化学核心素养导向下的课堂教学——以《分子和原子》第二课时为例

(整期优先)网络出版时间:2024-05-16
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化学核心素养导向下的课堂教学——以《分子和原子》第二课时为例

安婷婷

夏县实验初级中学,山西 运城 044400

【背景信息】

2022年新课程标准强调,义务教育化学教学应提升学生核心素养,培养真实情境下的问题解决能力。教学应引导学生形成化学观念,从化学视角审视问题。教学需从知识传输转向主动学习,注重关联性和整体性,关注学生在活动中的综合效应。本文案例以《分子和原子》第二课时的教学为主题。基于开展学科核心素养,促进学生化学根本观念的形成与建构,设计了《分子和原子》的教学过程。在教学中创设有意义的问题情境,并结合生活实际,让学生更好地理解和掌握微观粒子的知识,提高了学生学习的积极性,培养学生化学学科核心素养,符合新课程标准理念。

【案例描述】

1 教学内容分析

《分子和原子》是人教版九年级化学上册第三单元课题1的内容,隶属于“物质的组成与结构”学习主题,其中核心知识包括分子、原子。本节是学生学习物质构成的奥秘的启蒙课。本课题的教学引导学生从微观角度认识物质及其变化,有助于学生初步建立物质的微粒观,对开展学生的核心素养具有重要作用。本课题的教学内容分为两个课时进行,本文主要对第二课时内容进行教学设计。

2 学情分析

学生已掌握物理变化、化学变化等基础知识,但对微观粒子缺乏理性认识。由于微粒看不见摸不着,学生难以建立微粒观并从微观角度解释宏观现象。目前学生正处于形象思维向抽象思维过渡阶段,因此在这方面的学习存在困难。

3 教学目标

首先利用分子模型,认识分子是由原子构成的。其次通过实验探究,理解分子是保持物质化学性质的最小粒子,培养想象、分析和推理的思维能力。然后通过模型解释宏观实验并修正模型的过程,理解原子是化学变化中的最小粒子,并能够区分物理变化和化学变化,初步感受宏观微观的统一性。

4 教学重难点

教学重点:认识并理解分子和原子的基本概念。

教学难点:从微观角度认识物质的变化。

5 教学流程

模型展示掌握联系;熟悉知识降低难度;借助实验建构概念主动建构初步掌握动手演练认识实质小组合作深入理解。

6 课堂实施过程

环节一展示史料,温故知新

展示史料:阿伏伽德罗分子假说的提出以及道尔顿化学原子论的提出。提出问题:从微观角度,我们怎样认识物质的组成。

设计意图:回顾上节课所学知识:物质都是由看不见的微小粒子构成的,如分子、原子等。

环节二模型展示,认识分子与原子的联系

教学内容

教学活动

分子是由原子构成的

1.展示模型:氧分子、氢分子、二氧化碳分子、氨分子

2.提出问题:这些模型是否能拆分成一个个独立的球体。

3.学生利用手中模型展示拆分和组合。

[归纳]:

①氧分子是由构成的;

氢分子是由构成的;

二氧化碳分子是由构成的;氨分子是由构成的。    

②一个氧分子是由构成的;一个氢分子是由构成的;一个二氧化碳分子是

由构成的;一个氨分子是由构成的。    

设计意图:分子和原子抽象难理解,通过分子模型直观感受,拆分模型理解分子构成,认识分子由原子构成的关系。当分子个数出现时,循序渐进从定性到定量,构建分子与原子的关系,帮助学生理解微粒观,提升化学学科素养。

环节三借助实验,建构分子概念

实验操作

实验现象

实验结论

①利用加热分解高锰酸钾、氯酸钾和二氧化锰的混合分别制取三瓶氧气,把带火星的木条分别伸入装有氧气的三个集气瓶中,观察现象。

带火星的木条都能复燃

氧气能支持燃烧,三瓶氧气都具有的化学性质,而且它们的化学性质完全相同。

②将两根燃着的木条分别伸入装满氧气和二氧化碳的集气瓶中,观察现象。

装有氧气的木条燃烧更旺;装有二氧化碳的木条熄灭。

氧气能支持燃烧,二氧化碳不能支持燃烧也不能燃烧。由此可见,它们的化学性质不同。

教学内容

教学活动

建构分子概念

1.提出问题:若把实验①中三瓶氧气都放到扫描隧道显微镜下观察,能看到这三瓶氧气都是由什么微粒构成的呢?

