第A07版:讲坛

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2018年12月17日 星期一

 
 

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巧用图形工具 优化学科思维

——以《感·悟化学图义》为例

上海市文来中学(初中部) 陈德红

一、设计思想

“以提高学生的科学素养为主旨,帮助学生了解科学探究的基本过程和方法,激发学生学习化学的兴趣,发展科学探究能力,获得进一步学习和发展所需要的化学基础知识和基本技能,能更好地适应现代生活”是义务教育阶段的化学课程标准提出的一项目标。如何在一年的时间内,引导初中学生,科学地了解并逐步掌握化学学科独特的思想方法,让他们在化学学习中取得最大的效益,是一项值得化学教师探究的重要课题。

图形,是化学学习的一类重要工具,图形的直观性和丰富性是吸引学生探究兴趣,培养他们探究能力和创新思维能力的重要源泉,初中化学图形中的微观示意图及直角坐标系等图形,不仅能表示一些宏观物质性质及物质之间的化学反应现象,还能表示物质反应过程中量的关系,通过对化学图形的认识及分析,能帮助学生学会运用图形工具解决具体的化学问题,认识事物的化学反应事实等事物本质,还能构建物质的“微粒观”这一重要的化学观念。然而,对于初学化学者来说,对化学图形的认识及对图形所蕴含含义的理解,均是学习难点。本节课试图引导学生沿着识图、悟图、用图的路径,破解上述学习难点,培养运用图形工具解决具体化学问题的意识,增进对化学概念的理解,提升学习能力,发展素养。

二、教学目标

1.引导运用化学图形这一重要工具,认识并表达化学反应事实,建立微观、宏观与化学符号“三重表征”之间的联系,构建物质的“微粒观”,树立知识建构意识,彰显学科育人价值。

2.通过分析、感悟图形内涵,学会科学运用图形工具解决具体化学问题,破解学习难点,提升学习能力。

3. 通过展示及相互之间的评价、质疑(或建议),提升表达能力、合作意识、鉴赏能力和创新思维能力,学会用欣赏的眼光看待事物,彰显师生课堂活力。

三、教学重点与难点

突破图形识别和运用困难,初步建立微观、宏观与化学符号“三重表征”之间的内在联系。

四、教学过程

活动1:引入

教师活动:引导语:说起化学图形,大家一定想到许多美丽的化学仪器图形及化学实验装置图。其实,在化学王国中还有许多内容丰富的图形,让我们先来观察一张图片:出示右图图片。

投影图片并提出问题:请观察并分析“节水徽标”图片所表达的含义。

学生活动:观察图片并分析、说明图片蕴含的含义。

设计意图说明:引导识图解义,并树立节约用水,保护水资源的意识。

活动2:识图解义一(1)

教师活动:引导语:从上面的分析可以看出,化学图形,不仅能给人以美的感受,更蕴含着丰富的含义。我们再来观察一组特殊的图形,并感悟其中的含义。

识别微观示意图:

问题:以上四张图片分别表示了哪几类物质?如何理解它们蕴含的微观含义?

学生活动:观察、思考微观示意图所蕴含的含义,初步领会“化学三重表征”及其内在关系。

设计意图说明:引导学习、感悟化学微观示意图义,初步领会宏观、微观、化学符号“三重表征”及其内在联系。

活动3:识图解义一(2)

教师活动:投影引导:【认识动态微观示意图】

问题1:观察化学反应微观示意图,请说出反应物和生成物之间的微粒数之比。

问题2:在我们所学过的知识中,哪些化学反应符合示意图中的化学反应事实?

学生活动:观察思考、回答并书写相关化学方程式。

设计意图说明:引导进一步认识微观示意图,分析、领悟微观示意图表达的化学反应事实,并从质和量两个角度认识微观示意图。

活动4:识图解义二(1) 

教师活动:引导语:物质的化学反应不仅可以用微观示意图加以表达,还可以用一些特殊的宏观图形进行表达。

出示问题:密闭容器中有甲、乙、丙、丁四种物质,下图为反应前后各物质的质量分数,从图中你能判断它们之间发生了什么反应吗?请用代号表示化学反应。

学生活动:学生思考、小组讨论,并发表自己的观点。

设计意图说明:学会借助数学工具解决化学问题,引导体验用图形描述化学反应。

活动5:识图解义二(2)

教师活动:出示问题:二维坐标曲线图是一种常用的数学工具,也是常用于表达化学反应事实的一种重要形式,如:二氧化碳持续不断地通入澄清石灰水中,参加反应二氧化碳的质量与生成沉淀的质量关系可以用以下二维坐标曲线图呈现,你能否写出相关的化学反应式并描述A、B、C三点的宏观反应现象及微观粒子组成?

学生活动:组内合作讨论分析,并发表、展示自己的思考过程。

设计意图说明:进一步学会借助数学工具解决化学问题,体验二维坐标图形对化学反应事实的表达。

活动6:用图表义

教师活动:出示问题:请用二维坐标图表示下面两个量之间的相互关系:(分小组完成)

①加热等质量的两份氯酸钾制氧气,加与不加二氧化锰时的两个反应过程中,生成氧气的质量与加热时间的关系。

②加热一定质量的氯酸钾和二氧化锰混合物制备氧气的反应中,二氧化锰在固体混合物中质量分数与反应时间的关系。

③向一定质量的过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰,反应过程中溶液中水的质量与反应时间的关系。

④向等质量等浓度的过氧化氢溶液中加入二氧化锰与不加二氧化锰,生成氧气的质量与反应时间的关系。

⑤向一定质量的过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰,反应过程中各物质的质量变化与时间的关系。

学生活动:根据导学单,讨论并画出相关图形。

设计意图说明:感悟二维坐标图形的内涵及运用,学会用坐标图形表达具体的化学反应事实。

活动7:展示与评价 (或建议)

教师活动:引导语:请各小组派代表上台交流,对同学的展示内容进行评价或提出建议(或质疑)。

学生活动:各小组代表上台投影展示自己的图示表达方法,并进行小组间评价、相互之间评价或提出质疑。

设计意图说明:进一步领悟图形蕴含的含义及运用,培养表达能力、合作意识及鉴赏能力。

活动8:融会贯通

教师活动:出示问题:你能从不同的视角,用图形表示镁与二氧化碳反应的过程吗?

学生活动:学生思考讨论,将知识与图形紧密结合,展示、分析自己的图形表达方式。

设计意图说明:培养对图形的综合运用能力。活动9:展示与评价 (或建议)

教师活动:请各小组代表上台交流,同时对同学的展示内容进行评价或提出建议(或质疑)。

学生活动:各小组相互之间评价或提出质疑。

设计意图说明:培养表达能力、合作意识及鉴赏能力,加深对图形运用问题的理解。

 

 

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