第一篇:新课程化学核心概念原理教学的设计与实施
新课程化学核心概念原理教学的设计与实施
化学概念的教学在中学化学教学中占有重要地位,化学概念因其抽象性使教学难度较大。传统的教学方法往往死板、乏味,学生仅仅是被动地接受老师的讲授,教学效果不理想。在新课
程教学中要求要以学生为课堂主体,挖掘概念原理的多重功能,注重概念原理的形成过程和认知功能,需要我们从以下几点入手: 1.准确把握两大反应内容的深广度
在化学1中的概念知识同以往的较大变化在于知识的深广度不同。由于高中化学课程由必修和选修构成,大部分课程内容必然分为螺旋上升的两个阶段。教师在进行某概念知识的教学设计时,一定要清晰地知道该内容在化学1中应该处理到何等程度,更深入地介绍分布在哪个选修模块。这样,实施教学时才能游刃有余。
2.结合学生的已有经验
教师在进行教学时,要密切结合学生的已有知识和经验。如在建立电离的概念时,利用学生已知的的酸碱盐溶液具有导电性、阴阳离子形成的知识,让学生一步一步发现问题,分析问题,建立新概念,从而解决问题;氧化还原反应概念的建立,也是让学生分析他们熟悉的化学反应,从而发现存在元素化合价变化的情况,进而建立概念。教师要让学生从熟悉的现象或事实中发现新问题,找到新知识的生长点,建立认识。
教师要运用各种策略激活学生的已有认识,如让学生大胆猜想,让学生有机会说出自己的想法,让学生之间进行充分的讨论交流等,要把教学的重点放在概念的形成和理解上,让学生参与概念理论观点和建立,引导学生大胆地质疑和假设,引导学生在探究体验中建构概念,使学生了解化学概念的实际用处,使学生将已有的经验和知识与未知的概念有机地结合起来。3.充分利用好教材中的各种栏目
教师在教学时要尽量利用好教材中的各种栏目,使抽象概念形象化,使用实验、录像、模型、图片等直观教具,以及实验事实或实验数据等,帮助学生理解概念。如物质在水溶液中的电离的过程图,使本身肉眼不可见的现象或事实在学生面前形象化,便于学生理解。同时数据在概念教学中也使学生的认识不是仅仅停留在感觉,而是有客观的数字作为判断的依据。
概念知识在化学1教材中的呈现方式同以往发生了较大的变化,不再是单一的文字的描述,而是通过微观示意图、真实的实验现象,加以数据和活动栏目等,共同帮助学生建构认识。即凸显了概念的形成过程,而不仅仅是呈现终态,静态的知识,在一定程度上降低了概念知识的抽象性,便于学生理解。4.实施观念建构的教学,关注学生的认识发展 化学1概念教学强调观念建构(包括元素观、分类观、微粒观、比较观等),改变原来概念教学存在的过多关注具体概念辨析和概念的识记,忽视概念的认识功能和指导作用,导致学生记得具体的概念知识,不会应用概念分析、解释问题或现象。因此,概念教学要重视学生观念的建立,重视概念在学生认识中的作用。概括地说,就是要从具体知识的教学转化为以观念建构为核心的教学。
观念构建为本的教学在内容上也选择和讲授事实性知识,但事实性知识的作用更多地是观念建构的工具和载体,最终目的是要在这些事实性知识基础上通过不断的概括提炼而形成深层的、可迁移的观念或观念性知识。由于观念的整合作用,能很好地把本来孤立和零散的知识联系起来,形成一个有意义的整体。与此同时,观念建构为本教学强调要把学生置于真实有意义的学习环境里,通过问题解决和活动探究去建构观念而不是仅仅记忆事实。
观念建构为本教学的实施过程是一个关注学生深层思维技能,有效培养学生批判性、创造性等综合思维的教学过程。在教学过程中,教师通过各种途径积极引导学生运用超载事实的思维方式对所学知识内容进行思考。
如在“氧化还原反应”内容中:可分6个环节让学生建构“通过氧化还原反应,认识物质的性质,实现物质间的转化”这一基本观念。
①你知道吗?:在氯气与溴化钾溶液的反应中,哪些元素的化合价发生了变化?为什么会发生变化?(提出问题思考)
②分析:由原子结构示意图(或离子结构示意图)分析电子转移的情况 ③结论:化合价发生改变的本质是电子转移
④概念引出:人们把有电子转移的化学反应称为氧化还原反应;失去电子的物质是还原剂,还原剂发生氧化反应;得到电子的物质是氧化剂,氧化剂发生还原反应。
⑤问题解决:
⑥拓展视野:物质的氧化性和还原性的强弱(简单了解:卤素单质的氧化性和卤素离子的还原性)
5.运用探究活动实现整合教学
探究教学运用在元素化合物知识的学习中比较容易,教师常觉得在概念教学中很难开展探究活动,学生也常常觉得概念学习比较抽象难懂。以“离子反应”概念教学为例:
① 活动与探究:物质量浓度相同的盐酸、醋酸、氢氧化钠和氨水进行导电性实验 ② 概念引出:强电解质(强酸、强碱和绝大多数的盐)、弱电解质(弱酸、弱碱)
③ 交流与讨论:碳酸钠溶液分别与澄清石灰水和氯化钙溶液反应的现象,说明反应的实质是否相同?
