張玉娟
(1南京師范大學化學與環(huán)境科學學院 江蘇 南京 210097;2南京外國語學校 江蘇 南京 210008)
本節(jié)課的設計內容為人民教育出版社 《義務教育課程標準實驗教科書·化學》第三單元課題3《水的凈化》第一課時。
美國著名心理學家羅伯特·M·加涅曾提出一個“為學生而設計教學”的口號,學生作為一種活生生的力量,帶著自己的知識、經驗、思考、靈感、興致參與課堂活動,并成為課堂教學不可分割的一部分,因而筆者在執(zhí)教這一教學內容時,努力從學生已有經驗出發(fā),讓他們在熟悉的生活情景中學習化學知識,同時讓學生通過親身的體驗,養(yǎng)成科學的態(tài)度,獲得科學的方法和思維,力爭使課堂充滿生活活力。
以樂百氏純凈水的廣告視頻作為引入,學生立刻被視頻中所提到的一些凈化水的手段所吸引,激發(fā)了學生的學習熱情和學習興趣和求知欲,并引導學生發(fā)現(xiàn)和提出問題,使學生主動地進入新課知識的探究。
本節(jié)課首先通過實驗、思考、討論、交流等學習活動,認識實驗室中水的凈化原理和常用方法,繼而把學生置于自來水廠的真實情景中,將生活實際、工農業(yè)生產與化學核心知識融為一體,將身邊的化學知識真正用活,使學生認識化學科學與技術進步和社會發(fā)展的關系。
過濾是初中化學中重要的實驗操作技能,也是本課題中重點學習的內容。筆者在設計這一部分內容時,安排了一個學生實驗,讓學生將活性炭加入有色飲料中,過濾。學生實驗結果并不完全一致,緊接著讓學生在互相評價、自我評價中自主發(fā)現(xiàn)應該注意的要點,通過發(fā)現(xiàn)錯誤、糾正錯誤、教師指導補充等過程,使學生深刻體會過濾的方法和原理。
筆者在設計硬水和軟水的內容時,也安排了一個學生實驗。但是該實驗設計主要體現(xiàn)出以下的特點:(1)從生活中取材,選擇了可溶性鈣鎂含量較高的“依云”礦泉水和可溶性鈣鎂含量較低的“屈臣氏”礦泉水,將化學知識與生活緊密聯(lián)系。(2)讓學生利用控制變量的手段進行實驗,有意識地對學生進行科學方法的滲透、指導和訓練,這也是引領科學探究走向高水平的必由之路。
課外作業(yè)不應該是課堂知識的簡單重復,不該是一而再、再而三的枯燥的練習,而應該是課內知識、課本知識的延伸,是多元化的拓展,是學生自己的探討、挖掘。因此筆者通過課外生活實踐類作業(yè),使得學生的知識在作業(yè)中升華,技能在作業(yè)中掌握,能力在作業(yè)中形成,思維在作業(yè)中發(fā)展,學生的情感、意志、興趣、習慣、方法,在編織精巧的作業(yè)訓練中得到培養(yǎng)。
[知識目標]
(1)了解實驗室凈化水的一些基本方法,如過濾、吸附,會把簡單的凈化方法應用到實際凈水過程中解決實際問題。
(2)了解硬水和軟水及其鑒別方法。
[能力目標]
(1)通過實驗探究和小組討論,培養(yǎng)學生的觀察能力,合作能力。
(2)通過對硬水和軟水中可溶性鈣鎂化合物含量初步探究,體驗探究的一般過程,形成良好的學習習慣和方法,為以后學習打下基礎。
[情感態(tài)度與價值觀目標]
(1)通過對凈化水過程的參與,對學生進行關心水,愛護水,珍惜水的教育。
(2)感受化學對社會的積極意義,提高學習化學的興趣,激發(fā)學生自主學習的熱情和探究欲。
(一)提出問題教學活動 學生活動 活動說明[播放視頻]樂百氏純凈水廣告[過渡]樂百氏純凈水經過了27層凈化,將自然界的水凈化為自來水又將經過多少層的凈化?[投影]如何將自然界的水凈化為自來水?激發(fā)學生的興趣引出主題。(二)分析問題,確定思路[討論和思考]自然界的水是混合物,自來水是比較純凈的物質,將混合物提純到比較純凈的物質采用什么樣的思路呢?[提示1]回憶工業(yè)上如何由空氣制得到比較純凈的氮氣。[提示2]如何測定空氣中氧氣含量?[小結]思路:直接獲取或除雜[確定思路]自然界的水提純到自來水,用哪一種思路?為什么?思考,但思路不清晰。學生異口同聲:分離液態(tài)空氣、除氧氣。生:除雜。取決于凈化目的、成本等。從學生已經學過的化學知識引導獲得解決問題的思路。(三)解決問題,設計方法[討論和思考]需要除去哪些雜質?觀察秦淮河水樣,結合自來水水質標準,比較自然界的水與自來水成分差異。仔細觀察水樣,相互討論充分考慮學情,為學生回答做好鋪墊。自來水水質標準(部分)感官指標 不得檢出肉眼可見物,濁度≤3度,色度≤15度無異味和異臭[板書]大顆粒固體 細小懸浮物 顏色和異味 細菌和微生物[提問]最容易除去的雜質是什么?