论文部分内容阅读
摘要：从物质组成、价态变化和物质特性三个维度提出二氧化硫学习的认知模型，进而使学生认识到模型在元素及其化合物学习中的重要作用及其发展性特征。学生通过自主探究，实验验证建构模型。
关键词：自主探究;证据推理;三维模型
文章编号：1008-0546（ 2019）07-0065-03
中图分类号：G632.41
文献标识码：B
doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2019.07.019
一、问题提出
元素化合物课堂中教师多以提问和讲授为主，自问自答偏多[1]。对元素化合物的教学缺乏实验探究，对教材中的实验进行食谱式教学。因此学生不会去寻求证据，不会去思考和表达自己的见解，更不会去深入思考实验背景中的学科问题。在这样的教学过程中，学生缺乏对元素化合物的自主学习、自主探究、自主思考交流、归纳总结四个环节。在课堂学习结束后，不會主动进行及时有效的复习，出现了知识掌握不牢，无法自主回忆然后慢慢遗忘。使学生在做题和接下来的新知识学习中难以顺利运用知识，进而把失败归结为自身能力不足，使学生产生习得性无助，形成较低学习成就感，逐渐丧失学习兴趣[2]。
科学探究普遍遵循提出问题、做出假设、设计实验、收集整理数据、得出结论这一程序化的步骤。本堂课让学生学会根据已有的知识储备和学习方法，自己设计实验验证结论，牢固建构元素化合物的三维模型。培养学生学习能力，整个过程中通过老师引导不断为学生创造成功机会，使学生达到自主成功，从而大大提升学生的自我效能感，建立起强大的学习成就感。
二、教学设计
本课希望通过二氧化硫的学习，帮助学生形成元素及其化合物的三维模型。完成教学设计后在高一年级2个班实施了新课教学。出于时间考虑，酸雨及其防治作为第二课时完成。
1.教学目标
通过实验探究二氧化硫的主要化学性质，初步形成基于物质类别、元素价态和物质特性对元素化合物化学教与学2019年第7期的性质进行预测和检验的模型。
通过实验验证二氧化硫的主要化学性质，能从物质的类别和元素价态变化的视角说明物质转化的途径。
2.评价目标[3]
通过对二氧化硫实验设计方案的交流点评，发展学生对物质性质的实验探究的水平。
通过学生实验诊断并发展学生实验操作能力和证据意识，建立观点、结论和证据之间的逻辑关系的能力。
通过二氧化硫三维模型的建立发展学生应用模型学习物质性质，解释化学现象和本质的能力。
3.教学程序
本课以设计型任务为主，学生为主体，小组合作。教师给出三维模型，学生提出假设，设计优化实验方案，根据实验现象验证结论，学生根据模型图整理二氧化硫性质。建构元素及其化合物学习的三维目标（见图1）[4]。最后解决难点由师生共同完成。
三、教学实施
环节1：教学导入
【学习任务1】简单回想氯、钠、镁、铁、铜的性质和学习方法，初步猜测二氧化硫的性质。
【评价任务1】诊断学生知识迁移能力，对简单化学问题的解决提出可能假设的能力。
环节2：模型介绍
【学习任务2】能从物质类别、元素价态和特性的角度，依据复分解反应和氧化还原反应原理，预测二氧化硫化学性质和变化，学生根据教师给出的三个维度填写表l。
【评价任务2】诊断并初步发展学生建立观点、结论和证据间的逻辑关系的能力。
环节3：证据推理
（1）科学探究，方案设计
【学习任务3】预测二氧化硫化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。能从物质类别和元素价态变化的视角说明物质的转化路径。请学生先自主完成，再小组讨论完善方案设计。根据材料填写表格2（尽可能多补充表格）。
