單元整體教學(xué)是初中化學(xué)教學(xué)改革的重要舉措,初中化學(xué)教學(xué)應(yīng)擺脫傳統(tǒng)化學(xué)教學(xué)思路,立足單元整體視角,從學(xué)科發(fā)展角度入手,科學(xué)設(shè)計(jì)單元整體教學(xué)目標(biāo),組織多樣化課堂探究活動,為學(xué)生搭建學(xué)習(xí)、理解、遷移、運(yùn)用化學(xué)知識解決問題的平臺,使學(xué)生更深層次理解化學(xué)知識,并學(xué)會運(yùn)用化學(xué)知識解決問題,從而達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的目標(biāo)。
【課標(biāo)解讀】
《義務(wù)教育化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》(以下簡稱“課程標(biāo)準(zhǔn)”)為初中化學(xué)學(xué)科教學(xué)提供了非常清晰的教學(xué)思路。課程標(biāo)準(zhǔn)對于“自然界的水”章節(jié)教學(xué)也給出了明確的教學(xué)目標(biāo),如認(rèn)識水的組成,認(rèn)識水資源的寶貴,了解凈化水的常用方法,形成節(jié)約、保護(hù)資源的可持續(xù)發(fā)展意識;能依據(jù)物質(zhì)的組成對物質(zhì)進(jìn)行分類,并依據(jù)物質(zhì)的類別列舉一些簡單的單質(zhì)、氧化物;能用化學(xué)式表示常見物質(zhì)的組成并能分析化合價(jià)等。因此,在單元整體教學(xué)中,教師要依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)中給出的教學(xué)方向、教學(xué)目標(biāo),設(shè)計(jì)多樣化教學(xué)活動。
【教材解讀】
本章節(jié)包含水資源及其利用、水的組成、物質(zhì)組成的表示等內(nèi)容,與課程標(biāo)準(zhǔn)中“物質(zhì)的性質(zhì)與應(yīng)用”“物質(zhì)的組成與結(jié)構(gòu)”“化學(xué)與社會·跨學(xué)科實(shí)踐”這三個(gè)學(xué)習(xí)主題相對應(yīng),因此在單元整體教學(xué)活動組織與實(shí)施過程中,要從上述角度入手設(shè)計(jì)針對性探究任務(wù),加深學(xué)生對知識的領(lǐng)悟深度。
【學(xué)情分析】
學(xué)生在本單元內(nèi)容學(xué)習(xí)之前已經(jīng)對氧氣有了初步了解,具備了一定的化學(xué)知識,且在制取氧氣實(shí)驗(yàn)中也掌握了一些基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)操作技能,這對本章節(jié)學(xué)習(xí)有一定的幫助。但是初中生的化學(xué)知識積累量、實(shí)踐能力等存在一些問題,一方面,學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的觀念不夠,化學(xué)知識無法與日常生活建立聯(lián)系,不能用化學(xué)的眼光看待事物變化;另一方面,學(xué)生對研究物質(zhì)的一般過程和基本方法并不熟練。因此,本單元教學(xué)任務(wù)安排中,教師要關(guān)注學(xué)生上述問題,從理論、實(shí)踐等多角度入手,探討章節(jié)內(nèi)容,幫助學(xué)生建立正確的化學(xué)觀念。
【單元目標(biāo)】
1.了解當(dāng)今世界和我國水資源的狀況,保護(hù)水資源的措施,形成保護(hù)、節(jié)約水資源以及其他資源的意識和社會責(zé)任感。
2.了解凈化水的原理、方法,設(shè)計(jì)水的凈化方案。
3.認(rèn)識并掌握水的組成,并通過實(shí)驗(yàn)探究水的組成以及變化。
4.說出重點(diǎn)概念以及區(qū)別,對常見的物質(zhì)進(jìn)行分類,了解分類是一種科學(xué)的方法。
5.寫出物質(zhì)的化學(xué)式及化合價(jià),從定量角度認(rèn)識物質(zhì)的組成。
【教學(xué)過程】
課時(shí)一:水資源及其利用
環(huán)節(jié)一:創(chuàng)設(shè)情境,引入新課
首先,多媒體播放地球水資源相關(guān)的視頻、圖片,引導(dǎo)學(xué)生觀察生活中的水。
其次,教師提出引導(dǎo)性問題:同學(xué)們,你們能聯(lián)系生活實(shí)際說一說你對水的認(rèn)識嗎?
