三精三何思维模式下的高中化学课例研究

2021-06-29 17:41沈柳清
中学课程辅导·教学研究 2021年35期
关键词:镀锌本课速率

◎ 沈柳清

一、课前精准——是何

1.问题的提出

王云生教授提出五个既各自独立又相互交融的核心要素。作为一线教师课堂教学是培养学生核心素养的主阵地,笔者思索:什么样的课堂能让学生扎实掌握教学内容,又深刻地认识到物质变化规律,最终促进学生核心素养的养成?

2.知识准备

本课例教材给出知识储备、课例方案设计、记录与结论、拓展课例四个环节,从编排看本节课位于食醋中总酸含量测定之后,学生对控制变量已在前一专题有过详细的学习。书中判断依据为:反应速率减小(产生气泡速率变得极慢),为什么用酸溶;信息检索为什么给出碱溶? 什么样的现象可以称为反应极慢? 解决这一问题的途径还有哪些? 都需要对教材的深入挖掘,疏通各个问题,同时也培养学生的质疑、反思、创新等能力。

3.学生前置概念

本课例离学生生活较远,较难获得共鸣。镀锌铁皮中锌镀层很薄,生活中学生很难留意。书本教材中有3 个信息点,“白铁皮、镀锌车间、地下管道的镀锌外管”,如何更好地发挥信息功能,始于教材,优于教材,同时将化学知识融入情境为生活服务。

二、“三精三何”思维模式框图

三、课中精置——由何

本课例以苏教版《实验化学》专题6 课题2《》镀锌铁皮锌镀层厚度测定》为例探究

1.归置构建 串联途径

①展示图片:你知道吗?

走进镀锌工厂,展示生活中常见的二类镀锌产品。

有些盛放食品的铁罐是用“马口铁”(镀锡铁皮)制成的

屋檐、浇花用的水桶等铁器则是用白铁皮(镀锌铁皮)制成的

提问1:运用已有知识,思考,一段时间后,相同的上述两块铁皮上各自会发生什么样的现象,并说明理由?

提问2:会发生上述现象的本质是什么?

学生回答:金属活动性不同,锌>铁>锡,形成了原电池,加快腐蚀,牺牲阳极的阴极保护法

②探讨1:如何测定《实验化学》中一页纸的厚度?

前提:假设每页纸的厚度一样

学生活动:同桌之间相互讨论

教师归纳

教师引导:能否通过质量来求出高度?

方法3 信息:已知一页纸的质量为mg,密度为ρg/cm3,长acm,宽bcm

h=m/(ρab)

讨论2:受此启发,思考如何测定镀锌铁皮中镀锌层的厚度?

教师活动:展示一张镀锌铁皮和简易模型如下

③实验关键环节及处理思路

h=(m1-m2)/2ρS

⑴.如何准确测定mZn ⑵.如何准确判断△mZn ⑶.为何要除以2 倍

思考2:如何准确判断△mZn

学生活动:学生答案有许多,选择几个特定的例子来具体优化分析

①.加酸,观察反应产生的气泡快慢②.加碱,运用金属锌的特性,两性③.加亚铁离子,置换出锌

本颗粒中,酸溶、碱溶、质量差、气体收集法等都有一定的优势与劣势,具体探究如下:

方案1 酸溶 无法及时判断锌是否恰好完全反应 操作简单

方案2 碱溶 反应速率过慢,反应现象不明显,耗时比较久

方案3 质量差

原理简单,但洗涤,过滤、干燥称量,步骤复杂,无法及时分析出产生的铁

方案4 收集气体

操作简单,但产生的氢气无法及时收集,控制产生氢气的量

【阅读书本】书本给定如何准确判断△mZn,其原因又什么什么? 有什么优缺点?

