摘 要:以生活中的酸堿指示劑——紫甘藍水在不同酸堿性溶液中的顏色變化作為聯(lián)絡整堂課的主線,為學生創(chuàng)建用實驗來證明理論的實踐現(xiàn)場,以便培養(yǎng)學生綜合實驗探究能力,形成在學科中自己探索問題的學習方式。課堂采用多種新穎的教學方式,實現(xiàn)信息技術與教學的完美融合。進一步引導學生走進生活,關注生活與健康,感受身邊化學的有用性和有趣性,體會化學對提高自身科學素養(yǎng)的幫助,用化學的眼光看世界。
關鍵詞:紫甘藍;多彩;核心素養(yǎng);信息融合;探究
一、 問題的提出
《溶液的酸堿性》選自蘇教版化學反應原理(選修)中專題三第二單元第一課時。pH的測定和控制在工業(yè)、農業(yè)、生產、生活、科學研究等方面都有重要的應用。本節(jié)課介紹了常用測定溶液的酸堿性方法,以及溶液酸堿性的判斷及表示方法。
新的課程改革倡導以提高學生的核心素養(yǎng)為目標,進行“素養(yǎng)性的教學”,用更好的教育,創(chuàng)造更優(yōu)秀的社會力量。核心素養(yǎng)的界定是學校教育從“知識傳遞”轉向“知識建構”的信號,標志著我國學校的課程教育發(fā)展進入新的階段?;瘜W是多彩的化學,我們要引導學生用化學的眼光看世界,引導學生感受化學學科獨特的魅力,教師要發(fā)展循循善誘的技能,深度挖掘化學的價值,實現(xiàn)學生關鍵能力的培養(yǎng),促進學生核心素養(yǎng)的發(fā)展。
“多彩課堂”要求教師要應用自己的情智,結合教材,把握教學的深度和廣度,進行多角度、多元化設計,充分調動學生的活躍思維,發(fā)現(xiàn)不同思路,激發(fā)認知沖突,推進課堂教學。傳統(tǒng)學校的教學設計不是“學的設計”,而是“教的設計”,這就意味著學校教育的轉型迫在眉睫,這是當下我國教師面臨的嚴峻的考驗?;凇昂诵乃仞B(yǎng)”探尋新時代的教學模式,歸根結底在于如何根據(jù)特定的學習者與特定的教學目標,去精心琢磨“有效學習環(huán)境”,打造理想的課堂教學新模式。
二、 設計思路
結合新課標對本節(jié)的學習要求和活動探究的建議,以及本節(jié)在教材中所起的承接弱電解質的電離平衡舊知識,和引出酸堿中和滴定、鹽類的水解的新知識的作用,特確定如下目標。
(1)知道溶液酸堿性的判斷本質。
(2)知道溶液pH的定義、公式,能進行有關溶液pH的計算。
(3)掌握溶液酸堿性的判斷方法,通過學生探究實驗,培養(yǎng)學生的實際操作能力,感受化學是基于科學依據(jù),崇尚實證的學科,發(fā)展“證據(jù)推理,科學探究”的核心素養(yǎng)。
(4)了解生活中的酸堿指示劑,認識酸堿性與人類生活的關系,培養(yǎng)學生健康生活,珍愛生命的理念,感受身邊的化學,有用的化學,發(fā)展“化學科學的綠色應用和社會責任”的核心素養(yǎng)。
要打造一堂理想的課堂教學模式,教師要做到以學生的學習興趣為起點,以學生的理解思維為主線,以發(fā)展學生的核心素養(yǎng)為目標。如何讓學生發(fā)展核心素養(yǎng)落地生根需要一線教師的信心和智慧擔當?;诖?,本人對本節(jié)課進行如下的教學內容設計,如圖1。
三、 教學過程
(一)激趣創(chuàng)境,新課導入
【演示實驗】桌上5個酒杯中盛放5種不同酸堿性的溶液,往溶液中倒入紫色溶液,觀察5個酒杯中呈現(xiàn)的5種不同的顏色。(酒杯溶液的顏色:玫紅色,紫紅色,紫色,綠色,黃色)
【設疑】你知道5個酒杯中盛放的是什么呢?為什么會呈現(xiàn)出不同的顏色呢?