最后,學(xué)生以小組為單位進(jìn)行簡單討論,每個(gè)小組提煉出幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),分享自己的觀點(diǎn)。
(設(shè)計(jì)意圖:通過多媒體導(dǎo)入活動、師生互動分享活動,激發(fā)學(xué)生參與課堂活動的興趣。)
環(huán)節(jié)二:認(rèn)識水資源
活動1:
首先,教師以視頻資料、圖片資料、文字資料等方式,呈現(xiàn)地球水資源的分布現(xiàn)狀,鼓勵學(xué)生觀察圖表資料,根據(jù)其中的數(shù)據(jù)分析地球水資源分布概況。
其次,教師引導(dǎo)學(xué)生先分享自己小組思考、討論問題的結(jié)論,總結(jié)地球水資源分布概況。
最后,教師結(jié)合圖、表中的數(shù)據(jù)講解地球水資源的分布狀況。
活動2:
首先,教師出示我國水資源分布狀況(以視頻、圖片、文字資料等方式)讓學(xué)生根據(jù)資料思考問題,并討論我國水資源的概況,總結(jié)水資源分布特征。
其次,學(xué)生以小組為單位,仿照上一環(huán)節(jié)的思路和方法,分享自己小組的成果。
最后,教師針對各小組分析情況總結(jié)出我國水資源的分布特點(diǎn):水資源總量多,人均水量少,且地域差距大。
(設(shè)計(jì)意圖:鼓勵學(xué)生用辯證方法看待水資源豐富卻有限的問題,培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任意識,提高學(xué)生對信息的加工和整理能力。)
環(huán)節(jié)三:保護(hù)水資源
活動1:
查閱資料,了解海水淡化的方法以及調(diào)水工程。
學(xué)生以小組為單位,借助智慧課堂學(xué)習(xí)工具,搜集、整理與海水淡化相關(guān)的內(nèi)容,在學(xué)生小組合作、整理、探究活動過程中,豐富學(xué)生的化學(xué)知識。
活動2:
探討在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活中應(yīng)如何合理利用水資源。
學(xué)生以小組為單位,結(jié)合上一個(gè)環(huán)節(jié)搜集整理的活動資料,按照類別分析不同領(lǐng)域應(yīng)該如何利用水資源、如何保護(hù)水資源。
活動3:
分析水污染的危害以及將污水變廢為寶的方法。
學(xué)生結(jié)合圖片、視頻等內(nèi)容思考、分析水污染的危害,提出防止水土污染的方法和措施,有能力的學(xué)生還可以分別說一說自己在生活中應(yīng)該如何做好水資源的利用與保護(hù)。隨后學(xué)生可以以小組為單位,探討污水變廢為寶的方法。
(設(shè)計(jì)意圖:通過小組合作探究活動幫助學(xué)生梳理水資源保護(hù)以及合理利用水資源的意識,增強(qiáng)學(xué)生的社會責(zé)任感。)
環(huán)節(jié)四:水的凈化
活動1:
教師展示自然界中的水,引導(dǎo)學(xué)生思考自然界的水是純凈物還是混合物?并提出本節(jié)課的引導(dǎo)式問題——如何將自然界的水轉(zhuǎn)化為飲用水。
活動2:
教師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn),在天然水中加入明礬,引導(dǎo)學(xué)生觀察并表達(dá)自己看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。隨后,再次提出問題:如何將杯子底部的難溶物分離出去?
活動3:
學(xué)生根據(jù)自己的日常生活經(jīng)驗(yàn)提出分離難溶物的猜想。隨后,教師根據(jù)學(xué)生猜想進(jìn)行操作實(shí)驗(yàn)。最后選定用濾紙制作過濾器,然后進(jìn)行操作。
活動4:
針對過濾實(shí)驗(yàn),教師提出需要學(xué)生討論的問題:過濾實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)、過濾后液體渾濁的原因與改進(jìn)措施、什么物品可以代替濾紙或漏斗、過濾后的水是不是純凈水?為什么?