提供材料：Na2S03、浓H2SO4、品红、NaOH、酚酞、BaCI2、H202、FeCI3、KMn04/H 、H2S、稀盐酸、碘水、蓝色石蕊试纸、淀粉碘化钾试纸。
【评价任务3】诊断学生依据假设设计实验方案的能力。发展学生证据意识，能基于证据，通过分析推理加以证实或证伪，建立观点、结论和证据之间的逻辑关系的能力。小组讨论互评展示，教师评价补充，得出优化后的方案。
（2）实验操作，证据验证
【学习任务4】学生组装实验仪器，与同学合作完成实验操作，观察并记录实验现象，通过实验现象验证自己的猜想。
[教师实验1]=氧化硫制备：用浓硫酸与亚硫酸钠反应制备二氧化硫，用矿泉水瓶收集二氧化硫，气体集满后加1/4水，盖住瓶塞用力振荡，矿泉水瓶快速变瘪，将溶液倒入试剂瓶中供学生实验使用。实验过程中简单回顾气体制备装置及验满和尾气处理相关内容。
[学生实验1-5]小组实验，4位同学一组。每次取5mL左右二氧化硫水溶液，完成具体实验（①一④，⑥），观察实验现象并做好记录。
[视频演示]具体实验⑤
【评价任务4】诊断学生实验操作能力，诊断并发展学生通过收集实验证据，分析推理加以证实或证伪，建立观点、结论和证据之间的逻辑关系的能力。
环节4：模型建构
【学习任务5】完成二氧化硫的三维认知模型。解决三个难点：漂白与褪色，氧化性强弱比较，亚硫酸盐性质，完善二氧化硫相关知识。
（1）三维度性质整理
学生从三个维度整理归纳二氧化硫性质，完成表3填写。老师展示几位填写完整的同学的资料卡供其他同学参考。
（2）延续性知识补充
①漂白性：二氧化硫、氯水.活性炭漂白性原理介绍;漂白与褪色对比及成因分析。 ②常见物质间氧化性强弱比较：回顾氧化性强弱判断方法，根据所给物质设计方案并实验验证。
[学生实验6] BaC12加S02水溶液，无现象。再加FeCl3，溶液变浑浊，加稀盐酸沉淀不溶解。证明Fe3 氧化性比S02强。
[学生实验7]S02水溶液滴到淀粉碘化钾试纸上，无现象。再将S02水溶液滴到碘水里，褪色。证明I2氧化性比S02强。整理得出结论：氧化性Cl2
关键词：自主探究;证据推理;三维模型
文章编号：1008-0546（ 2019）07-0065-03
中图分类号：G632.41
文献标识码：B
doi： 10.3969/j .issn.1008-0546.2019.07.019
一、问题提出
元素化合物课堂中教师多以提问和讲授为主，自问自答偏多[1]。对元素化合物的教学缺乏实验探究，对教材中的实验进行食谱式教学。因此学生不会去寻求证据，不会去思考和表达自己的见解，更不会去深入思考实验背景中的学科问题。在这样的教学过程中，学生缺乏对元素化合物的自主学习、自主探究、自主思考交流、归纳总结四个环节。在课堂学习结束后，不會主动进行及时有效的复习，出现了知识掌握不牢，无法自主回忆然后慢慢遗忘。使学生在做题和接下来的新知识学习中难以顺利运用知识，进而把失败归结为自身能力不足，使学生产生习得性无助，形成较低学习成就感，逐渐丧失学习兴趣[2]。
科学探究普遍遵循提出问题、做出假设、设计实验、收集整理数据、得出结论这一程序化的步骤。本堂课让学生学会根据已有的知识储备和学习方法，自己设计实验验证结论，牢固建构元素化合物的三维模型。培养学生学习能力，整个过程中通过老师引导不断为学生创造成功机会，使学生达到自主成功，从而大大提升学生的自我效能感，建立起强大的学习成就感。
二、教学设计
本课希望通过二氧化硫的学习，帮助学生形成元素及其化合物的三维模型。完成教学设计后在高一年级2个班实施了新课教学。出于时间考虑，酸雨及其防治作为第二课时完成。
1.教学目标
通过实验探究二氧化硫的主要化学性质，初步形成基于物质类别、元素价态和物质特性对元素化合物化学教与学2019年第7期的性质进行预测和检验的模型。