【引導】生活中的溶液有呈酸性、堿性或中性,你會判斷嗎?
【課堂小游戲】請2位同學,利用游戲競技,判斷以下化學生活中幾種溶液的酸堿性是否正確。(雪碧——酸性、潔廁劑——酸性、白醋——酸性、澄清石灰水——堿性、食鹽水——中性、燒堿——堿性)
【設計意圖】通過教師化身調酒師,用化學實驗導入新課。通過溶液顏色的多彩變化,給學生帶來視覺沖擊,創(chuàng)造有效學習環(huán)境,調動學生內在的學習動力。抓住了學生的好奇心,利用實驗的真實性,助推了學生尋求知識的內在動力,激發(fā)學生的求知欲望。利用身邊的物質,身邊的化學,融合現(xiàn)代信息技術,用希沃制作課件,設置課堂活動的游戲競技,讓學生迎接挑戰(zhàn),在游戲中學知識,給本節(jié)課增添了無限樂趣。
(二)實驗探究、科學推理
【過渡】以上使用的是生活常識,經驗積累判斷溶液的酸堿性,在化學實驗室里,如何用科學的方法判斷以上溶液的酸堿性?
【學生思考回答】用酸堿指示劑、pH試紙判斷溶液的酸堿性。
【活動探究】學生分組實驗,用自己設計的實驗方案驗證溶液的酸堿性。如圖2。
圖2 實驗探究
【教師整理】強調實驗過程中的注意事項:1. 試劑用量1~2mL,指示劑用量1~2滴。2. 膠頭滴管不要交叉使用。3. pH試紙要放在表面皿上。
【學生展示】展示實驗過程中的現(xiàn)象,并闡述實驗現(xiàn)象與結論。
【設計意圖】化學離不開實驗,它是一門有情境、重探究、可實踐的學科。教師要為學生創(chuàng)造情境,為學生設計發(fā)展的臺階,發(fā)展學生解決問題的能力,培養(yǎng)學生證據(jù)推理、科學探究的能力。學生經過思考設計實驗方案,并將方案付諸實踐,在知識的形成、探索驗證和實踐中養(yǎng)成科學的態(tài)度,這也是我們所倡導的合情研究,促進學生理解。有效學習環(huán)境的創(chuàng)造與實施,才能為學生提供真實的學習環(huán)境,才能實現(xiàn)培養(yǎng)深度理解的能力。
多彩課堂要求教師的設計要多樣化,多角度。在學生的實驗過程中,首先,利用希沃課件,設置了倒計時,有效提升了學生的實驗效率,再次,教師抓拍學生的實驗現(xiàn)象,通過拍照上傳,展示成果,由學生分析實驗現(xiàn)象,得出實驗結論,清晰,直觀。又一次實現(xiàn)了信息技術服務于課堂教學,有效刺激學生的多維感官,活躍課堂,實現(xiàn)課堂的高效性。
(三)由表及里,揭示本質
【過渡】溶液呈酸性、堿性、中性的本質原因,除了溶質,還與水的電離存在密切的聯(lián)系。
【交流與討論】利用弱電解質的電離平衡,計算酸堿鹽溶液中c(H+)、c(OH-)的大小。
請分別計算(25℃時,KW=1.0×10-14:1. 0.01mol/L的鹽酸;2. 0.01mol/L的氯化鈉溶液;3. 0.01mol/L的氫氧化鈉溶液中c(H+)、c(OH-)。
【總結】溶液的酸堿性與c(H+)、c(OH-)之間的關系。結合圖表,通過分析講解,引導學生觀察數(shù)據(jù),總結規(guī)律,得出溶液酸堿性判斷的本質依據(jù)。
【學以致用】利用pH的計算公式,計算3種溶液的pH(25℃)。
【設疑】1. pH=6的溶液,呈酸性,中性,還是堿性?
2. 實驗過程中的錯誤操作引起測定醋酸的pH值偏大,為什么?
