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摘要:化学是与人类命运息息相关,推动着人类发展的自然科学。通过化学学科视角,人类可以对自然界的事物以及事物之间关系更为深入地把握。在此基础上,人类合理地利用自然,推动社会进步。“新课标”要求教师在教学中设计以发展化学学科核心素养为主旨,立足于学生适应现代生活和未来发展的需要的课程。本教学设计中,以探析暖宝宝的组成成分和发热原理为契机,让学生利用化学学科知识和思维方法去认识身边的事物,由此加强学生对化学知识和原理的掌握,促进化学思维。
关键词:复习课;证据推理;社会责任;化学魅力
文章编号:1008-0546(2019)04-0039-04
中图分类号:G632.41
文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2019.04.012
一、设计背景
《普通高中化学课程标准(2017年版)》(以下简称“新课标”)指出在化学学科的教学中,不仅仅是停留在传授知识的层面,而更上升到教育的功能上,要求教师开设多样化的课程传授知识,同时能提升学生的核心素养,使学生形成正确的价值理念,形成能适应社会的必备品格和关键能力[1]。
人教版《化学反应原理》包括反应速率、反应方向及限度、热力学、电化学等化学原理,这些看似独立的化学原理,在实际使用中却可能同时作用。鉴于此,在《化学反应原理》内容全部结束后的复习课中,设计了“工程师如何改变’暖宝宝’中的化学反应速率”的教学。
查阅文献发现,有许多老师设计了以“暖宝宝”为情境的教学案例,如江苏南京顾晔老师的《“暖宝宝使用前后主要成分的探究”的教学实录》[2]、江苏泰兴熊宗齐,徐泓老师的《“暖宝宝”反应原理和产物组成的探究》[3]、江苏南京周良骏老师的《利用传感器探究暖宝宝的发热原理》[4]等,这些教学设计的重点内容在于对“暖宝宝”组成成分的分析和原电池原理的探究。本教学设计在借鉴已有研究的基础之上,结合原电池原理,化学反应速率等原理进行综合考虑,将教学纳入一个更真实、更多元的教学情景中,在更广泛的视野下发展学生的化学学科素养,体现学科思维能力。
二、教学过程
环节一:成分鉴别,用化学方法认识物质
[引入]多媒体展示常见的自发热产品:暖宝宝、自热米饭、自发热艾灸随身热敷贴。并且给每个学习小组分发一片暖宝宝,引导打开包装袋,感受暖宝宝的温度。
[教师]提示学生阅读产品说明书,并让学生设计相应的实验方案来验证其中的Fe、NaCl、C这些成分。學生经过实验和总结,得方案如下:
(1)铁粉验证:用磁铁吸引混合物,分离出部分“铁粉”,然后将铁粉加入到一定浓度的盐酸中,观察现象,取试管中上层清液或者过滤后取滤液,加入KSCN溶液、H2O2。
(2)NaCl验证:取适量混合物溶解于水中,过滤待用。
Na 验证:焰色反应。
CI-检验:取上述滤液适量,加入HNO3酸化的AgNO3溶液观察现象。
环节二:联想发散,探究发热原理
[教师]暖宝宝能发热,必然发生了放热的化学反应,请问大家参与反应的物质可能是什么?
[学生1]可能有O2,因为说明书中明确指出本产品开袋即发热,由此推测O2参与了该放热反应。
[学生2]可能是碳粉,因为C和O2反应是放热反应。
[学生3]应该不会是碳粉,C在常温下是非常稳定的,但暖宝宝在打开袋子后就能发热,C不具备反应的条件。
[学生4]感觉是铁粉参加反应,因为有O2,成分中有H2O,具备铁生锈的条件,但是铁生锈也没有这么快啊?
[学生5]可能是NaCl,不然NaCl在里面有什么作用?
反思:从学生的回答说明学生具备一定的证据推理能力,但学生将所学知识应用到新的情景,解决新问题时所体现出的素质和能力有所欠缺,对新情境的感知和处理能力、旧知识与新情境的链接能力有待提高,即学生的迁移能力不够强[5]。所以教学中一方面要加强学生对知识熟练程度,另外教师在教学中要注重学生迁移能力的培养,有意识地引入一些将知识融入新情景中的教学主题。
[教师]展示已经使用后的暖宝宝固体混合物,观察颜色,略有红褐色物质出现,并用磁铁再次吸引,吸引的混合物量减少,证明Fe参加反应。有这些证据后,同学们能想到暖宝宝里面发生的什么反应吗?