④概念引出:离子反应和离子方程式 ⑤信息提示:离子方程式的书写方法 ⑥问题解决:离子方程式的书写训练 6.改进并优化习题教学
由于受传统的习题教学和训练模式的影响,加之教材中个别习题的表述和问点与教材正文内容之间的跨度偏大,市场上的习题教辅资源往往偏难、繁、旧,所以出现了学生“学得高兴,做题痛苦”的现象。面对这种情形,教师要改变原来的习题处理方式。
首先:要关注习题教学,不能将习题课简单处理成练习课,要将典型的习题进行剖析,培养学生将新知识运用到习题的分析和解答中的迁移能力。
其次:教师要将习题的处理和新知识的学习结合起来,尤其是应该将运用新知识的重要习题放在新知识获得后处理,作为新知识的应用巩固,及时培养学生将新知识运用于分析问题和解决问题的能力。
再次:教师要对习题教教辅资源进行筛选,选择难度适合、考点适合的题目,要对新型题进行分析,不能简单地认为在习题中出现的信息都是要求学生掌握的,有些综合题目,总是给出情景信息,而这些内容是并不要求学生掌握的。并且这些综合题目也是习题发展的趋势。7.坚持不懈做好教学反思:
提倡教师要建立教学工作档案,将教学中遇到的问题及时记录下来,可包括学生存在的问题、教学处理精彩的片断、教学后的反思等。下面是一位教师关于化学1中概念原理知识的教学工作档案的内容范畴:(1)教学设计的主要思路或设计片断(2)学生的问题:
①学生对元素物质关系的已有认识;
②学生在探究单质、氧化物、酸、碱盐之间相互关系的活动中发现的问题和存在的问题
③学生如何理解酸、碱、盐的水溶液具有导电性? ④学生在理解酸、碱、盐在水溶液中反应的实质过程中的模糊认识; ⑤学生在书写离子方程式中存在的主要错误; ⑥学生在理解氧化还原反应本质时存在的困难(3)教学反思:
① 在本章教学中提出的哪些问题具有驱动性,真正调动了学生的思维活动? ② 在这些概念原理教学中,哪些教学方法比较有效? ③ 哪个核心概念的课上得最成功?为什么?
④ 学生学习物质的量相关概念时,遇到的主要问题和困难是什么?
(4)收集的教学资源(教学动态、教学设计、课改动态、教育理念、相关论文及录像等)
第二篇:新课程下高中化学核心概念教学的设计与实施
新课程下高中化学核心概念教学的设计与实施
化学概念的教学在中学化学教学中占有重要地位,但因其抽象性给学生理解、掌握、应用化学概念带来不少困难。如何搞好化学概念的教学,使学生能灵活掌握、熟练应用概念解决相关问题,笔者就苏教版化学教材中有关化学概念的教学实践进行探讨,研究在新课程核心化学概念的教学中,应当采取何种教学策略和教学方式,才能促进学生概念的理解和形成。
化学新课程标准要求教师从“单纯教师的教”转向“师生共同活动且以学生探究为主的学”,体现以人为本、以学生为中心的教育理念。化学概念的教学,不单纯是化学知识的教学,它还能通过学生主动参与教学过程,激发学生学习的兴趣,培养学生科学的态度,以及训练学生科学的方法。加强概念教学对学生认识、理解、掌握并深入探究化学,增强学生的创新精神和实践能力有着积极而深远的意义。
新课程化学概念教学要求的特点
新课程背景下概念原理知识的特点:从必修到选修,概念原理知识螺旋发展;从必修到选修,概念原理知识的发展富有逻辑性和系统性。
新课程中不少化学概念的教学要求是在不同的模块中逐步提高、深化的。例如,原子结构知识的有关概念在必修1中要求知道元素、核素的涵义(原子组成),了解原子核外电子的排布;在必修2中要求能认识元素周期律,了解原子结构与元素性质的关系。但是到了“物质结构与性质”选修模块则要求达到知道原子核外电子的能级分布(原子轨道、量子数、电子云图)、元素电离能、电负性的涵义,能应用元素的电离能说明元素的某些性质,了解电子跃迁原理的简单应用。
