基于培养学科核心素养的教学实践和反思 2019年文档

基于培养学科核心素养的教学实践和反思

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2016.11.017

2016年5月19日，南通市高中化学（使用人教版教材）优秀课评比在江苏省海门中学举行，我有幸参加课堂展示，在高一（7）班借班上了一堂新授课“开发利用金属矿物和海水资源（第1课时）”。本次活动以“培养学科核心素养”为主题，下面就这堂课的教学设计作一介绍。

一、设计理念

鉴于人教版《化学2》[1]中本节课的“承前启后”：既是对《化学1》中钠、铝、铁等金属及其重要化合物知识和氧化还原反应的进一步归纳、梳理和运用，同时又为《选修2》第三单元“化学与材料的发展”课题2“金属材料”中深入学习铁、铝的冶炼做好准备。在综合比较了人教版和苏教版中有关金属的教学内容后，设计了两条主线，一明一暗。明线：即以人类发展史中重要金属材料的发现和使用为主线，着重讨论青铜时期铜的冶炼（因为人教版《化学1》对铜的教学相对不如钠、铝、铁系统，而苏教版《化学1》[2]编有“铜的获取和运用”）和铁器时期的炼铁、炼钢（考虑到钢铁仍是目前使用量最大的金属材料），进而结合金属活动性，通过归纳、分类和整理各种金属的工业冶炼方法，加深对氧化还原反应的理解。暗线：寓学科核心素养的结合适当通过精心设计的问题，培养于学生思维品质的优化中，

的学法指导，从“实验探究”“变化守恒”“宏微结合”“分类表征”“绿色运用”等多个方面培养学生的学科素养。整节课的教

学思维导图可表示为图1：

二、教学目标

1.了解铜、铁等金属的冶炼史，认识冶炼金属的一般原理，初步学会分析、比较和归纳不同金属的冶炼方法。

2.深化氧化还原反应的理解和运用，感悟其在金属材料发展中的关键作用。

3.铭记历史，进一步增强民族自豪感、责任感和使命感。

三、教学流程

四、教学过程

1. 情境导入

[师]先来做个游戏――连连看！游戏规则是对人类历史发展代表性时期和对应的标志性技术或人物进行连线，如图2。

[师]今天我们一起来走进人类历史发展中的重要金属材料。石器时代“火”的发现和利用为铜、铁的冶炼奠定了基础，包括工业革命时期大量使用有色金属材料。所以说人类文明史就是世界材料发展史。

设计意图：第一，寓教于乐；第二，明确本堂课的明线――不同历史时期典型金属冶炼及金属材料的运用，初步体验分类表征；第三，利用交互式电子白板的“幕布”功能，使得游戏与评价变得简便可行。．

2. 活动一：了解铜的冶炼历史

[图片展示]介绍两件珍贵文物：司母戊鼎和铜虎头。

设计意图：兼有培养学生民族自豪感和铭记历史教训的用意。从某种意义上来讲，铜虎头已经超越了一件普通文物的意义，唤醒我们同学：中国至今还有上百万件珍贵文物流失海外。

（1）从铜的化合物中还原出铜

问题：人类很早就发现，孔雀石[主要成分是Cu2（OH）2CO3]在熊熊燃烧的树木中灼烧，树木余烬里会有一种红色光亮的金属凝固出来，试用化学方程式表示所发生的反应：（1）；（2）。

早期湿法炼铜有“曾青得铁则化为铜”的记载，其原理为。 [生] 讨论概括出上述两种方法制铜的本质――从化合态还原为游离态。

视野开拓：介绍湖北博物馆的镇馆之宝“编钟”（图片）的高超铸造技术：运用合金比例（图片）控制音色！（锡偏低，钟声单调而尖锐，过高钟体韧性下降易被击破，而适当的含铅量则有利于声音的衰减，改善音色）。它的神奇还不仅于此……（有兴趣的课后可上网了解）

设计意图：激发学生的兴趣，也为后面介绍炼钢中通过调节硅、锰等合金元素来得到用途不同的钢材埋下伏笔。由组成的不同而导致结构的差异，从而初步感受“性构相依”。而对于“神奇的音乐性能”现场不讲，仅留提示，必定会激发学生学习的热情，兼有激发学生热爱艺术的设想。．

（2）分组实验――“电解氯化铜溶液”

【实验说明】

[师]J形管[3]高端碳棒与电源负极相连（阴极），J形管低端碳棒与电源正极相连（阳极），注射器内装有湿润的淀粉碘化钾试纸，通电（24V）3分钟，注意观察阴、阳两极现象，结束实验后向上少许提拉注射器活塞（注意不要吸进溶液），观察试纸颜色，并完成化学方程式。

设计效果：从实验的角度丰富了制备铜的方法，也为《选修4》中电解精炼铜开一扇窗。可通过加液后在J形管两端自然形成的液面高度差判断装置的气密性，另外装置在密闭体系中检验Cl2，减少了其对环境的污染，本身就体现了绿色化学思想。

[师]视野开拓：简单介绍现代炼铜技术――火法炼铜和生物炼铜。

3. 活动二：认识炼铁（钢）的原理

（1）实验探究――“铝热反应”

装置改进如图4：用水泥和沙子在铁皮罐内侧浇铸成坩埚状，底部开孔，将纸漏斗放入，填上铝热剂，表面铺一层氯酸钾，三脚架下面预先放好盛有细沙的蒸发皿。用坩埚钳将燃烧的镁条插入反应物引发反应，……夹出红热物，用磁铁靠近。

设计效果：当给铝热反应重新按了这个家后，用5g Fe2O3和2g Al粉演示，现象十分明显，火焰集中在小范围内垂直向上并能在细沙中保持相对较底部高温熔融物相对集中落下，喷射，

长时间（约10秒）的“红热”状态，给学生对反应放热留下深刻印象，稍冷，能被磁铁轻松吸引。十分适合当场演示，在药品预先加好的前提下，整个实验用时在4分钟以内。 [师]请完成该反应的方程式（并点评）。鉴于铁、铝都是用途极为广泛的金属，这个反应不具有大规模炼铁意义，但是这个反应由于放出大量的热，因此可以用来焊接铁轨（称之为铝热焊）、冶炼高熔点金属（如锰、铬和钨等）、甚至用于定向爆破。

[师]根据反应的宏观现象，从微观角度加以分析。

问题1：根据反应的宏观现象，从微观角度绘出铝热反应过程中的能量变化，见图5。

[生]利用白板的拖拉功能将反应物、生成物拖到相应位置，并连接成曲线①。

问题2：反应物能像乘“滑滑梯”一样自然而流畅地转化为生成物吗[4]？

[生]小组讨论，修正曲线①为曲线②。

问题3：能不能降低反应的“坎儿”（如曲线③）？

[生]使用催化剂。

[师]寻找合适的催化剂！而金属及其化合物是这个领域研究的热点，可谓方兴未艾（2007年度诺贝尔化学奖授予德国科学家格哈德?埃特尔在表面化学研究领域上的突破）。有兴趣的同学两年后可以考虑填报“催化工业”专业，今天你们站在海门市你们也一定能登上世界“催相信假以时日，基础教育的制高点，