以《金屬與酸和水的反應(yīng)》教學(xué)課例探討創(chuàng)新教學(xué)方法

1、以金屬與酸和水的反應(yīng)教學(xué)課例探討創(chuàng)新教學(xué)方法    王春，中國人民大學(xué)附屬中學(xué)，北京教育學(xué)院學(xué)科教育學(xué)研究團隊（100044）。    元素化合物知識是中學(xué)化學(xué)內(nèi)容的重要組成部分，也是高中化學(xué)新課程必修模塊教學(xué)內(nèi)容的主要組成部分。在新課程背景下如何設(shè)計和有效地開展元素化合物知識的教學(xué)活動，是當(dāng)前面臨的一個重要課題。本文以人教版高中化學(xué)新課程化學(xué)1第三章金屬及其化合物中“金屬與酸和水的反應(yīng)”一課的教學(xué)為例，闡述了新課程理念下基于化學(xué)實驗的支持研究元素化合物知識的基本程序和方法。   &#

2、160;一、教學(xué)內(nèi)容及價值分析    本節(jié)內(nèi)容選自化學(xué)必修1第三章第一節(jié)金屬的化學(xué)性質(zhì)第二課時的內(nèi)容。主要介紹活潑金屬鈉的重要性質(zhì)鈉與水的反應(yīng)，同時以科學(xué)探究的形式介紹鐵與水的反應(yīng)，進而將實驗現(xiàn)象上升到理論，從而將金屬與水的反應(yīng)這一知識鏈條完整化、系統(tǒng)化、規(guī)律化。    初中化學(xué)中介紹的金屬主要是鋁、鐵和銅，金屬的性質(zhì)以物理性質(zhì)為主，化學(xué)性質(zhì)只提及鋁與氧、鐵和氧、鎂和氧的反應(yīng)，同時介紹了金屬活動性順序，使學(xué)生初步了解金屬與酸或鹽溶液反應(yīng)的規(guī)律?！敖饘俚幕瘜W(xué)性質(zhì)”是在初中介紹的金屬和金屬材料的基礎(chǔ)上，進一步加深和提高

3、。    高中化學(xué)必修1第二章介紹了有關(guān)物質(zhì)的分類、離子反應(yīng)和氧化還原反應(yīng)等知識，為本節(jié)內(nèi)容中有關(guān)金屬鈉與水反應(yīng)產(chǎn)物的預(yù)測及反應(yīng)的本質(zhì)、金屬與酸和水反應(yīng)規(guī)律的總結(jié)奠定了重要基礎(chǔ)。    基于以上分析，不難看出本節(jié)教學(xué)在教材中的地位是對初中化學(xué)知識的延伸，對研究元素化合物知識規(guī)律起到了很好的示范作用，在教材中起到了承前啟后的作用。在教學(xué)中的學(xué)科價值主要體現(xiàn)在促進學(xué)生建立和體會研究物質(zhì)性質(zhì)的一般方法和程序，為后面研究元素的單質(zhì)及其化合物的性質(zhì)奠定基礎(chǔ)；社會價值主要體現(xiàn)在學(xué)生能運用所學(xué)知識解決生活中的問題，強化理論與實際

4、的聯(lián)系，使學(xué)生能夠?qū)W以致用。    二、學(xué)生學(xué)習(xí)情況分析    本教學(xué)設(shè)計是針對高一學(xué)生使用。在進行授課之前，學(xué)生在初中化學(xué)學(xué)習(xí)過程中已經(jīng)了解了有關(guān)金屬與酸的反應(yīng)規(guī)律，掌握了有關(guān)金屬的活動性順序，并在高中化學(xué)必修1第二章學(xué)過物質(zhì)的分類和有關(guān)氧化還原反應(yīng)知識，具備運用所學(xué)知識預(yù)測并分析化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物，總結(jié)物質(zhì)反應(yīng)規(guī)律的基本能力。    本節(jié)內(nèi)容是學(xué)生進入高中以來學(xué)習(xí)的第一部分元素化合物的知識。通過上一章的理論學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)到本章的學(xué)習(xí)，從認知程度上學(xué)生覺得學(xué)習(xí)起來更有興趣，同時經(jīng)過高中階