就是在同一模块中有关的化学概念也是逐步发展和深化的。以苏教版《化学1》有关氧化还原反应的概念为例:在专题1第一单元物质的分类及转化中学习化学反应常见分类方法后,指出根据化学反应过程中元素的化合价是否发生变化,将化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应;专题2第一单元从氯气和溴化碘的反应中化合价的变化分析入手,变化的原因由于得失电子,揭示了氧化还原反应的本质是电子的转移,进而在“拓展视野”中认识氧化性、还原性强弱。这种设置方法有2个优点:符合学生认识规律呈螺旋上升的特点;有效保护学生学习化学的积极性和对化学学习的持续兴趣。
新课程化学概念教学的几点建议
基于以上认识,教师在教学中对化学概念的教学不应“一步到位”。教师在进行某概念知识的教学设计时,一定要清晰地知道该内容在化学1中应该处理到何等程度,更深入地介绍分布在哪个选修模块。这样,实施教学时才能游刃有余。新课程要求关注学生原有的概念(前概念),创设条件促使概念转变,深刻理解和掌握概念:要求设计探究实验,培养学生学习兴趣,感悟概念形成过程,领会科学的方法,形成科学态度。在概念教学中:突出化学概念之间的本质联系,增进学生对物质性质及化学反应的理解力,避免孤立地进行概念教学;重视化学核心观念的建构,转变学生原有认识及其认识方式,发挥概念原理的认识功能,免仅仅就事论事地处理概念知识。
实施观念建构的教学,关注学生的认识发展新课程化学概念教学强调观念建构(包括元素观、分类观、微粒观、比较观等),改变原来概念教学存在的过多关注具体概念辨析和概念的识记,忽视概念的认识功能和指导作用,导致学生记得具体的概念知识,不会应用概念分析、解释问题或现象。因此,概念教学要重视学生观念的建立,重视概念在学生认识中的作用。概括地说,就是要从具体知识的教学转化为以观念建构为核心的教学。学生的已有概念对新概念掌握的影响是不容忽视的,教师应该充分利用学生已有的知识和经验,运用多种方法创设各种情景,在此基础上促使新概念在原有的基础上得以转化和发展。
设计基于实验探究的化学概念教学,有利于学生感悟概念的形成中学生思维能力的发展正是从形象思维到抽象思维的过渡时期,形象思维多于抽象思维,对抽象概念的学习一般离不开感性材料的支持。因此讲授概念时要遵循人们的认识规律,从感性到理性,从具体到抽象,做到从直观入手,通过观察、感受、分析、抽象概括而引出概念。
概念知识在新课程化学教材中的呈现方式同以往发生了较大的变化,不再是单一的文字的描述,而是通过微观示意图、真实的实验现象,加以数据和活动栏目等,共同帮助学生建构认识。即凸显了概念的形成过程,而不仅仅是呈现终态、静态的知识,在一定程度上降低了概念知识的抽象性,便于学生理解。教师在教学时要尽量利用好教材中的各种栏目,使抽象概念形象化,使用实验、录像、模型、图片等直观教具,以及实验事实或实验数据等,帮助学生理解概念。
教学实践表明,符合学生认知规律的概念教学,可以让学生更容易理解化学概念,而基于探究的化学概念的教学可以激发学生对概念学习的兴趣,促成学生对概念实质的理解,同时,也能在学习过程体会探究的意义,提高科学探究能力。
(作者单位:浙江省台州市第一中学)
第三篇:实施新课程化学教学设计之我见
实施新课程化学教学设计之我见
林岩松
新课程改革旨在提高学生的科学素养,能力和个性特长,培养学生创新精神和实践能力以及终生学习能力。教学设计,是指按课程标准的基本要求,确定教学目标,积极利用现代教育技术,在进行课堂教学过程中对教学目标、教学方法和手段、教与学等活动的一种优化的构思。为此,我们在进行教学设计时,要做到以下几点:
一、教学设计要体现新型师生关系
教师是教学中的引导者,是课程改革的实施者,不解决师生关系问题,课程改革在某种意义上就是空话。反之,抓住师生关系问题,就是找到了实施课程改革的一个最佳切入点。新课程所蕴涵的新概念、新方法以及新课程实施过程中所出现和遇到的各种各样的新问题,都是过去的经验和理论都难于解释和应付的。新课程改革的实施强调关注学生的学习兴趣和能力,加强课程内容与学生生活及现代社会的联系。倡导学生主动参与、乐于探究,培养学生搜集与处理信息的能力、交流与合作的能力。在新课程改革中教师的传统地位受到冲击,旧的师生关系不再适应时代的要求,构筑新型的师生关系已变得十分重要。新课程标准下教师的活动不再是依据固有模式“灌输”现成知识,而是要应对学生活跃的思维和变化的情绪,需要师生之间相互沟通、交流,教师要以平等的心态对待学生。新教材为师生发展提供了平台,以此为媒介必须搭建一种新的师生关系。良好的师生关系是进行正常教学活动、提高教学效率的保证,对师生双方良好品质的形成也起着重要的作用。革新师生关系是每一位教师不可回避的课题,也是实现新课程改革目标的必然要求,必须运用新课程理念构建起一种新型的师生关系,使教学设计符合“为了每一个学生的发展”的新课程的核心理念。
