姜燕
深圳市宝安第一外国语学校 广东 深圳 518000
摘要:从学生熟悉的氢氧化钙入手,分析同类物质氢氧化钠在结构和性质上的相似性和差异性。以实验探究与微观分析的教学手段,引导学生从宏观与微观相结合的视角去认识物质。让学生学会从类别的角度分析物质的性质,学会用证据推理的方法判断没有明显现象的反应是否发生。
关键词:证据推理;化学性质;同类别物质;实验探究
一、问题的提出
物质是化学研究的主要对象,身边的化学物质是初中化学课程的核心内容[1],酸碱盐又是重中之重。其中《常见的碱》是人教版初中化学九年级上册第十单元课题2的内容,此时学生已经具备了一定的微观认知,除了要继续基于类别的思想来研究本节内容外,还可引导学生从微观的角度来探究其化学性质。
本研究以“常见的碱”的教学为例,帮助学生学会从微观角度分析同类物质的结构,从类别角度研究物质的性质,将“证据推理”这一化学学科核心素养融入教学,让学生在“氢氧化钠和二氧化碳是否发生反应”的实验探究中经历推断、分析、概括等思维活动,以研究问题的形式表述。
二、教学理念与设计
1.教学思想
化学实验是化学的重要组成部分,为了设计出更好的在化学实验,教学中,需要将运用“证据推理”这一理念运用到教学实验中[2],对激发学生化学学习兴趣,拓展学生思维都具有极大的促进作用。本节课以两种物质性质对比的实验探究为主要教学手段,将微粒观、结构观、转化观和实验观等化学学科核心观念融入教学,开展促进学生认识发展的教学。
首先基于学生已有物质性质,分析同类物质在微观结构上的相似性和差异性,然后从类的角度探究同类物质化学性质[3]。针对学生的认知偏差设计问题,围绕二氧化碳和氢氧化钠接触没有明显现象,反应是否发生这一问题进行实验探究[4],依据收集到的证据进行合理推理从而得出结论,证据推理能力是学生化学学科核心素养的重要维度之一[5],让学生在问题的解决过程中逐步提升学科核心素养。
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2.教学目标
(1)通过“画微观结构图”的环节,帮助学生初步建立微粒观,形成“结构决定性质”的学科思想。
(2)通过“由熟悉的氢氧化钙来分析同类物质氢氧化钠”的环节,运用对比、类比的手段,初步学会从类别的角度研究物质性质的方法。
(3)通过“探究氢氧化钠和二氧化碳是否发生反应”的环节,培养“证据推理”这一学科核心素养,学会判断没有现象的反应是否发生的方法。
3.教学流程
三、教学问题解决实施
1.结构决定性质——认识氢氧化钠和氢氧化钙的微观结构,找出相同点和不同点
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微观可以解释事物本质的、深层次的特征和联系。学生在《常见的酸》的学习中知道溶于水的酸在水中可以电离出离子,画出氢氧化钠和氢氧化钙的微观模型,很容易就会发现二者结构上的相同点和不同点,再根据结构决定性质的思想,就会猜测这两种碱在性质上会有相似之处和不同之处。
2 .从类别的角度研究物质的性质——由熟悉的氢氧化钙,分析同类物质氢氧化钠
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本环节学生可以初步体会基于类别研究物质的巨大价值,有了类别意识,就大大扩展了对物质的认识范围。再遇到陌生物质时,可以先确定物质类别,或者基于与代表物类比的思路,推测陌生物质的性质。
3.学习证据推理的方法——判断氢氧化钠和二氧化碳是否发生反应
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四、教学反思
1.基于“证据推理”的化学实验探究
“证据推理”是指依据有关事实,进行合理推理从而得出结论的方法,本节课借用这种指导思想来引导学生探究“氢氧化钠是否和二氧化碳发生了反应”,学生经过提出问题、设计方案、收集证据、得出结论的过程,始终处于积极思考和探究中,不断改进和完善实验,例如在验证方案三时,学生没有固执地按照预定的实验现象进行推理,而是能正视真实的实验现象,并进行进一步的推理思考,激发了学生学习的自主性。
2 宏微观相结合的认识角度
在学习常见的碱的化学性质之前,学生先分析了氢氧化钠和氢氧化钙的微观结构,从结构上发现二者的异同,体会“结构决定性质”的思想,为下一环节从类别的角度学习化学性质做铺垫,画出微观结构,看似简单,可是学生画的时候状况百出,可见只有落实在纸上才知道学生是否真的掌握了。
3教学不足与展望
(1)在利用气压减小来证明二氧化碳参加反应,需要考虑二氧化碳的溶解性做对比实验,这个实验可以让学生自己动手操作,因为难度不大也基本没有危险,而现象很明显,会让学生印象更加深刻。同样碳酸钠溶液显碱性可以使酚酞变红的实验让学生自己操作效果也会更好。总之,教师还是要谨记在课堂上自己只是起到一个引导的作用,要放心让学生去做,不要觉得学生自己实验会多花时间,而事实上学生更喜欢自己体验,学习效果也更好。
(2)没能及时发现和利用课堂生成的资源。在用盐酸检验生成碳酸钠的实验中,有些学生发现盐酸滴下去很快有气泡产生,有些学生要滴很多滴盐酸才出现气泡,在这里可以及时反馈,解释氢氧化钠的剩余会影响实验现象。这是一个考点,如果在这里讲解,学生会记忆深刻。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部.义务教育化学课程标准(2011年版).北京:北京师范大学出版社,2012:9
[2]耿元元.基于“证据推理”的化学实验实践研究;化学教与学,2017,(7):93-94
[3]陆庭銮.微粒观在化学教学中的巧妙运用—以“应用广泛的酸、碱、盐”教学难点突破为例;化学教育,2015,(15):26-28
[4]李文静.“几种常见的碱”教学设计;化学教育,2010年增刊Ⅱ;95-97;183
[5]孙佳林 郑长龙.发展学生化学学科核心素养离不开化学实验;化学教育,2019,40(5):59-63
[6]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准(2017年版).北京:人民教育出版社,2017:4
[7]丁河玉. “离子反应”教学中怎么落实化学核心素养[J]. 化学教育(中英文), 2018, 39(1): 14