采取什么方法除去?[追問]過濾之前最好進行什么操作?[提示]向茶葉中加入開水,但是為了避免茶葉喝入口中,你會怎么做?[板書] 靜置 沉降[提問]大顆粒固體沉降之后,液體仍然渾濁。在我國農村,井水或河水渾濁,人們可以向其中加什么?凈水的效果如何?為什么可以凈水?[播放視頻]明礬凈水[強調]明礬凈水原理[板書]加絮凝劑[提問]如何將沉淀與水徹底分離?[閱讀]閱讀要求:書 P55《活動與探究》第 4~11行及圖 3-16、3-17,并思考:1.過濾裝置需要哪些玻璃儀器?2.如何折疊濾紙?3.如何使濾紙與漏斗內壁緊貼?4.如何組裝一套過濾器?5.過濾過程中需要注意什么?[示范]過濾操作,講清要點[分組實驗]取有色飲料(可樂、橙汁等)約20mL倒入燒杯中,加入1藥匙活性炭,用玻璃棒攪拌約20s。過濾,觀察有色飲料的顏色變化。思考,回答生:過濾生活經驗解決問題。學生異口同聲:明礬學生邊閱讀邊思考邊討論通過視頻播放,讓學生觀察到細小懸浮物轉化成大顆粒以及沉降動態(tài)過程。培養(yǎng)學生自學能力。培養(yǎng)學生觀察能力和知識建構能力。幫助學生熟悉過濾與生活密切聯(lián)系輕松回答問題1和2。仔細觀察,解決問題3、4、5。
[提問]說出液體顏色變化。[提問]是不是都是這樣?有沒有不一樣的實驗現(xiàn)象?[生生評價]請學生分析為什么有的同學失敗了,即濾液沒有變?yōu)闊o色的可能的原因是什么?[自我評價]請實驗失敗的同學自己說說原因。[總結]過濾的操作要點:一貼、二低、三靠。[板書]過濾[過渡]活性炭可以除去顏色。為什么呢?[講解]活性炭內部結構及吸附雜質類型[提問]家用凈水器中也有活性炭層,其作用是什么?[板書]加活性炭 吸附[過渡]經過以上操作,液體已經無色澄清透明但是能飲用嗎?如何除去細菌微生物?[講解]高中教材中對氯氣的介紹:常溫下,溶解的氯氣部分能與水反應生成鹽酸和次氯酸。次氯酸是一種強氧化劑,能殺死水里的細菌。[設問]在看完這段資料之后,有沒有什么問題或者由這段資料得到什么信息?[板書]加消毒劑 殺菌消毒[總結]水的凈化除雜步驟。[投影]自來水廠凈化過程。(四)問題拓展,科學探究實驗,見到有色飲料變?yōu)闊o色,興奮不已。但個別小組失敗。大部分學生答:變?yōu)闊o色生:濾紙破損,液面高于濾紙邊緣等聆聽生:吸附、過濾聆聽,思考生甲:氯氣能夠殺滅水中所有的細菌嗎?生乙:氯氣運輸過程中存在二次污染。生丙:氯氣有毒,怎么辦?生乙:用量很少。生丁:氯氣的殺菌消毒是什么類型變化?生戊:化學變化。培養(yǎng)學習處理信息,理解信息的能力。學生提出的問題由其他學生幫助解決。課堂實行了靈活開放、生成發(fā)展、平等對話的運行機制。學生問的精彩,同時回答的也很精彩,讓課堂充滿活力。以上所有探究過程具有實際意義,化學與生活密切聯(lián)系[過渡]自來水廠得到的水質不一樣,因為水源不一樣,自來水廠并沒有把所有的雜質都除去,讓我們比較自然界水源的成分。[實驗]“依云”礦泉水與“屈臣氏”礦泉水2mL于試管中,各滴入8滴肥皂水,同時振蕩,匯報實驗現(xiàn)象,得出結論。[提示]肥皂的主要成分可以與可溶性鈣 鎂化合物反應生成沉淀(浮渣)[講述]請大家看“依云”礦泉水和“屈臣氏”礦泉水商標上鈣含量,分別為 80mg/L,0.15-0.3 mg/L[引入]硬水和軟水概念[設問]如何將硬水軟化?可以采取的思路是什么?學生分組實驗現(xiàn)象:“依云”礦泉水中浮渣多,泡沫少。結論:“依云”礦泉水中可溶性鈣鎂含量較多。學生欣喜的看到鈣鎂含量的差異。除雜,直接獲取學生通過自主探究實驗,不僅了解硬水與軟水的鑒別方法,更知道了一種半定量的測定可溶性鈣鎂含量的手段?!岸繉嶒灐钡乃枷霛B透其中,為今后的高中學習埋下伏筆。用事實證明了結論的可靠性,使得學生獲得成功的喜悅。首尾呼應,再次提到物質提純的思路。[課后作業(yè)]1.生活中你能尋找到“綠色”絮凝劑嗎?2.自制簡易的凈水器3.查閱相關資料,寫一篇小論文。主題:硬水對我們的危害?長期飲用硬水好嗎?長期飲用純凈水好嗎?4.有人說,很多礦泉水就是當?shù)氐淖詠硭?,你能通過實驗知道事實的真相嗎?走出教室,走出學校,充分調動學生的積極性。為下課時教學做準備同時也是檢驗學生將所學知識解決生活中遇到的問題的能力
[1] 教育部.化學課程標準[S].北京:人民教育出版社,2003.