论文部分内容阅读
【摘 要】基于提升学生化学科学素养的高中化学课堂教学,旨在提高学生探究学习能力,使学生感悟到化学在促进人类文明可持续发展中的作用,培养学生的学科素养。
【关键词】化学史;高中化学;教学情境
法国著名物理学家朗之万说:“在科学教育中,加入历史的观点是有百利而无一弊的。”化学史是化学学科孕育、形成、发展及其演变规律的历史,我们可以从中汲取养分,去“滋养”高中化学的教学。在课堂教学设计中,以社会生活生产实际为教学情境背景,巧妙穿插利用化学史教学,不仅有利于提高学生学习化学的兴趣和积极性,更能拓宽学生视野,提高学生的人文和科学素养。
下面,笔者以“金属矿物的开发利用”为例,对此加以阐述。
一、教学概述
“金属矿物的开发利用”是人教版化学必修II第四章第一节的教学内容,涉及金属冶炼的概念、方法和原理、金属矿物合理开发利用的途径等知识点。鉴于必修I中学生已经认识了金属材料的使用,因此本課的教学可以此为基础,结合人类金属冶炼的历史,推动学生探知金属冶炼的方法和原理。
二、教学目标
通过对金属冶炼的学习,使学生掌握金属冶炼的原理和一般方法,提高归纳、总结、比较的能力;通过探讨金属矿物合理开发利用的途径,帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用,帮助其树立节约资源、爱护环境、变废为宝的意识。
三、教学实录
1.新课导入
师:自然界金属元素存在形式?生:化合物。
【投影】自然界金属元素存在。
图片展示:金矿、铂矿、黄铜矿、赤铁矿和铝土矿。
师:金属矿物究竟是什么?金属的冶炼是怎样的过程? 生:金属元素从化合态转变成游离态。
【投影】金属的冶炼定义
设计意图:在金属材料的使用这一情境下,由学生已知的自然界金属元素存在的形式和金属材料的认识出发,通过对比自然界存在和实际使用的差异,让学生产生认知冲突,在认识金属冶炼基本概念的基础上,激发学生进一步学习的兴趣。
2.历史资料共赏,发现金属冶炼历史的秘密
【投影】简介展示历史:黄金、青铜、铁器和铝器时代。
师:金属活动性与发现、使用的关系?生:越不活泼,使用越早。
设计意图:展示人类文明史中金属冶炼历史的几个侧影,使学生认识化学史上金属的冶炼有先后顺序,明确这种顺序是人类科学技术发展水平导致的结果,与金属的活动性有必然的关系,为金属冶炼方法的学习铺垫。
3.史实入手,认识金属冶炼的一般方法
【投影】展示刘禹锡的《浪淘沙》
师:“沙中浪底来”说的是哪种金属的获得方法?生:沙里淘金。
【投影】物理提取法:略
【投影】史实:烧丹炼汞
师:怎样获得汞? 生:加热。
【投影】一、金属的冶炼方法
1.热分解法:略
【投影】古代炼铜史实。
生:书写湿法炼铜原理。
师:从氧化还原角度分析金属矿物。生:还原剂。
【投影】2.热还原法:略
设计意图:本环节的教学实延伸上一环节“人类金属冶炼的历史”而来,从黄金时代、青铜时代、铁器时代分别截取几个冶炼的小片段,让学生从历史中认识金属冶炼的常用方法,趣味性强,能够提高学生的学习兴趣。
4.演示实验,抽丝剥茧认识铝热反应
师:为什么生成的铁是红热的?生:反应放热。
【投影】铝热反应应用:略
设计意图:本节课的教学难点在于对铝热反应过程的理解。通过实验,认识铝热反应的特点;通过分析,去推知反应放热。两步设计帮助学生从实质认识铝热反应。
5.近代历史,认识铝的冶炼
【投影】电解制铝法历史
【投影】3.电解法:
设计意图:由历史认识铝的冶炼,结合讲解让学生认识电解法并发现三种典型金属冶炼中的要点。
6.对比反应,理解冶炼的原理
设计意图:由学生总结归纳典型金属的冶炼方法,再从氧化还原反应角度去对比分析归纳。既能有效完成重点小结,又利于构架知识框架、内化新知。
7.学生探讨合理开发利用金属矿物的途径
师:金属矿物不是取之不尽用,怎样开发利用才合理的?
