上海市浦东新区建平南汇实验学校 邮编:201399
摘要:对应化学课程要发展核心素养的四个方面:“形成化学观念,解决实际问题”、“发展科学思维,强化创新意识”、“经历科学探究,增强实践能力”、“养成科学态度,具有责任担当”。“探究巧克力包装纸中金属成分的活动性”是在学习了金属化学性质后联系生活实际的具体应用,从学生喜欢吃的巧克力着手,探究巧克力包装纸中金属成分的活动性,目的是帮助学生熟悉化学探究实验的一般路径,理解巩固金属活动性顺序及相关性质的应用。
关键词: 探究 巧克力包装纸 金属活动性
化学课程要发展的核心素养是“化学观念”“科学思维”“科学探究与实践”“科学态度与责任”。“化学观念”反映了化学课程对核心素养发展的学科特质要求;“科学思维”和“科学探究与实践”体现了作为科学课程重要组成部分的化学课程对学生核心素养发展的领域特质要求;“科学态度与责任”彰显了化学课程在义务教育阶段不可或缺的作用及对核心素养发展的跨领域特质要求。这四个方面从学科、领域和跨领域三个层次对学生核心素养发展要求进行系统刻画,是化学课程全面育人功能和价值的高度凝练,凸显义务教育化学课程的启蒙性和基础性,反映科学领域共通性素养、跨领域发展学生核心素养的培养要求。
在学习了金属的化学性质后,感觉金属活动性顺序及其相关性质的知识学生还需理解和巩固,于是准备从学生的生活实践出发找相关的点帮助理解和巩固,思来想去想到大多数学生喜欢吃巧克力,那巧克力包装纸中金属成分的活动性是怎么样的呢,就这样选择带领学生一起《探究巧克力包装纸中金属成分的活动性》。
一、课例研究的设计:
有效开展核心素养导向的化学教学,既是落实立德树人根本任务,发展学生核心素养,体现化学课程育人价值的必然要求,也是化学教育理论和实践工作者需要解决的重大研究课题。学生能够认识科学探究的内容和过程,经历化学课程的实验探究活动、化学学科和跨学科实践活动,发展良好的科学探究能力、自主学习能力和问题解决能力,展现深刻的思维品格,为培养学生化学观念和科学思维素养提供必要的方法和能力基础。
学生在化学问题解决中,通过科学探究与化学实验,不仅发展对科学方法的认识、物质和化学变化的基本观念,也培养基于化学视角的问题解决能力、质疑与批判能力、创新意识,体现了培养学生科学态度与责任素养的教育功能。学生在化学课程的实验探究活动、化学学科和跨学科实践活动中,发展正面的化学学习兴趣、化学价值观、科学态度与精神,以及安全意识和环保习惯等。
“探究巧克力包装纸中金属成分的活动性”是继“6.1奇光异彩的金属”学习后联系生活实际的应用,从学生喜欢吃的巧克力着手,探究巧克力包装纸中金属成分的活动性,目的是帮助学生熟悉化学探究实验的一般路径,理解巩固金属活动性顺序及相关性质的应用。
为此制订了该课的教学目标:1.通过学生熟悉的巧克力包装纸,培养学生应用元素观、变化观;2.通过巧克力包装纸中金属活动性的探究,巩固金属与酸、与盐反应的性质,培养学生的逻辑思维能力;3.通过提出问题、查阅资料、猜想与假设、设计实验方案、进行实验论证、分享实验感悟,让学生熟悉科学探究的一般路径;4.通过小组成员分工、研讨实验方案、合作进行实验等环节,增强学生的责任意识、安全意识,培养学生集思广益、合作学习的科学态度。重点是熟悉化学探究实验的一般路径;难点是学生自主设计化学探究实验方案。
二、课例研究的实施:
对应核心素养的四个方面,课程标准提出相应的课程目标“形成化学观念,解决实际问题”“发展科学思维,强化创新意识”“经历科学探究,增强实践能力”“养成科学态度,具有责任担当”,并在每个方面的具体目标条目中体现学生核心素养发展的进阶,从学习具体知识到建构化学观念再到形成科学思维,从而实质性发展科学探究与实践能力,形成科学态度和价值观,落实核心素养的发展。