[学生6]暖宝宝里面发生的反应应该就是铁生锈?
[教师]根据各种证据推理,暖宝宝里面发生的反应就是铁生锈,铁生锈的反应可以简化为:4Fe(s) 3O2(g)-
关键词:复习课;证据推理;社会责任;化学魅力
文章编号:1008-0546(2019)04-0039-04
中图分类号:G632.41
文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2019.04.012
一、设计背景
《普通高中化学课程标准(2017年版)》(以下简称“新课标”)指出在化学学科的教学中,不仅仅是停留在传授知识的层面,而更上升到教育的功能上,要求教师开设多样化的课程传授知识,同时能提升学生的核心素养,使学生形成正确的价值理念,形成能适应社会的必备品格和关键能力[1]。
人教版《化学反应原理》包括反应速率、反应方向及限度、热力学、电化学等化学原理,这些看似独立的化学原理,在实际使用中却可能同时作用。鉴于此,在《化学反应原理》内容全部结束后的复习课中,设计了“工程师如何改变’暖宝宝’中的化学反应速率”的教学。
查阅文献发现,有许多老师设计了以“暖宝宝”为情境的教学案例,如江苏南京顾晔老师的《“暖宝宝使用前后主要成分的探究”的教学实录》[2]、江苏泰兴熊宗齐,徐泓老师的《“暖宝宝”反应原理和产物组成的探究》[3]、江苏南京周良骏老师的《利用传感器探究暖宝宝的发热原理》[4]等,这些教学设计的重点内容在于对“暖宝宝”组成成分的分析和原电池原理的探究。本教学设计在借鉴已有研究的基础之上,结合原电池原理,化学反应速率等原理进行综合考虑,将教学纳入一个更真实、更多元的教学情景中,在更广泛的视野下发展学生的化学学科素养,体现学科思维能力。
二、教学过程
环节一:成分鉴别,用化学方法认识物质
[引入]多媒体展示常见的自发热产品:暖宝宝、自热米饭、自发热艾灸随身热敷贴。并且给每个学习小组分发一片暖宝宝,引导打开包装袋,感受暖宝宝的温度。
[教师]提示学生阅读产品说明书,并让学生设计相应的实验方案来验证其中的Fe、NaCl、C这些成分。學生经过实验和总结,得方案如下:
(1)铁粉验证:用磁铁吸引混合物,分离出部分“铁粉”,然后将铁粉加入到一定浓度的盐酸中,观察现象,取试管中上层清液或者过滤后取滤液,加入KSCN溶液、H2O2。
(2)NaCl验证:取适量混合物溶解于水中,过滤待用。
Na 验证:焰色反应。
CI-检验:取上述滤液适量,加入HNO3酸化的AgNO3溶液观察现象。
环节二:联想发散,探究发热原理
[教师]暖宝宝能发热,必然发生了放热的化学反应,请问大家参与反应的物质可能是什么?
[学生1]可能有O2,因为说明书中明确指出本产品开袋即发热,由此推测O2参与了该放热反应。
[学生2]可能是碳粉,因为C和O2反应是放热反应。
[学生3]应该不会是碳粉,C在常温下是非常稳定的,但暖宝宝在打开袋子后就能发热,C不具备反应的条件。
[学生4]感觉是铁粉参加反应,因为有O2,成分中有H2O,具备铁生锈的条件,但是铁生锈也没有这么快啊?
[学生5]可能是NaCl,不然NaCl在里面有什么作用?
反思:从学生的回答说明学生具备一定的证据推理能力,但学生将所学知识应用到新的情景,解决新问题时所体现出的素质和能力有所欠缺,对新情境的感知和处理能力、旧知识与新情境的链接能力有待提高,即学生的迁移能力不够强[5]。所以教学中一方面要加强学生对知识熟练程度,另外教师在教学中要注重学生迁移能力的培养,有意识地引入一些将知识融入新情景中的教学主题。
[教师]展示已经使用后的暖宝宝固体混合物,观察颜色,略有红褐色物质出现,并用磁铁再次吸引,吸引的混合物量减少,证明Fe参加反应。有这些证据后,同学们能想到暖宝宝里面发生的什么反应吗?
[学生6]暖宝宝里面发生的反应应该就是铁生锈?
[教师]根据各种证据推理,暖宝宝里面发生的反应就是铁生锈,铁生锈的反应可以简化为:4Fe(s) 3O2(g)-