学生回答:①提高金属矿物的利用率,减少金属矿物的开发;②开发新的材料代替金属材料;③废弃金属设法再加工再利用。
设计意图:使学生从根本上认识化学和自然的紧密联系,感悟化学学科研究发展的意义。
四、总结与反思
化学家傅鹰说:“一门科学的历史是那门科学中最宝贵的一部分,因为科学只能给我们知识,而历史却能给我们智慧。”化学史不仅记载了化学学科形成和发展的过程,更记录了化学发展历程中的重要事件,向人们展示了化学家们研究化学规律的经历,以及体现出的严谨、科学的治学精神。所以,化学史在教学中的嵌入,不仅能起抛砖引玉的作用,而且能有效提高课堂教学效率。当然,针对不同教学内容特点,如何运用有效运用化学史辅助教学需要因地制宜、因材施教的设计。所以,将化学史融入课堂教学是提高高中化学教学的有效途径。
【关键词】化学史;高中化学;教学情境
法国著名物理学家朗之万说:“在科学教育中,加入历史的观点是有百利而无一弊的。”化学史是化学学科孕育、形成、发展及其演变规律的历史,我们可以从中汲取养分,去“滋养”高中化学的教学。在课堂教学设计中,以社会生活生产实际为教学情境背景,巧妙穿插利用化学史教学,不仅有利于提高学生学习化学的兴趣和积极性,更能拓宽学生视野,提高学生的人文和科学素养。
下面,笔者以“金属矿物的开发利用”为例,对此加以阐述。
一、教学概述
“金属矿物的开发利用”是人教版化学必修II第四章第一节的教学内容,涉及金属冶炼的概念、方法和原理、金属矿物合理开发利用的途径等知识点。鉴于必修I中学生已经认识了金属材料的使用,因此本課的教学可以此为基础,结合人类金属冶炼的历史,推动学生探知金属冶炼的方法和原理。
二、教学目标
通过对金属冶炼的学习,使学生掌握金属冶炼的原理和一般方法,提高归纳、总结、比较的能力;通过探讨金属矿物合理开发利用的途径,帮助学生认识和体会化学在自然资源开发和利用中的意义和作用,帮助其树立节约资源、爱护环境、变废为宝的意识。
三、教学实录
1.新课导入
师:自然界金属元素存在形式?生:化合物。
【投影】自然界金属元素存在。
图片展示:金矿、铂矿、黄铜矿、赤铁矿和铝土矿。
师:金属矿物究竟是什么?金属的冶炼是怎样的过程? 生:金属元素从化合态转变成游离态。
【投影】金属的冶炼定义
设计意图:在金属材料的使用这一情境下,由学生已知的自然界金属元素存在的形式和金属材料的认识出发,通过对比自然界存在和实际使用的差异,让学生产生认知冲突,在认识金属冶炼基本概念的基础上,激发学生进一步学习的兴趣。
2.历史资料共赏,发现金属冶炼历史的秘密
【投影】简介展示历史:黄金、青铜、铁器和铝器时代。
师:金属活动性与发现、使用的关系?生:越不活泼,使用越早。
设计意图:展示人类文明史中金属冶炼历史的几个侧影,使学生认识化学史上金属的冶炼有先后顺序,明确这种顺序是人类科学技术发展水平导致的结果,与金属的活动性有必然的关系,为金属冶炼方法的学习铺垫。
3.史实入手,认识金属冶炼的一般方法
【投影】展示刘禹锡的《浪淘沙》
师:“沙中浪底来”说的是哪种金属的获得方法?生:沙里淘金。
【投影】物理提取法:略
【投影】史实:烧丹炼汞
师:怎样获得汞? 生:加热。
【投影】一、金属的冶炼方法
1.热分解法:略
【投影】古代炼铜史实。
生:书写湿法炼铜原理。
师:从氧化还原角度分析金属矿物。生:还原剂。
【投影】2.热还原法:略
设计意图:本环节的教学实延伸上一环节“人类金属冶炼的历史”而来,从黄金时代、青铜时代、铁器时代分别截取几个冶炼的小片段,让学生从历史中认识金属冶炼的常用方法,趣味性强,能够提高学生的学习兴趣。
4.演示实验,抽丝剥茧认识铝热反应
师:为什么生成的铁是红热的?生:反应放热。
【投影】铝热反应应用:略
设计意图:本节课的教学难点在于对铝热反应过程的理解。通过实验,认识铝热反应的特点;通过分析,去推知反应放热。两步设计帮助学生从实质认识铝热反应。
5.近代历史,认识铝的冶炼
【投影】电解制铝法历史
【投影】3.电解法:
设计意图:由历史认识铝的冶炼,结合讲解让学生认识电解法并发现三种典型金属冶炼中的要点。
6.对比反应,理解冶炼的原理
设计意图:由学生总结归纳典型金属的冶炼方法,再从氧化还原反应角度去对比分析归纳。既能有效完成重点小结,又利于构架知识框架、内化新知。
7.学生探讨合理开发利用金属矿物的途径
师:金属矿物不是取之不尽用,怎样开发利用才合理的?
学生回答:①提高金属矿物的利用率,减少金属矿物的开发;②开发新的材料代替金属材料;③废弃金属设法再加工再利用。
设计意图:使学生从根本上认识化学和自然的紧密联系,感悟化学学科研究发展的意义。
四、总结与反思
化学家傅鹰说:“一门科学的历史是那门科学中最宝贵的一部分,因为科学只能给我们知识,而历史却能给我们智慧。”化学史不仅记载了化学学科形成和发展的过程,更记录了化学发展历程中的重要事件,向人们展示了化学家们研究化学规律的经历,以及体现出的严谨、科学的治学精神。所以,化学史在教学中的嵌入,不仅能起抛砖引玉的作用,而且能有效提高课堂教学效率。当然,针对不同教学内容特点,如何运用有效运用化学史辅助教学需要因地制宜、因材施教的设计。所以,将化学史融入课堂教学是提高高中化学教学的有效途径。