5、段的化學(xué)學(xué)習(xí)、訓(xùn)練，學(xué)生已具備了一定的自主學(xué)習(xí)能力及相互協(xié)作的精神。    就本節(jié)教學(xué)內(nèi)容學(xué)生學(xué)習(xí)的障礙點而言，主要體現(xiàn)在學(xué)生現(xiàn)有的生活經(jīng)驗與理論分析造成的問題沖突。另外，學(xué)生對于研究物質(zhì)性質(zhì)的程序和方法稍有欠缺。    三、基于實驗支持下元素化合物教學(xué)的活動設(shè)計    1.教學(xué)活動設(shè)計    依據(jù)對金屬與酸和水的反應(yīng)知識本體、教材內(nèi)容、學(xué)生學(xué)情和認識發(fā)展的分析，設(shè)計本節(jié)課的整體教學(xué)思路與過程，見下頁表1。  

6、60;     本教學(xué)設(shè)計采用“任務(wù)驅(qū)動”的教學(xué)策略，以任務(wù)驅(qū)動為載體，引導(dǎo)學(xué)生從已有知識分析預(yù)測金屬鈉和水反應(yīng)的產(chǎn)物、金屬鐵與水反應(yīng)的條件，并借助實驗驗證分析金屬鈉與水的產(chǎn)物，通過實驗現(xiàn)象及相關(guān)信息分析金屬鐵與水反應(yīng)的產(chǎn)物。教學(xué)過程中注重啟發(fā)質(zhì)疑，激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在動力。通過學(xué)生分組實驗和教師演示實驗現(xiàn)象讓學(xué)生找出其中的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象、記錄實驗結(jié)果、分析實驗現(xiàn)象，總結(jié)金屬與酸和水反應(yīng)規(guī)律的能力。    2.實驗活動設(shè)計    借助化學(xué)實驗驗證理論分析，形成

7、研究元素化合物知識的基本程序。    元素化合物的教學(xué)過程需要基本理論知識的支撐，同時更需要借助化學(xué)實驗去進行驗證，促進知識的建構(gòu)和生成。例如，在本教學(xué)設(shè)計中，教師引導(dǎo)學(xué)生運用元素守恒的知識和氧化還原反應(yīng)基本理論分析了金屬鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物。接下來，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進行分組實驗（如下頁圖1），運用化學(xué)實驗驗證金屬鈉與水反應(yīng)的產(chǎn)物，并通過實驗引導(dǎo)學(xué)生注意規(guī)范操作和細心觀察，實時記錄實驗現(xiàn)象，分析現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。        在研究金屬鈉與水的反應(yīng)過程中，注重運用演繹的方法幫助學(xué)

8、生構(gòu)建知識，同時注重借助化學(xué)實驗培養(yǎng)學(xué)生的實驗觀察能力和依據(jù)現(xiàn)象分析問題本質(zhì)的能力。    借助化學(xué)實驗解決認知沖突，形成研究元素化合物知識的基本方法（具體實施見表2）。        2.實驗驗證1：（學(xué)生分組實驗，見圖2）        3.學(xué)生實驗觀察記錄及原因分析           

9、60;      實驗內(nèi)容 實驗現(xiàn)象 鐵片與冷水反應(yīng)不反應(yīng) 鐵粉與冷水反應(yīng)不反應(yīng) 鐵粉與熱水反應(yīng)不反應(yīng)                 4.實驗驗證2：（教師演示實驗，見圖3）            在元素化合物教學(xué)中，依據(jù)化學(xué)基本理論分析的事實性知識往往會與已有的生活

10、經(jīng)驗形成認知沖突，而為了解決二者間的矛盾，往往需要借助化學(xué)實驗進行驗證。例如，在本教學(xué)設(shè)計中，對于在初中化學(xué)階段所學(xué)過的金屬活動性順序和金屬鈉與水反應(yīng)的實驗事實，學(xué)生不難推斷出排在金屬活動順序表氫元素前面的金屬理論上均能與水發(fā)生反應(yīng)，而生活經(jīng)驗卻告訴我們，鋁鍋可以用來燒水，鐵鍋可以用來燉菜，好像像鋁和鐵這樣的金屬不能與水發(fā)生反應(yīng)。為了解決認知沖突，教學(xué)中特選擇了鐵作為代表進行與水反應(yīng)的探究，探究能否反應(yīng)，若能反應(yīng)，需要具備什么樣的條件。    綜上所述，在元素化合物教學(xué)中，要使學(xué)生學(xué)好繁雜的元素化合物知識，需要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強化學(xué)生的形象思維，驅(qū)動學(xué)生內(nèi)在的求知欲。而化學(xué)實驗最能有效地使學(xué)生感知物質(zhì)變化前后