活動5:
教師繼續(xù)播放視頻,如用活性炭吸附天然水中的色素、異味等,引導(dǎo)學(xué)生思考關(guān)于水凈化的相關(guān)問題。隨后播放凈化水的方法——蒸餾,再播放實(shí)驗(yàn)室中的蒸餾操作,為學(xué)生課余活動以及自主實(shí)驗(yàn)的實(shí)施提供思路和方向。
(設(shè)計(jì)意圖:通過師生互動、探究實(shí)踐活動的實(shí)施,引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會思考,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析問題與解決問題能力。)
課時(shí)二:水的組成
環(huán)節(jié)一:導(dǎo)入活動
教師用多媒體出示人類利用自然界水資源的變化歷程,引導(dǎo)學(xué)生在觀察的過程中感受人類利用水資源的不同方法,為后續(xù)研究水的組成奠定基礎(chǔ)。
(設(shè)計(jì)意圖:采用圖文結(jié)合的方式,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。)
環(huán)節(jié)二:水的生成——水的組成
首先,教師出示討論問題“水在生活中十分常見,那么是誰第一個(gè)用化學(xué)方法制取水的呢?”和相關(guān)閱讀材料,引導(dǎo)學(xué)生自主閱讀找出結(jié)論。
其次,教師引導(dǎo):“文中提到易燃空氣是氫氣,接下來我們也嘗試一下用氫氣制水吧!”隨后演示氫氣燃燒實(shí)驗(yàn)。學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn),隨后小組根據(jù)提示問題總結(jié)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、結(jié)論。(提示問題:氫氣燃燒發(fā)生的是什么變化?你能寫出氫氣燃燒的文字表達(dá)式嗎?你能根據(jù)氫氣燃燒現(xiàn)象分析水是由哪些元素組成的嗎?實(shí)驗(yàn)室中的氫氣體現(xiàn)出了哪些性質(zhì)?)接著,教師出示閱讀資料,引導(dǎo)學(xué)生閱讀并回答上述問題。
最后,針對學(xué)生互動探究得出的答案,教師進(jìn)行總結(jié)與分析,總結(jié)氫氣的性質(zhì)。
(設(shè)計(jì)意圖:通過師生互動探究、學(xué)生小組合作分析的過程,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、描述能力。)
環(huán)節(jié)三:水的分解——水的組成
首先,教師創(chuàng)設(shè)相關(guān)情境引發(fā)學(xué)生思考:冬奧會采用電解水制氫氣作為火炬燃料,并以水為原料制取公交車燃料,那么我們也嘗試用水來制取氫氣吧!
其次,教師先為學(xué)生介紹制作電解水的實(shí)驗(yàn)裝置,并進(jìn)行電解水制取氫氣的實(shí)驗(yàn),組織學(xué)生觀看實(shí)驗(yàn),在觀看的過程中,教師提出引導(dǎo)式問題:電解水發(fā)生的是什么變化?嘗試寫出反應(yīng)的文字表達(dá)式。你能從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)水是由哪些原色組成的嗎?
(設(shè)計(jì)意圖:以冬奧會相關(guān)問題為媒介,引出討論話題,引導(dǎo)學(xué)生觀察電解水的實(shí)驗(yàn)裝置,為深入分析水的組成搜集證據(jù),培養(yǎng)學(xué)生證據(jù)推理意識。)
環(huán)節(jié)四:探究水的組成,建構(gòu)研究物質(zhì)組成的一般方法
教師提出探究問題:同學(xué)們,在上述兩個(gè)環(huán)節(jié)我們已經(jīng)觀察了氫氣燃燒和電解水的實(shí)驗(yàn),那么這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)有什么相同點(diǎn)嗎?通過這兩個(gè)實(shí)驗(yàn),你們有什么收獲呢?隨后教師繼續(xù)出示與兩個(gè)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的材料,引導(dǎo)學(xué)生閱讀、分析,感受科學(xué)家探索歷程的同時(shí),對兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比分析,從而引導(dǎo)學(xué)生從探究水的組成角度,構(gòu)建研究物質(zhì)組成的一般方法。
(設(shè)計(jì)意圖:通過閱讀材料的輔助,引導(dǎo)學(xué)生從不同維度思考、分析、提煉研究物質(zhì)組成的思路和方法,促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的提升。)
環(huán)節(jié)五:探究水分子的構(gòu)成,建構(gòu)微觀模型
教師繼續(xù)組織學(xué)生進(jìn)行深入探討,從蓋·呂薩克實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象入手,分析水分子的構(gòu)成,隨后提出探究問題:能否用提供的分子模型表示電解水的微觀過程?
