通过思维导图梳理本节课的知识脉络,达到温故知新的目的。
[师]你学习本课印象最深刻的知识有哪些?还存在哪些困惑?
[生]师生互动交流,分享学习收获,提出学习困惑。
设计意图:锻炼学生的反省认知能力,了解学生对本课知识掌握的情况,为下一步教学提供参考。
[师]布置作业:综合 SO2 在社会生产、生活中的表现,谈谈你对它的“爱”与“恨”,在下节课进行交流。
设计意图:培养学生用辩证的眼光看待问题,对整合 SO2 的性质和用途也很有帮助。
三、教学反思
笔者曾用本教学设计于北海中学举行的全梅山特级教师工作坊全市公开课上,“从生活走进化学,从化学走向生活”的教学设计理念得到受邀前来听课指导的北京师范大学王磊教授的认可。结合王磊教授的评课意见和本人课后的一些感悟,反思如下:
(一)注重联系实际,基于真实情境下教学
围绕现实生活,从银耳到环境到葡萄酒,都是紧紧围绕二氧化硫的性质,在选材上与生活实际联系紧密,问题设计情境真实。注意从食品安全、酸雨、生活、生产事件中引导学生对知识点进行挖掘,这对帮助学生理解知识、激发学习欲望非常有好处。
(二)对所选素材进行了适当的处理和呈现
在加工处理素材方面做得比较到位,基本上每个素材都进行了 2 至 3 度的处理,从现象提出问题,又在思考中解决现实的问题,生活素材驱动性明确。如在二氧化硫漂白性素材设计中带了实物(银耳),给人感觉化学就在我们身边。又如在教学中介绍酸雨的危害性时,探讨酸雨形成的过程,锻炼学生运用知识解决实际问题的能力。
(三)坚持生活化教学理念,在生活中学化学
笔者在教学中有一个坚定的理念,那就是在生活中学化学。在本教学设计中将这种理念放大,让学生感受到化学之于生活有非常紧密的联系,这对培养学生化学学科核心素养非常有好处。
(四)不足之处及改进方法
不足之处:SO2 毕竟具有其性质的特殊性,对其他物质如氧化铝,可能不能用同样的方法展开教学,对研究物质的一般思路没有进行系统的归纳总结。
改进方法:在探究实验设计上放手让学生体验研究物质的一般方法,即“预测——设计实验——验证”,并通过这个过程领悟研究新物质的思路。
【作者简介】苏兴卫(1977— ),男,广西合浦人,中学高级教师,广西特级教师,合浦县第一中学科研室副主任。
(责编 卢建龙)