模型建构与科学史深度融合的教学实践——以“原子结构的模型”为例

来源 :中学化学教学参考 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xiongyongdezhanghao
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以原子结构模型的科学史为时间线,以建构模型涉及的科学方法为方法线,以模型建构所涉及的内容为知识线,以研究所需的科学技术为技术线,四线平行发展,螺旋上升,聚焦高阶思维,促进深度学习,提高核心素养.
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对教材现有实验装置进行改造,将教材中的单液电解池改造为双液电解池,在实际操作中,利用浸有饱和硫酸钠溶液的条状湿巾纸作为两个电解槽的连接纽带,隔离两极产物,利用纸上层析法原理,实现电解质溶液中离子定向移动的可视化.同时,利用自制的阴、阳离子交换膜双膜电解装置,通过电导率实验实现离子移动的可视化.
尝试使用电解法制备氢氧化亚铁,以最初生成的Fe(OH)2为除氧试剂,利用阴极产生的H2降低溶液中O2的含量,阴极下置使制备的Fe(OH)2始终处于H2的还原性气氛中,实现了在3h甚至更长时间内可以观察到纯白色的Fe(OH)2.阴阳极反接后,又能用于观察Fe(OH)2的氧化过程.
选取氢氧化钠与盐酸这类无明显现象的中和反应,将常见的水溶剂换成乙醇溶剂.实验表明,往NaOH的乙醇溶液中通入HCl气体或滴加HCl的乙醇溶液,均能出现明显的白色沉淀.实验还发现,选取乙醇和水的体积比为5:1的混合溶剂,有助于配制出较高浓度的NaOH溶液,而且NaOH溶液和HCl溶液混合后会出现明显的白色沉淀.此外,向NaOH的乙醇-水溶液中滴加H2SO4的乙醇-水溶液,可观察到大量乳白色沉淀.
利用无水乙醇浸泡过的滤纸代替Mg条,用地砖代替盛沙的蒸发皿,使实验装置更加简单.不仅有效排除了镁条燃烧对实验现象的干扰,还节约了实验药品,降低了安全隐患.
以近年江苏高考氧化还原反应试题为例,分析了高考试题丰富的意蕴和独运的匠心,反思了中学化学教学中对化学学科理解方面的不足,并就如何依据高考试题引导化学教学提出了建议.
结晶是一种常见现象,可分为蒸发结晶和冷却结晶.冷却结晶主要是通过降低环境温度,使其处于过饱和状态,从而使晶体析出.为了更细致地观察苯甲酸晶体的生长过程,在智能手机的摄像头上安装手机微距镜头,可以实现微距摄影功能,用此方法拍摄几滴苯甲酸溶液的结晶过程,可以捕捉到晶体生长的动态全过程,拍摄的视频可以在教学中应用.
电化学基础是历年高考化学的热点.对近年高考试题中电化学基础试题的研究发现,电化学基础主要是以选择题的形式出现,往往以新电池研发为试题情境,重点考查电极反应的书写、电子或离子的移动方向、利用电子转移进行简单计算、电极名称的判断等.对高中化学相关知识进行整合、重组,实现对电化学基础知识的考查.
由2020年北京高考化学选择题14题NH4Cl固体的分解实验引发思考,从实验角度进行剖析.简述实验过程和依据,通过实验探究理解实验室制备氨气的反应过程,领悟注重真做实验、做真实验的教学意义.
浙江省2021年1月选考30题从混合溶液中分离得到杂质较少的K2 Cr2O7晶体,采用了50℃蒸发浓缩至晶膜析出,冷却结晶后过滤得到晶体的方法,与教材中KNO3晶体制备的方案不一致,教师和学生都产生疑问.从不同温度下产率和纯度两个角度进行分析,探讨不同纯度和产率要求下分离方法的选择.以教为主的课堂却把学生的思维教死了,成了固定的分离模型;而以学为主的课堂,学生更多的是在分析、计算、实践过程中得出自己的思考方式,这才是真正的物质分离的思维模型,而非简单的物质分离模型.
教师专业化问题是世界各国教师队伍建设的逻辑起点,教师专业化建设已经成为影响我国教育改革与发展的时代课题.教师专业化发展是时代发展的需要、是学校发展的需要、是学生发展的需要、是教师自身发展的需要,具有重要的现实价值.教师可以从专业进修、专业阅读、专业写作、专业交往、专业实践等方面进行突围,从而走出专业化发展中面临的困境.