基于初中化学知识结构化的教学设计

作者简介：史开丽（1986—），女，汉族，本科，一级教师，研究方向：初中化学教学。

在当今教育背景下，化学作为初中教育的重要科目，对培养学生的科学素养和综合能力具有重要作用。其中，“金属的化学性质”是初中化学中的重要教学内容之一，对学生理解化学反应的本质和规律具有重要意义。然而，由于初中生的认知发展尚未完全成熟，对于抽象概念和理论的理解还存在一定的困难，因此，为了更好地帮助学生理解和掌握“金属的化学性质”这一知识，教师需要采用结构化的教学设计方法。结构化教学设计是一种系统化、层次化的教学设计方法，它强调将复杂的知识结构化、模块化，帮助学生逐步建立知识结构，形成系统的认识。在本实践案例中，我将以人教版“金属的化学性质（第1课时）”为例，探讨如何基于初中化学知识结构化进行教学设计。

一、设计思路

在“金属的化学性质（第1课时）”的教学设计过程中，我将采用结构化的教学方法，帮助学生建立系统的知识结构。

在教学设计的准备阶段，我明确了教学目标，即引导学生深入理解金属的化学性质、金属的活动性顺序以及金属与氧气、酸等物质之间的化学反应。为了实现这一目标，我进行了系统的教学内容梳理和整合，将金属的化学性质进行了分类整理，如金属与氧气的反应、金属与酸的反应等，形成了完整且逻辑严密的知识框架。

在课堂教学中，我注重实践操作，将通过一系列实验帮助学生直观理解金属的化学性质。学生将亲手进行实验操作，观察金属与氧气、酸的反应，从而深入理解金属活动性顺序。同时，我会引导学生观察实验现象，培养他们的观察力和实验操作技能。

在教学方法上，我以学生为主体，通过故事引入、小组讨论等形式激发学生的学习兴趣和主动性。我会鼓励学生提问、分享观点和经验，以培养他们的思维能力和科学素养。

最后，我及时收集学生的反馈意见，并根据反馈调整教学策略。同时引导学生进行自我反思和总结，以帮助他们更好地掌握所学知识。通过这样的教学设计，我相信能够有效地实现教学目标，提高学生的学习效果。

二、学情分析

本节课的授课对象是初中学生，他们已经掌握了一些基本的化学概念和实验技能，但对金属的化学性质仍缺乏深入的了解。因此，本节课将通过实验和讲解相结合的方式，帮助学生掌握金属的化学性质。首先，这一时期的学生正处于身心发展的关键期，对新鲜事物充满好奇，但注意力容易分散。因此，教学设计中需要充分考虑学生的年龄特点，采用生动有趣的方式吸引学生的注意力。其次，在知识储备方面，学生在学习本节课之前已经对金属的物理性质有所了解，但对于金属的化学性质还较为陌生。因此，教师需要以此为基础，逐步引导学生深入了解金属的化学性质。最后，初中学生对于实验和互动性的学习活动比较感兴趣。因此，教学设计应尽可能地结合实验，让学生通过观察实验现象来加深对知识的理解。同时，教师可以设计小组讨论、角色扮演等互动性学习活动，激发学生的学习兴趣。

三、教学目标和教学重难点

（一）教学目标

1.学生需要对金属的化学性质进行初步的探究与了解，主要包括金属与氧气、酸和盐之间的反应。

2.学生应全面理解并掌握金属活动性顺序的概念，及其在化学领域中的关键作用。

3.学生应学会并掌握如何依据金属活动性顺序来判断金属是否能够与酸或盐发生反应。

4.通过一系列实验操作，学生的观察力、分析力及动手能力应得到有效的提升。同时，积极培养学生对化学的热爱及探索精神，激发他们对化学领域的深入探索与研究兴趣。

5.学生应理解并认识到物质的性质决定了它的用途，并深刻理解化学在日常生活中的广泛应用与重要性。

（二）教学重点与难点

教学重点：金属与氧气、酸的反应规律。

教学难点：理解金属活动性顺序，以及其在置换反应中的应用。

四、教学过程

（一）导入新课

这一环节我从一个有趣的故事开始，让学生对所学内容充满兴趣。故事讲的是古代一個想将普通金属变成黄金的炼金术士，他经过多次尝试和探索，最后发现了金属的化学性质。我用这个故事让学生明白金属化学性质的重要性，引发他们对所学内容的好奇。