一位教师在新课程改革研讨中发自肺腑地说:“我一直以为自己和学生关系是平等、和谐的,但反思以前的教学,对一些考试常考的所谓的重点知识,一味地强化训练,毫不顾及学生的感受,学生形同一个知识的接受器,结果一堂课下来,自己又累学生又乏味。新教材实验以来,我注意了与学生的交流,发展同学生的合作关系,更多的是考虑学生的需求,使学生成为学习的主体,充分发挥他们的想象力和创造力。这样增加了师生之间的了解和交往,更多地使学生的学习活动与交流融为一体。”
二、教学设计要体现学生自主学习
教学设计要体现学生的自主学习过程,不能只追求知识结论,应该把教师教的过程和学生学的过程有机地结合起来,这就是新课程改革的根本任务。我国的课堂教学长期以来以教师讲授为主要教学形式,随着新课程改革的实施,我们深深体会到知识和经验的获得,只靠“满堂灌”的教学方式是不行的,要靠学生在实际生活中通过他们的发现和体验才能解决问题,任何人不能包办代替的。因此,教师在进行教学设计时要避免学生处于“被告休眠”的状态,让他们主动参与、体验和独立探索。而主动参与就是在教学设计中创设激活学生思维的内容,让学生自己提问和总结,完善学生自主学习的过程。以高中化学《碱金属》中《钠》这一节的教学为例,可将这节课教学设计为学生自主学习的探究课:将演示实验安排在新课开始,作为新课的设问引入,起到激发学生学习兴趣和创设思维情境的作用。而将教师的“钠”演示实验改为请学生做的“学生式的演示实验”,起到鼓励学生的参与、体验和探索的作用。通过让学生做演示实验及钠和水反应有趣的现象,引导学生对课堂教学内容的关注,将学生的情绪引向高潮,然后顺水推舟,让学生通过实验现象主动找问题。如:(1)钠为什么会浮在水面?(2)钠为何会变成小球?(3)小球又为什么会四处游动?(4)为什么还会发出“嘶嘶”的声响?(5)将酚酞滴入反应容器里,溶液为什么会变红色呢? 随即可引出一系列让学生进一步思考的问题:钠为什么会与水反应如此剧烈?水太少会怎样?它在自然界中以什么形态存在?将它露置于空气中最后变成什么物质?在空气中应怎样保存?等等。经过学生讨论后再进行分组实验以检验他们的不同猜想。最后,引导学生得出一个重要的结论:结构决定性质,性质决定用途、存在。可见,让每个学生在自主、合作、探究的学习氛围中学习,不仅可增强学生的自信,减少对老师的依赖,而且真正达到教会学生学会学习的目的。
三、教学设计要体现现代教学特征
时代学生是指我们的学生处于科学技术口新月异,世界范围内各种思潮相互激荡,学生的思想状况和心理状况都呈现出新的特点。为了体现时代学生的特点,满足学生适应新时代的愿望,我们在进行教学设计时,要有针对性地提出解决问题的措施和办法,采用多种教学手段,体现信息时代的特征。在教学过程中大力推进信息技术的应用,促进信息技术与学科课程的整合,逐步实现教学内容的呈现方式。充分发挥信息技术的优势,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境,以实现学生学习的可持续性发展。以高一化学中《能源问题的探讨》为例,就可以充分体现现代信息技术在教学设计中的作用。教师可以先提出一般问题,并提供网上路径、相关资源,让学生根据问题收集相关文字、动画、图片、视频等资料,让学生对知识有初步的感性认识。其次,随着教学的深入提出探究性的问题。教师列举的问题:
1、常规能源:可再生能源有哪些?不可再生能源有哪些?新能源:可再生能源有哪些?不可再生能源有哪些?来自太阳辐射的能源、来自地球内部的能源分别有哪些?
