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。