接着，我通过实际实验解释金属的化学性质。如准备了一些常见的金属，铁、铜和镁，然后进行燃烧实验，让学生亲眼看到金属在氧气中的燃烧情况，让他们观察金属和氧气的反应，并从中总结出金属和氧气反应的规律。我强调了金属活动性顺序的重要性，让他们知道金属和氧气反应的差异是因为金属的活动性不同。

为了让学生更好地理解金属活动性顺序，我让他们自己设计实验，探究不同金属和酸的反应。通过观察实验现象和记录结果，学生可以深入了解金属活动性顺序的规律和应用。同时，我也引导学生思考金属活动性顺序在日常生活和工业生产中的应用，让他们认识到化学知识在实际中的重要性。

在整个新课导入过程中，我通过故事、实验和探究性学习相结合的方式，引导学生逐步深入了解金属的化学性质。同时不断强调金属活动性顺序的重要性和应用价值，帮助学生建立起完整的知识体系。这样的导入方式不仅可以激发学生的学习兴趣和好奇心，还可以培养学生的观察、分析和实践能力。

（二）新课教学

1.复习导入，夯实基础

首先，我让学生回顾导入环节提到的金属与氧气的反应，通过提一些简单的问题和学生一起讨论，确保学生对金属的基本特性有一个大概的了解。然后，简单总结一下金属与氧气反应的重要性，以及金属活动性顺序的基本概念。

2.深入解析，探索化学原理

在接下来的环节中，我将对金属与氧气反应的化学原理进行深入剖析。为帮助学生更好地理解金属原子与氧原子的电子交换过程，我借助多媒体课件展示原子结构示意图。通过生动的动画和图解，让学生直观地观察到电子转移的微观机制。此外，我将进一步解释金属与酸反应的化学原理，即金属原子如何替代酸中的氢离子，生成相应的金属盐和氢气。在此部分，我将重点探讨酸的性质和结构对反应的影响，引导学生认识反应条件的重要性。

化学原理解析，不仅是为了传授知识，更是为了培养学生的科学思维和探索精神。通过深入解析化学原理，学生可以更好地理解物質世界的运行规律，同时也能增强好奇心和求知欲。

3.实验探究，培养实践能力

为了增进学生对金属化学特性的认识，我备齐所需的实验器具及试剂，包括金属片、试管以及酸碱测试剂等。在实验环节，我指导学生进行操作，观察实验反应并记录数据。通过亲自动手实践，学生将能更深入地理解金属的化学特性及其实际应用。此外，我将着重强调实验安全的重要性，确保学生在安全的条件下进行探索。

4.联系实际，拓宽应用视野

首先，通过将铁丝和铜丝置于氧气环境中燃烧，观察并记录燃烧过程中的反应现象，学生可以了解到不同金属与氧气反应的特性。铁丝在氧气中燃烧会产生火花，而铜丝在氧气中燃烧则会产生绿色火焰。这些现象可以帮助学生理解金属与氧气反应的规律。接下来，通过将锌粒、铁钉和铜片分别放入稀硫酸中，观察各金属与酸的反应现象，并记录实验结果，让学生了解不同金属与酸反应的速率和生成物的差异。锌粒放入稀硫酸中会迅速产生气泡，铁钉放入稀硫酸中会产生氢气和硫酸亚铁，而铜片放入稀硫酸中则无明显反应。这些现象可以帮助学生理解不同金属与酸反应的特性。最后，通过将铁片放入硫酸铜溶液中，观察铁与铜离子间的置换反应现象，并记录实验结果，学生可以进一步了解置换反应的原理。当把铁片放入硫酸铜溶液中时，铁会逐渐溶解并释放出铜离子，最终铁片表面会被铜覆盖。这个过程称为置换反应，是化学中的一个基本原理。通过亲手操作实验，学生可以深入理解这个原理，并且亲身体验实验过程。