2、从网上收集能源信息:(太阳能)(核能)(风能)(生物能)(地热能)(海洋能)(氢能)(电能)
3、下载专家对新能源的设想:太阳能,地震能,台风能,雷电能等等。
4、处理网络信息:把收集到的知识以化学为主干线,发散到各学科知识,引导学生找出各学科间的整合点。
5、探究性的问题:人类每年消耗3.75×10 9t的石油,石油的燃烧对环境造成哪些污染?如何解决此类污染?寻找绿色能源的进展如何?分析各能源的利弊。
6、拓展思维。学生经过研究、讨论,观点活跃,得出多种答案:(1)最理想的新能源莫过于氢,它燃烧后会放出大量的热能且生成物是水,但廉价的生产氢的途径目前难以实现;(2)可以培养一种细菌之类的生物物质,实现能源再生,既无污染又能成为有用的新能源;(3)把机械功转为能源,利用工业余热;(4)充分利用电能,城市多用公共电车、自行车,学生从网上查到的资料中得知:小汽车消耗的能量及产生的污染约是公共汽车的5倍;(5)用一种方法收集自然界放出的各种能量,然后用于工农业生产;(6)用太阳能、水能、风能做能源,例如,风车、水车。通过以上的交流、学习,大大拓宽了学生的视野,在充分讨论的基础上达成共识:在地球上,常规能源的供应是有限的,且能源的大量消耗对生态环境起了严重的污染。如何制止能源消耗对环境的污染?寻找新能源已成为亟需解决的大问题„„。这样的化学课学生愿意接受,易于理解,在应用各学科的知识解决问题的同时又不断地提出新的问题,促进学生的进一步思考,充分调动学生学习的积极性,挖掘学生自主学习的潜力。可见,对现代信息技术提供的多种资源进行再利用的方法,并对信息与知识进行不断的新加工、组合和整理,努力创造探究学习环境和氛围,促进学生自主学习,从而培养学生对知识进行重组,知识网络的建构,知识与信息资源整合等实际应用能力。既巩固学科的双基知识,拓宽知识面;又提高了现代信息技术的应用技能,实现化学教学的多元化、趣味化和优质化。
四、教学设计要体现教与学反思
常言说:“教学有法,教无定法”。我们不能光凭经验,要不断换“脑”,明白教师的工作对象是一个个活生生的、健康的人。这种专业特性决定了教师必须面对教育情景中的不确定性。例如,从理论上说,课前教学设计是不可缺少的,然而,这并不是说一定要贯彻执行计划好的教学设计,而是根据课堂情景进行调整,体现教学设计的灵活性,同时还要进行教学反思。教学反思是“教师专业发展和自我成长的核心因素”,是教师以自己的教学活动过程为思考对象,来对自己所做出的行为、决策以及由此所产生的结果进行审视和分析的过程,是对自己的教学行为、教学观念和教学效果的再认识,再思考是一种通过提高参与者的自觉察水平来促进能力发展的途径。新课程非常注重教师的教学反思,强调教学反思符合学生的成长特点和学生自身发展规律。近年来,我们通过调研发现:传统教师把课堂教学中的失误,归因于学生素质差、家庭教育的失败,忽略了新课程改革中所倡导的教学过程的重要环节——反思。事实证明,我们把一切都归咎于学生、家长,这显然是不妥的,教师必须从自身找问题。因此,我们要经常问自己“这节课,还有什么地方可以做的更好?”“还可以作怎样的修改?”问学生 “老师这样的课,你喜欢吗?你有什么样的建议呢?多从学生的角度去思考问题。比如:在教高中化学《硫酸》—节时,我发现我的学生不愿意阅读:课本和归纳知识及学习的积极性有所下降的现象,就思考怎样才能通过教学设计改变这一现状。根据学生在初中已对酸的通性和对浓硫酸的吸水性有一定的了解的实际,决定采取学生自学的方式并让学生通过自学找自己出不懂的知识,课程由科代表主持,让不懂的同学提问,由会答的同学解答;让有疑问的同学提出自己的不同观点,再由回答的同学进行答辩。即使是学生解答有错的地方,我也不出一言半语,任由学生自由发挥。若遇到学生不能解释的问题,就让学生回去再思考就这样,通过学生以讨论的方式答辩同学间的疑难,虽然课时增加了,但效果确非常好,达到预想的目的,更加重要的是体现学生自主学习。另外,在实际教学中,我们每一位教师都难免会遇到不少学生问一些自己在上课反复强
调的知识,这时候,我们就要反思自己的教学设计出了什么问题,而不是责怪学生。
思,是用心灵去耕耘的良田。教育的荒废就因为缺乏心灵的浇灌,失败是成功之母,这里的失败并不是一般的失败,而是经过思考、有过反思的失败,失去思的失败是没有价值的失败。教师思它表现在教学中的点滴进步;表现在学生眼神中的渴望;表现在不断成熟的教师形象。因此,我们实施新课程改革,要将课堂教学设计与学生一起积极互动、共同成长、共同发展。
时代不断进步,知识不断更新,教学设计要不断丰富,我们的责任重大。新课程改 革还未成功,你我还要努力!