(設(shè)計(jì)意圖:通過探究分析,深度理解水的電解知識。)
環(huán)節(jié)六:物質(zhì)的分類
教師出示氫氣、二氧化碳、鐵、氧氣等物質(zhì),鼓勵學(xué)生從元素角度分析上述物質(zhì)的異同點(diǎn),并將其分為兩類。
隨后,教師評價(jià)學(xué)生的分類方法,從元素俗稱上的共性、差異的角度進(jìn)一步清晰化學(xué)概念,如什么是單質(zhì)、什么是化合物。
(設(shè)計(jì)意圖:通過自主分析,體會分類思想,建構(gòu)化學(xué)概念。)
課時(shí)三:物質(zhì)組成的表示
環(huán)節(jié)一:
1.溫故知新
師生互動復(fù)習(xí)物質(zhì)的分類等相關(guān)知識,教師引導(dǎo)學(xué)生從宏觀和微觀角度分析水的組成和構(gòu)成。學(xué)生根據(jù)自己前幾堂課所學(xué)知識進(jìn)行梳理分析,從宏觀、微觀兩個(gè)角度總結(jié),并用化學(xué)符號表示。
(設(shè)計(jì)意圖:通過知識回顧,引導(dǎo)學(xué)生理解純凈物的固定組成,并用化學(xué)符號表示。)
2.化學(xué)式
小組合作:總結(jié)化學(xué)式的概念
學(xué)生以小組為單位進(jìn)行討論分析。教師以參與者的身份融入其中,并為學(xué)生提供討論支持,隨后針對學(xué)生的討論情況進(jìn)行總結(jié),深入講解純凈物的化學(xué)式為什么唯一、化學(xué)式表示物質(zhì)中各元素原子數(shù)的最簡比等問題。
(設(shè)計(jì)意圖:引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)本節(jié)知識嘗試自主歸納化學(xué)式的概念,隨后通過教師補(bǔ)充講解,使學(xué)生了解化學(xué)式的用途,培養(yǎng)學(xué)生使用化學(xué)語言的意識。)
3.化學(xué)式的意義
教師以問題引導(dǎo)的方式鼓勵學(xué)生討論、分析、總結(jié):
問題1:化學(xué)式同元素符號一樣,都是化學(xué)用語,那么每個(gè)化學(xué)式都能表示哪些意義呢?
問題2:H、2H、H2、2H2分別表示什么意義呢?
針對沒有討論方向的小組,教師為學(xué)生提供討論方向,如以H2O為例進(jìn)行討論,引導(dǎo)學(xué)生從宏觀、微觀兩個(gè)層面進(jìn)行思考、回答、總結(jié)。
(設(shè)計(jì)意圖:通過討論、交流活動,讓學(xué)生從宏觀、微觀角度探討化學(xué)式的意義以及化學(xué)符號中的數(shù)字意義,培養(yǎng)學(xué)生的符號觀。)
4.化學(xué)式的讀與寫
以多媒體課件為教學(xué)素材,列舉一些物質(zhì)并將其化學(xué)式呈現(xiàn)出來,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)化學(xué)式的書寫原則、寫法等,然后教師進(jìn)行關(guān)鍵點(diǎn)的總結(jié),如原子數(shù)為1的可省略,氧化物中氧元素在右側(cè)等一些常見的規(guī)則。隨后線上設(shè)計(jì)一些化學(xué)式練習(xí)題,使學(xué)生熟練掌握化學(xué)式的讀法、寫法。
(設(shè)計(jì)意圖:通過練習(xí)的方式,引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識不同物質(zhì)化學(xué)式的讀寫方法及其一般規(guī)律,進(jìn)一步提升學(xué)生的化學(xué)素養(yǎng)。)
環(huán)節(jié)二:
1.化合價(jià)以及常見元素化合價(jià)
首先,教師講解化合價(jià)的相關(guān)知識,隨后出示一些常見物質(zhì)的化合價(jià)表示方法,引導(dǎo)學(xué)生觀察、總結(jié)其中的規(guī)律。提出討論問題,如:離子符號與元素化合價(jià)有什么不同?學(xué)生根據(jù)教師講解的內(nèi)容、提出的問題等進(jìn)行思考、討論、分析,得出問題答案。
其次,教師結(jié)合教材內(nèi)容繼續(xù)提出問題,引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)一些常見元素和根的化合價(jià)表格總結(jié)化合價(jià)的特點(diǎn)和規(guī)律。隨后教師分享化合價(jià)口訣,幫助學(xué)生記憶常見元素的化合價(jià)。