1.提出问题:首先展示几款常见的巧克力包装纸,结合最近学习的金属活动性顺序及相关性质,导入课题“探究巧克力包装纸中金属成分的活动性”,从学生熟悉的巧克力包装纸出发,通过问题的提出,激发学生的好奇心和探究欲望。
重温化学探究实验的一般路径;复习金属活动性顺序及相关性质。
2.课前查阅的资料分享:目的是让学生学会查阅资料。
巧克力包装纸是什么材质的? 巧克力包装纸通常采用食品级涂布纸、食品级铝箔纸、食品级锡箔纸等。
3.猜想与假设:(以H和Cu的排序为例)
猜想1:该金属的活动性排在氢的前面,排在铜的前面;
猜想2:该金属的活动性排在氢的后面,排在铜的前面。
猜想3:该金属的活动性排在氢的后面,排在铜的后面。
学习运用逻辑思维进行推理。
4.设计实验方案:
各小组自主设计实验方案,然后交流。培养学生设计实验方案的意识和能力。
5.小组分工、合作实验:
强调实验时注意安全,规范操作,提高小组分工后学生的安全责任意识,合作实验时的团队协作意识。学生分工合作进行实验,培养学生的责任意识、安全意识,合作学习。
提供参考的实验方案:
1.取样放入试管中,然后滴入适量的稀硫酸,观察现象;
2.重新取样放入另一支试管中,滴入适量的硫酸铜溶液,观察现象。
6.分享实验体会:
从收集巧克力包装纸、查阅资料、猜想与假设、自主设计实验方案、分工合作进行实验的过程中,学生们有些什么感受,分享一下。培养学生交流、反思、分享的意识。
本节课探究了巧克力包装纸中金属成分的活动性,不管该金属是铝还是锡,根据该金属和稀硫酸反应的实验现象:金属表面有气泡产生,可知该金属的活动性在金属活动性顺序中是排在氢的前面;根据该金属和硫酸铜溶液反应的实验现象:金属表面有红色物质析出,说明该金属的活动性在金属活动性顺序中是排在铜的前面。
如果要进一步确定该巧克力包装纸中金属的具体成分,那么同学们在设计实验方案时就要从定性转换到定量,课外同学们再一起讨论,设计一份实验方案。
学生从定性设计实验方案向定量设计实验方案发展,拓宽了设计实验方案的思路。
三、课例研究的成效:
对于探究生活中熟悉的巧克力包装纸中金属成分的活动性在教师的引导下学生完成得还是不错的。学生熟悉了化学探究实验的一般路径,理解了测定金属活动性顺序的方法及实验方案的设计,验证,表达交流分享等,当然也有一些方面需要不断优化改进。
在探究不同种类的巧克力包装纸方面可以再细分,设计实验方案、记录实验现象,对比实验结果,分享实验体会,对比、优化、再对比、再优化,选出最优方案进行实验验证,表达交流,分享实验感悟等。在掌握了化学探究实验方法的基础上不断的衍生拓展,从食品包装纸的材料拓展到其他领域的包装材料的探究,应用于生活实际。
在《探究巧克力包装纸中金属成分的活动性》中,教师也学到了很多,学生小组讨论时迸发出的智慧火花,设计实验方案时的热烈讨论,一次次的优化方案,合作实验时仔细地观察、记录现象,学生的好胜心及对探求未知的热情等都是备受感动的。
在探究化学变化规律及解决实际问题的情境中,基于化学变化中元素种类不变、有新物质生成且伴随着能量变化的特征,从宏观、微观、符号相结合的视角说明物质变化的现象和本质;依据质量守恒定律,用化学方程式表征简单的化学反应,结合真实情境中物质的转化进行简单的计算;依据物质类别及变化特征、元素守恒、金属活动性顺序等,预测、判断与分析常见物质的性质和物质转化的产物;体会化学反应在金属冶炼、石油化工、药物合成、材料研制、能源开发、资源利用和生态环境保护等方面的应用价值。