(附作者简介:林岩松,男,中学化学一级教师,中共党员。)
第四篇:基于核心观念建构的概念原理教学设计
基于核心观念建构的概念原理教学设计
摘要:在“电解池”教学中,围绕电解池的核心概念,通过问题情境引发学生思考,通过教学活动促进学生理解和建构核心概念,发展认识,落实三维目标。
关键词:核心概念;电解池;教学设计
文章编号:1008-0546(2016)05-0067-03 中图分类号:G633.8 文献标识码:B
doi:10.3969/j.issn.1008-0546.2016.05.027
一、教材分析
本节教材分为两部分,一是电解原理,以电解CuCl2溶液为例,根据实验现象分析装置中发生的电解反应,介绍了电解的基本概念――电解的概念、电解池的组成、离子放电顺序和电极反应,从而揭示了电解的原理;二是电解原理的应用,以氯碱工业、电镀、铜的精炼、电冶金为例,介绍电解原理在化工生产中的应用。因此本节教学的重心是第一部分电解原理,本设计为第一课时。
“化学能与电能的相互转化”是贯穿全章的主线。在原电池的学习中,学生已经了解了利用自发的氧化还原反应能够把化学能转化为电能,本节的核心概念是“通过电解池使非自发的氧化还原反应能够发生,反应中电能转化为化学能”。氧化还原反应、离子得失电子难易程度、电解池如何形成闭合回路,这些知识是电解原理的基础。
二、学情分析
学生在初中就对电解水有了一定认识。必修1学习了氧化还原反应,能够判断一个氧化还原反应能否发生,掌握了氧化剂还原剂的相互关系以及反应中电子转移等知识。必修2元素周期律的学习,对金属阳离子和非金属阴离子得失电子难易程度进行过归纳总结,学生对得失电子难易有一定基础,但对于电极反应方程式的正确书写仍然存在困难。选修4原电池的学习让学生对自发进行的氧化还原反应有了更加深刻的知识。由于电解的概念多、理论性强,特别是原电池和电解池装置学生也易将二者混淆,它们对应的电子和离子的移动方向、电极反应等分辨不清楚。因此,通过复习电解水,分析用惰性电极电解CuCl2溶液、电解NaCl溶液的过程,列举电冶金工业中金属Na的制取方法等实例,帮助学生建构电解池的核心概念。
三、教学目标
1.知识与技能
通过电能转化为化学能的探究实验,知道电解池装置的基本构造,能够从电极名称、电极反应、能量转化、反应驱动力等方面认识并掌握电解池的工作原理,会正确书写简单电解池的电极反应方程式和电解总式。
能够根据电解质溶液的组成和电极特点,运用氧化还原知识判断电解产物,并形成分析判断电极产物的一般思路:电极材料→溶液中存在的微粒→微粒的运动方向→分析得失电子的能力判断→写出电极产物。
2.过程与方法
在用惰性电极电解CuCl2溶液、电解NaCl溶液的实验中,教师通过提出问题、分析解决问题调动学生学习的主动性,通过观察、分析、推理实验现象,归纳、总结基本概念和规律,帮助学生建立综合运用微粒观和氧化还原反应理论分析电解池问题的基本思路。
3.情感态度价值观
通过查阅资料、观看录像等方式了解电解原理在工业生产中的应用,感受电解原理在科技、生活中的应用价值,培养学生对化学的学习热情和求知欲望;通过对戴维及其成就的介绍中,培养学生对化学史的关注,感受科学家的精神品质。
四、教学重难点
教学重点:电解池工作原理
教学难点:电解池工作原理
五、教学活动设计与分析(第1课时)
1.化学史引入,提出问题
复习旧知:以2H2+O2■2H2O为例复习原电池原理,分析自发进行的氧化还原反应设计为原电池的方法,总结原电池的核心概念,为构建电解池的核心概念做好知识储备。那么对于反应2H2O■2H2↑+O2↑如何实现?反应过程中能量如何转换?该反应学生很熟悉,容易想到高温和电解实现水的分解,反应中伴随能量的转换,有助于学生能量观的建构,初步认识到“电解是最强的氧化还原手段”。
化学史引入,提出问题:在化学发展史上第一次实现水电解为H2和O2是在1799年伏打电池诞生后。电给世界带来了太多的神奇变化,好奇心驱使人们进行各种尝试。英国化学家戴维用他发明的电解法相继发现了K、Na、Ca、Sr、Ba、Mg 等元素,成为发现化学元素最多的化学家。他的研究思路是水通电生成H2和O2,那么物质的水溶液通电时,物质的变化是如何发生的呢?
设计意图:把原电池原理和本节要学习的电解池原理自然地结合在一起,向学生展示了电解法产生的时代背景及其对化学发展带来的巨大影响,温故而知新,激发学生的求知欲。
2.实验探究,建立认识
将课本中的实验装置改为在蒸发皿中进行(如图),学生思考并回答:该实验的实验目的是什么?该实验用到的仪器和药品有什么?猜想通电时在阳极和阴极的产物可能是什么?可以观察到什么现象?