(設(shè)計(jì)意圖:通過師生互動講解、練習(xí)的方式,引導(dǎo)學(xué)生掌握常見元素的化合價(jià),讓學(xué)生理解化合價(jià)的特點(diǎn)和規(guī)律,并借助口訣幫助學(xué)生記憶化合價(jià)。)
2.根據(jù)化合價(jià)書寫化學(xué)式,根據(jù)化學(xué)式求元素化合價(jià)
首先,教師出示例題引導(dǎo)學(xué)生邊思考、邊互動,探討磷的氧化物的化學(xué)式寫法,在講解過程中介紹最小公倍數(shù)法、十字交叉法等方法。然后教師再出示練習(xí)題,幫助學(xué)生鞏固上述兩種方法。
其次,教師依據(jù)在化合物里正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為0,計(jì)算高錳酸鉀中錳元素的化合價(jià)。可先讓學(xué)生嘗試計(jì)算,隨后教師根據(jù)學(xué)生的計(jì)算流程進(jìn)行總結(jié)。最后教師出示相關(guān)練習(xí)題,鞏固化學(xué)式求元素化合價(jià)的方法。
(設(shè)計(jì)意圖:通過教師講解、學(xué)生練習(xí)、師生互動交流等方式掌握依據(jù)化合價(jià)規(guī)律正確書寫化學(xué)式的方法,同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生掌握計(jì)算元素化合價(jià)的方法。)
環(huán)節(jié)三:
1.計(jì)算相對分子質(zhì)量
教師出示典型例題,引導(dǎo)學(xué)生自主分析、探究,總結(jié)計(jì)算分子相對質(zhì)量的方法及規(guī)律。隨后教師出示相應(yīng)練習(xí)題,總結(jié)計(jì)算過程中的注意事項(xiàng)。
2.計(jì)算物質(zhì)組成元素質(zhì)量比
教師提出需要學(xué)生討論、計(jì)算的問題:以水分子為例,水中氫、氧兩種元素的質(zhì)量比是多少?如何計(jì)算?學(xué)生以小組為單位嘗試計(jì)算,并說出計(jì)算的思路和過程,隨后教師總結(jié)并出示相關(guān)練習(xí)題。
3.計(jì)算元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
教師根據(jù)上一環(huán)節(jié)的例題,總結(jié)計(jì)算物質(zhì)中某元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的公式,出示練習(xí)題,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行公式的推導(dǎo)與運(yùn)用,加深學(xué)生對公式的理解。
(設(shè)計(jì)意圖:以講解加練習(xí)的方式,引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)出計(jì)算物質(zhì)中某元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的方法,并聯(lián)系實(shí)際加以運(yùn)用,提升學(xué)生解決問題的能力。)
【教學(xué)反思】
本單元教學(xué)中,以化學(xué)核心素養(yǎng)為基礎(chǔ),參考學(xué)生學(xué)情以及教材內(nèi)容等,設(shè)計(jì)系統(tǒng)、多元的教學(xué)目標(biāo),為單元整體教學(xué)活動的設(shè)計(jì)提供更加精準(zhǔn)的方向、思路,使學(xué)生進(jìn)一步明確本單元學(xué)習(xí)目標(biāo),從而實(shí)現(xiàn)高效學(xué)習(xí)。在任務(wù)設(shè)計(jì)中,教師設(shè)計(jì)了師生互動、學(xué)生合作等多類型的探究活動,有效激發(fā)學(xué)生參與課堂活動的積極性,提升化學(xué)教學(xué)質(zhì)量。后續(xù)單元整體教學(xué)中還可以將單元后續(xù)綜合性、跨學(xué)科活動融入其中,進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生化學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)的提升。
(作者單位:甘肅省定西市安定區(qū)西鞏驛初級中學(xué))
編輯:曾彥慧