2.提出问题:若把实验②中两瓶气体放到扫描隧道显微镜下观察,能看到它们分别是由什么微粒构成的呢?

[归纳]:

由分子构成的物质,分子种类,物质的化学性质。

[构建概念]分子是保持物质化学性质的最小粒子。

3.小组讨论,展示交流成果:

(1)概念思考1:最小粒子即说明不可再分。那就是氧分子二氧化碳分子能再分吗?与氧分子是由氧原子构成;二氧化碳分子是由碳原子和氧原子构成;这些内容自相矛盾了吗?

(2)概念思考2:以液氧和氧气为例子说明,如何理解分子概念中的化学性质?

[归纳]:

(1)没有前提时,分子。若要保持物质化学性质时,分子就。

(2)分子种类相同,但物理性质相同。

因此,分子是保持物质的。

设计意图:通过熟悉的实验和现象来搭建平台,降低学生自主建构分子概念的难度。借助不同方式制取的氧气,化学性质相同;二氧化碳和氧气的化学性质不同,从不同角度帮助学生知道分子种类与化学性质的关系,建立宏观事物与微观世界的联系。

通过同种物质的不同状态—液氧和氧气,帮助学生抓住概念关键词,构建分子只保持物质的化学性质,不能保持物质物理性质的最小粒子。

环节四动手演练,从分子角度理解物质变化的实质

教学内容

教学活动

从分子角度认识物质变化的实质

1.小组内利用黏土材料捏出4个水分子模型。

2.利用模型演示宏观现象:

(1)为什么等质量的水沸腾后体积变大了?

(2)为什么试衣服晾晒后变干了?

3.利用模型分析为什么水通电后分解为氢气(H2)和氧气(O2)两种气体?

[展示资料]:每2个水分子在通电的条件下,分解出2个氢分子(H2)和1个氧分子(O2)。

(1)请写出此过程的文字表达式。

(2)指认每种物质对应的微观粒子。

(3)判断3种水分子模型是否解释这个变化。

4.小组动手演练,将变化过程画在学案上,同屏展示进行交流分享。

[归纳]:

(1)物理反应前后,微粒的种类     。

(2)从宏观看,化学反应前后物质种类一定;从微观看,化学反应前后分子种类一定,原子种类一定 。

(3)分子和原子的本质区别。

(4)化学反应的实质。

[构建概念]原子是化学变化中最小的粒子。

设计意图:利用黏土学生小组参与学习当中,充分发挥学生的课堂主体性,以核心物质水的物理变化和化学变化展开思考和探究,通过类比的方式,深入从分子角度理解物质变化的微观实质。

环节五检测反馈,归纳总结

6.1利用水分子模型表示一杯水

6.2请用分子模型解释以下化学变化

氧化汞分解:氧化汞      汞+氧气

设计意图:本节课检测反馈采用画图的形式考察学生的掌握情况。一方面更加直观地看出学生对宏观事物与微观世界的关系理解;另一方面,强化学生物质——分子——原子的关系与区别。

【教学反思】

7 概念的诠释与演绎要基于学生的认知能力

概念理解不可轻视,需依据教学内容和学生学情进行改造,贴近学生认知水平。教学中利用简单实验,观察现象、想象、类比,引导学生分析宏观现象背后的本质,有效促进学生微粒观的形成,架构微观概念,发展化学学科核心素养。

8概念教学的基本历程是抽象具象抽象

在教学中,要将化学学科素养视为一个整体进行培养。所有的宏观现象的取得都是以化学实验为手段,结合实验现象进行推理分析,深入认识到微观本质,从而形成构建知识的基本思维模式,在实际生活体现化学学科知识的社会价值。

9 多维度而又深刻的参与性有助于建构高质量的概念

在课堂学习中,充分发挥学生的自主性和小组合作的功能,在用黏土模拟水分子的过程中,经过小组讨论,依据资料卡片信息又进行了修正。课堂上,教师提供了多维的参与形式与内容,学生参与越多,投入情感也就越多让学生在“做中学”“用中学”“创中学”,对化学概念的解读就会越具体和清晰,概念的建立就越详实和深刻。