设计意图:在问题解决过程中明确实验探究的目的,帮助学生建立认识:非自发进行的氧化还原反应可以在外接直流电源作用下发生,反应过程中电能转换为化学能,构建学生的能量观,并根据实验总结电解池的构成条件。
3.分析研讨,建立概念
将实验现象投影到大屏幕上,学生观察、归纳实验现象,根据实验结果思考讨论:①CuCl2溶液中有哪些离子?②在接通直流电源时,离子如何运动?③如何书写电极方程式?
实验现象:阴极有红色的固体;阳极有气体产生,并能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝。
分析:CuCl2溶液在接通直流电源时,电子从电源负极出发流入电解池的阴极,溶液中Cu2+向阴极移动得到电子生成Cu单质;Cl-向阳极移动失去电子生成Cl2,电子流回电源正极,形成闭合回路。
总结:电解池相关概念
①电解:使直流电通过电解质溶液在阴、阳两极引起还原反应和氧化反应的过程。
②电解池:把电能转换为化学能的装置。
③电极名称及判断:
阴极:与电源负极相连,阳离子向阴极移动,得电子,发生还原反应。
阳极:与电源正极相连,阴离子向阳极移动,失电子,发生氧化反应。
设计意图:该实验是理解电解原理的突破口,也是本节教学重点。引导学生通过观察实验现象,运用所学知识分析电极表面发生变化的原因。通过实验现象分析电解原理,符合学生的认知过程。通过对溶液中微粒的分析,使学生对电解的认识从宏观上物质的变化上升到微观上微粒的变化,进而认识电解池的功能是实现非自发进行的氧化还原的装置,认识“电解质溶液的导电过程,就是溶液中的离子在两极发生氧化还原的过程,即电解质溶液的电解过程”。
4.实验探究,完善概念
提出问题:理解电解原理的基础上,回到由化学史引入的问题:戴维是如何发现金属钠的?
设置台阶:电解CuCl2溶液得到单质Cu,如果戴维利用电解CuCl2溶液的装置电解NaCl溶液,能否也得到金属Na?
设计意图:让学生产生认知冲突,引发他们积极思考,看他们能否联想到金属活动顺序表中金属阳离子的氧化性顺序,在问题解决中建构新知识。
利用电解CuCl2溶液的装置演示电解饱和食盐水(如图),学生猜想阴阳极的产物。将实验现象投影到大屏幕上,观察、归纳实验现象,根据实验结果思考讨论:①饱和食盐水中有哪些离子?②通电后,溶液中的离子如何移动?③如何书写电极方程式?
总结:
①离子放电顺序:阳离子Cu2+>H+>Na+(联系金属活动顺序表),阴离子Cl->OH-;
②分析判断电极产物的一般思路:电极材料→溶液中存在的微粒→微粒的运动方向→分析得失电子的能力判断→写出电极产物。
设计意图:通过实验,巩固学生对电解池装置的认识,并通过获得的产物及物质变化的原理分析,理解体系中多种离子存在竞争放电时,离子放电顺序就是比较氧化性、还原性的强弱顺序,体会研究水溶液电解产物的一般过程和方法。
5.应用评价,落实概念
问题①:结合电解饱和食盐水的实验结果,回扣开始导入的问题:利用电解CuCl2溶液的装置电解氯化钠溶液得不到金属Na,那么戴维应该如何从NaCl中成功制取了Na?
问题②:在电解水的实验中,如果用纯水,反应速率是非常慢的,为了增强水的导电能力而又不影响电解产物,可以加入哪些物质?