(1).判断现象:待锌在酸中完全溶解后,产生H2的速率由快转慢(显著变慢)。

(2).判断原理:原电池加快反应速率

思考3:为何要除以2 倍

锌镀层厚度 (h)测定准确理解测定的是(单侧)厚度

④学生活动1:请大家按照给定实验仪器完成溶解步骤。

注意实验过程,仪器使用,洗涤操作,废液的处理。数据处理(信息:锌的密度ρ=7.14g/cm3)

2.动态生成 反思构建

提问3:上述步骤中,哪些环节易产生误差?

学生:在实验的过程中Ⅰ拿出镀锌铁片的时间Ⅱ产生H2的速率由快转慢(显著变慢)的判断,存在人为主观因素Ⅲ小火烘干过程(教师提示)Ⅳ同一铁块不同位置镀层厚度可能不同

提问4:如何进行实验改进?

方案2.根据信息,运用铁的两性既与酸反应又与碱反应,而铁只与酸反应的性质。将一定质量的镀锌铁皮投入到足量的NaOH 溶液中,充分反应后,取出铁片,洗涤、烘干后称量。

反应方程式:Zn +2NaOH=Na2ZnO2+H2↑

学生活动2:操作简单,反应速率过慢,锌片表面无明显现象提问5:如何进一步加快反应速率?

微视频展示:提前准备好上述实验的微视频

思考4:加入金属镁能否可行,原因是什么?

观点1:可行 原理置换反应,计算质量差 Zn+Fe2+=Fe+Zn2+△m=9

观点2:不可行镀锌层表面的层少,析出的铁可能不聚集,形成锌粒,过滤时误差较大;置换过程中铁易被氧化等等……

⑤课堂小结。本课例的基础知识是:书本镀锌层厚度的测量原理;重难点的解决在于镀锌层完全溶解的判断方案优化;课后的深入探究为培养学生的质疑、反思、创新能力

四、课后精思——若何

1.思考动态生成的反作用

①重视实验方案的探究与评价过程:本课例废液缸的使用,学生对于“差量法”的生成,其评价和反思能力是学生提升化学实验能力提升的关键,更是实验探究与创新意识的核心。生成是课堂教学的一个亮点,它体现了课堂教学的丰富性、开放性、多变性和复杂性。就学生而言,他们带着自己的知识、经验、思考、灵感、兴致参与课堂活动,从而使课堂教学呈现出多样性、丰富性、和随机性。面对课堂生成的丰富多彩的教学资源,教师必须把自己变成一个课堂教学的反思者、研究者和课堂“杂音”的捕捉者,正是这些额外的收获才使得我们的教学水平,教学能力慢慢提升。

②皮亚杰认知发展:实验不仅是一种感性认识,更是一种理性思维的过程,本质上是理性思维的物化[1]。直接运用科学语言阐述给定的实验方案的简单教学方式,显然减弱了教材对于教师主观能动性的发挥权利。唯书本论其教学令人担忧。教师对于实验方案的评价和优化过程,实质就是学生对于实验流程的完善思考力,对学生后续进一步解决实际化工流程,甚至进入化工行业有着初步优化和深思作用。此实验设计、探究、论证过程中,我们在课后可整理、拓展、关注同类(反类)型的题目,进而提高实验的教学价值,增强学生答题的规范性。

2.思考课堂价值性

课堂教学被定义为在弹性预设前提下,师生根据不同的教学情境,自足构建、动态生成的教学活动过程,体现了新课程倡导的一个重要的教学理念——教学的生成性[2]。

学有所法,贵在得法,以上只是笔者一点点粗略所思,培养学生认知新高度日渐成为教学关键,通过对于一个个新鲜案例产生的反思,我们的教学步伐会越走越稳,越走越好,比如本课例中,对于三精之间的相互关联、影响也是很好的思考方向,“三何”后的“甚至何”,我还能做什么,还可以思考什么,最终还可以改变什么,都是不断思索的方向和前行的动力。

不断改善学生的学习质量,就是不断改进自我的教与学,最终让核心素养在化学课堂教学、研究中生根发芽,使师生获得更多的幸福感。

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