通过实验验证二氧化硫的主要化学性质，能从物质的类别和元素价态变化的视角说明物质转化的途径。
2.评价目标[3]
通过对二氧化硫实验设计方案的交流点评，发展学生对物质性质的实验探究的水平。
通过学生实验诊断并发展学生实验操作能力和证据意识，建立观点、结论和证据之间的逻辑关系的能力。
通过二氧化硫三维模型的建立发展学生应用模型学习物质性质，解释化学现象和本质的能力。
3.教学程序
本课以设计型任务为主，学生为主体，小组合作。教师给出三维模型，学生提出假设，设计优化实验方案，根据实验现象验证结论，学生根据模型图整理二氧化硫性质。建构元素及其化合物学习的三维目标（见图1）[4]。最后解决难点由师生共同完成。
三、教学实施
环节1：教学导入
【学习任务1】简单回想氯、钠、镁、铁、铜的性质和学习方法，初步猜测二氧化硫的性质。
【评价任务1】诊断学生知识迁移能力，对简单化学问题的解决提出可能假设的能力。
环节2：模型介绍
【学习任务2】能从物质类别、元素价态和特性的角度，依据复分解反应和氧化还原反应原理，预测二氧化硫化学性质和变化，学生根据教师给出的三个维度填写表l。
【评价任务2】诊断并初步发展学生建立观点、结论和证据间的逻辑关系的能力。
环节3：证据推理
（1）科学探究，方案设计
【学习任务3】预测二氧化硫化学性质和变化，设计实验进行初步验证，并能分析、解释有关实验现象。能从物质类别和元素价态变化的视角说明物质的转化路径。请学生先自主完成，再小组讨论完善方案设计。根据材料填写表格2（尽可能多补充表格）。
提供材料：Na2S03、浓H2SO4、品红、NaOH、酚酞、BaCI2、H202、FeCI3、KMn04/H 、H2S、稀盐酸、碘水、蓝色石蕊试纸、淀粉碘化钾试纸。
【评价任务3】诊断学生依据假设设计实验方案的能力。发展学生证据意识，能基于证据，通过分析推理加以证实或证伪，建立观点、结论和证据之间的逻辑关系的能力。小组讨论互评展示，教师评价补充，得出优化后的方案。
（2）实验操作，证据验证
【学习任务4】学生组装实验仪器，与同学合作完成实验操作，观察并记录实验现象，通过实验现象验证自己的猜想。
[教师实验1]=氧化硫制备：用浓硫酸与亚硫酸钠反应制备二氧化硫，用矿泉水瓶收集二氧化硫，气体集满后加1/4水，盖住瓶塞用力振荡，矿泉水瓶快速变瘪，将溶液倒入试剂瓶中供学生实验使用。实验过程中简单回顾气体制备装置及验满和尾气处理相关内容。
[学生实验1-5]小组实验，4位同学一组。每次取5mL左右二氧化硫水溶液，完成具体实验（①一④，⑥），观察实验现象并做好记录。
[视频演示]具体实验⑤
【评价任务4】诊断学生实验操作能力，诊断并发展学生通过收集实验证据，分析推理加以证实或证伪，建立观点、结论和证据之间的逻辑关系的能力。
环节4：模型建构
【学习任务5】完成二氧化硫的三维认知模型。解决三个难点：漂白与褪色，氧化性强弱比较，亚硫酸盐性质，完善二氧化硫相关知识。
（1）三维度性质整理
学生从三个维度整理归纳二氧化硫性质，完成表3填写。老师展示几位填写完整的同学的资料卡供其他同学参考。
（2）延续性知识补充
①漂白性：二氧化硫、氯水.活性炭漂白性原理介绍;漂白与褪色对比及成因分析。 ②常见物质间氧化性强弱比较：回顾氧化性强弱判断方法，根据所给物质设计方案并实验验证。
[学生实验6] BaC12加S02水溶液，无现象。再加FeCl3，溶液变浑浊，加稀盐酸沉淀不溶解。证明Fe3 氧化性比S02强。
[学生实验7]S02水溶液滴到淀粉碘化钾试纸上，无现象。再将S02水溶液滴到碘水里，褪色。证明I2氧化性比S02强。整理得出结论：氧化性Cl2