设计意图:在新的情景中运用原理进行解释、预测,巩固、内化新原理,利用结论解决问题,落实知识,掌握完整的电解池概念。
6.归纳总结,建构核心概念
作业:本节涉及的概念有电解、电解池、电能、化学能、阳极、阴极、氧化反应、还原反应等,请画出这些概念间的思维导图,并用一句话概括对电解和电解池的理解。
设计意图:引导学生用思维导图组织概念,可以帮助学生建立概念之间的联系,形成概念的网络化结构,加深对概念的理解,并促进知识结构的合理化。学生用自己的理解高度概括本节重点内容,帮助学生构建核心概念:非自发进行的氧化还原反应,可以通过外加电源的装置使其发生,反应中电能转化为化学能。
五、反思总结
本节课的教学过程,是在引导学生复习原电池核心概念的基础上,从电解法的科学发展史引入,设置问题情境:如何使非自发进行的氧化还原反应能够发生?通过实验探究、分析实验现象、应用概念解决问题、归纳总结与教师点拨指导相结合,逐步构建电解的核心概念。这样的教学过程凸显概念的形成过程,符合学生的认知规律,以学生为主体,通过问题的层层递进,激发了学生的求知欲,促进学生在解决问题的过程中获取知识与方法,掌握核心概念。
第五篇:初中化学概念原理教学设计
初中化学概念原理教学设计
1.关于化学教学设计的一般认识 化学学科教学设计的特点
化学学科的教学设计一定要体现学科特点。例如:实验、科学探究、化学用语、科学方法论和STS等。
化学教学设计包括学科思考,学生思考和教学思考;教学进程顺序为:情景素材--核心内容、问题—学生活动,教师进行教学设计的流程:首先分析学生已有知识和认知特点,然后结合分析课程标准和教材确定教学目标和教学内容;根据教学内容学生特点确定教学策略,包括教学情境、问题设计、学习任务和活动设计、学习活动的组织与评价,最后对教学效果进行反思评价 2.初中化学概念原理的教学内容和特点 初中化学概念的几个体系:
物质宏观微观概念体系 元素 —— 分子 —— 原子
物质分类体系 物质 —— 纯净物、混合物 —— 单质、化合物 溶液体系 溶液 —— 饱和溶液、不饱和溶液 —— 溶解度 酸碱体系 酸 —— 碱 —— 盐 —— 中和反应,复分解反应
化学反应体系 化合反应 —— 分解反应 —— 置换反应 —— 复分解反应 —— 氧化反应 —— 还原反应 初中化学原理:质量守恒定律
初中化学概念原理教学的特点:启蒙性,抽象性,层次性,发展性。3.初中化学概念原理教学设计
(1)、切实关注学生的认知脉络和前科学概念 化学教学设计包括学科思考,学生思考和教学思考;
现在教学更要以学生为本。如何逐渐摒弃以往的教师一言堂,真正体现学生的主导性,切实关注学生对知识概念的认知脉络是非常必要的。课堂上不再是教师牵着学生的鼻子走,而是教师顺应学生的理解过程逐步推进教学进程。研究表明 , 学生在学习科学概念之前 , 已经通过日常生活中的观察或实践 , 获得了一些经验性的知识 , 这些经验性的知识被称为前科学概念或前概念。学生的前科学概念有一些与科学概念相一致 , 而有一些则与科学概念不一致 , 甚至是错误的。这些错误的前科学概念会对学生理解科学概念起到阻碍、消极的作用。教师的教学设计就是要理清学生的前科学概念,找到其与本节课学习目标之间的差距,并依据学生认知规律设计问题线索和活动线索,帮助学生顺利地、主动地完成科学概念的建构。
教学进程顺序为:情景素材--核心内容、问题—学生活动(2)、充分利用实验最优化的完成教学过程
教师进行教学设计的流程:首先分析学生已有知识和认知特点,然后结合分析课程标准和教材确定教学目标和教学内容;根据教学内容学生特点确定教学策略,包括教学情境、问题设计、学习任务和活动设计、学习活动的组织与评价,最后对教学效果进行反思评价理清学生的认知脉络之后,在这节课中占有很重要作用的实验的问题就摆在了面前。研究化学的重要,手段之一就是实验,可是到底如何能够最大程度的发挥每个实验的功用,安排合理的实验顺序为教学目标服务,为教学过程和方法服务呢?因而设计探究实验的梯度和层次就变得非常重要,每一个环节需要解决什么明确的问题,需要带给学生什么信息,提高什么能力?突破哪些认知障碍,转变哪些认识方式?
发现的思维进程:现象观察—问题质疑—假设猜想—针对假设设计实验—实验验证—总结结论—交流认识—实践验证与提高
一些则与科学概念不一致 , 甚至是错误的。这些错误的前科学概念会对学生理解科学概念起到阻碍、消极的作用。教师的教学设计就是要理清学生的前科学概念,找到其与本节课学习目标之间的差距,并依据学生认知规律设计问题线索和活动线索,帮助学生顺利地、主动地完成科学概念的建构。
教学进程顺序为:情景素材--核心内容、问题—学生活动(2)、充分利用实验最优化的完成教学过程
教师进行教学设计的流程:首先分析学生已有知识和认知特点,然后结合分析课程标准和教材确定教学目标和教学内容;根据教学内容学生特点确定教学策略,包括教学情境、问题设计、学习任务和活动设计、学习活动的组织与评价,最后对教学效果进行反思评价理清学生的认知脉络之后,在这节课中占有很重要作用的实验的问题就摆在了面前。研究化学的重要,手段之一就是实验,可是到底如何能够最大程度的发挥每个实验的功用,安排合理的实验顺序为教学目标服务,为教学过程和方法服务呢?因而设计探究实验的梯度和层次就变得非常重要,每一个环节需要解决什么明确的问题,需要带给学生什么信息,提高什么能力?突破哪些认知障碍,转变哪些认识方式?
发现的思维进程:现象观察—问题质疑—假设猜想—针对假设设计实验—实验验证—总结结论—交流认识—实践验证与提高