（三）互动活动

1.小组讨论

小组讨论以下问题：铁为什么会生锈？哪些金属能和稀硫酸反应？这样的讨论可以让学生更积极地参与课堂，提升思维能力和表达能力，培养团队合作精神和沟通能力。

2.实验操作

为了让学生更直观地理解不同金属与氧气之间的反应特性，我进行了以下实验操作：首先，将一根铁丝和一根铜丝置于氧气中燃烧，观察并记录燃烧过程中的反应现象。此外，还准备锌粒、铁钉和铜片，将其分别放入稀硫酸中，观察各金属与酸的反应现象，并记录实验结果。通过这些实验，学生可以深入了解金属与氧气相互作用的规律以及不同金属与酸反应速率和生成物的差异。

为了进一步阐释置换反应的原理，我安排学生进行以下实验：将铁片放入硫酸铜溶液中，观察铁与铜离子间的置换反应现象，并记录实验结果。通过亲手操作实验，学生不仅能够加深对所学知识的理解，而且能亲身体验实验过程。此外，实验操作也有助于培养学生的实验技能和观察能力。

（四）归纳小结

通过本节课的学习，学生深入了解了金属的化学性质，包括金属与氧气和酸的反应，发现金属与氧气反应的剧烈程度与其在金属活动性顺序中的位置密切相关，通常位置越靠前的金属反应越剧烈。在金属与酸反应方面，了解到金属能够替代酸中的氢离子，生成相应的金属盐和氢气。此外，通过实验探究了金属的活动性顺序，并通过实验观察记录了不同金属与酸反应的现象和反应速率。为了巩固所学知识，我设置了一系列选择题、简答题的练习，通过这些练习，进一步加深了学生对金属化学性质的理解和应用。

（五）布置作业

为了巩固所学知识，我给学生布置了课后作业，主要选择了一些金属的化学性质、金属的活动性顺序以及金属与氧气的反应等内容。同时，要求学生完成一个实验报告，记录实验过程、实验结果和实验结论，以提高学生的实验能力和观察能力。在布置作业时，我重点提醒学生注意作业的完成方式和时间，强调作业的重要性和意义。另外，我还提供了作业的答案和解析，方便学生在家中对照答案进行自评和反思。

五、教学反思

在“金属的化学性质（第1课时）”的教学中，我认为还有以下提升的空间。

1.学生在做镁和氧气反应实验时，因为操作不规范，实验效果不明显。为了解决这个问题，我需要在以后的教学中加强实验操作的规范性训练，确保学生能正确又安全地做实验。同时要引导他们多观察实验现象，提高他们的观察力和科学素养。

2.在讲解金属和氧气反应规律时，我没能让学生的已有知识和新知识很好地结合。有些学生听不懂，说明我的讲解逻辑性不够强。今后我会更注重知识的连贯性和系统性，用更多实例和图表来帮助学生理解抽象的化学知识，并要密切关注学生的反馈，及时调整教学方法，确保他们能理解并掌握重点和难点。

3.小组讨论环节中，我发现有些学生参与度不高。可能是由于我没给他们足够的准备时间和明确的讨论任务。在以后的教学中，我会提前布置讨论主题，让他们有充足的时间准备。讨论过程中，我会多引导和鼓励他们，激发他们的学习兴趣。

（作者单位：贵州省毕节市黔西市第三中学）

编辑：张俐丽