3. 用同樣操作測定某一堿性溶液,pH值偏大還是偏???如果測定中性溶液呢?
4. 是不是所有的溶液都能用pH試紙來測定溶液的pH值?
【學生活動】指導學生用已經校正過的pH計測定硫酸銅溶液的pH值。
【設計意圖】一環(huán)扣一環(huán)地設計問題,讓學生能夠順利地沿著老師的思路,不斷地發(fā)現(xiàn)問題、思考問題,進而解決問題。每個問題的解決都在為后面的問題鋪墊,與學生的對話要留有探討的余地,讓學生在順暢的思維中完成學習目標。教學過程中要致力于讓學生將頭腦中的碎片知識、孤立知識,有組織地組成系統(tǒng),形成清晰的脈絡。學生活動過程中,又一次借用現(xiàn)代技術手段——手機傳屏直播,突破了在傳統(tǒng)的教學模式下,演示實驗無法顧及全班學生的弊端,做一個讓所有學生都能看得清楚的有效實驗。
(四)走進生活,提升素養(yǎng)
【過渡】除了定量測定溶液的酸堿性,還可以用定性方法測定溶液的酸堿性——酸堿指示劑。
【拓展延伸】生活中有很多的酸堿指示劑,如紫甘藍、牽牛花、胡蘿卜、紫薯、玫瑰花等等,這些植物中含有大量的花青素。
【實驗大揭秘】解開調酒魔術之謎:利用紫甘藍水在不同酸堿性溶液中的變色原理。
【趣味實驗】用紫甘藍中提取花青素作指示劑,在不同酸堿性溶液中變色情況。
【微課視頻】科學原理一點通——生活中的酸堿指示劑。
【生活與健康】常見食物的酸堿性與本身的pH值無關,由最終在人體中代謝的產物來界定。
【設計意圖】所有的語言的解釋都是蒼白的,化學需要的是用實驗來說話,趣味化學更勝一籌。利用身邊的化學,創(chuàng)造有效學習環(huán)境,啟悟思想,培養(yǎng)學生發(fā)展“化學科學的綠色應用和社會責任”的核心素養(yǎng)。另外,引導學生關注健康,強身健體,珍愛生命,從小抓起,為將來為祖國做貢獻打下堅實的身體基礎。
【思考】在本節(jié)課中使用了硫酸銅溶液、碳酸鈉溶液,這2種溶液呈酸性、堿性、還是中性?為什么?
【課堂習題】當堂檢測,鞏固練習。
【設計意圖】課堂留下懸念,提前為鹽類的水解的學習做鋪墊。通過課堂習題鞏固本節(jié)課知識,學以致用。
四、 實踐感悟
總體上看來,本節(jié)課在教學內容及教學方式都呈現(xiàn)出多樣化、多元化,符合多元智能發(fā)展的愿景,是一節(jié)成功的多彩的課堂。在教師的引領下,課程通過激趣創(chuàng)境,從生活實例中把學生帶入課程知識學習,從游戲中導入課程內容,通過分組實驗在學習實踐中感受真知的成就感,讓學生的好奇心、求知欲、探索欲得到滿足。本次課程教學形式豐富多樣,視頻、游戲、案例、實驗、計時器、手機投屏、實時拍照上傳等,從視覺、觸覺、聽覺等多個維度引領學生,激發(fā)學生的學習內在動力,并保持學生思維的活躍性。課程內容設計完美,在信息傳遞和知識傳授方面能做到清晰易懂,表達恰如其分。與學生的對話內容層層遞進,能夠抓住學生思維和知識的盲點,循循善誘,深層剖析,使學生順利完成知識目標。
在學生合作探究的實驗過程中發(fā)現(xiàn)存在一定的問題。如學生的基本實驗操作不規(guī)范,合作探究過程中分工不明確導致實驗效率低,一些看似比較簡單的實驗,卻花費了較多的時間。今后,教師在課前可以先發(fā)布一定的課堂任務,給學生一定的導向性,明確知道本節(jié)課的任務,以提升課堂效率。另外,作為一門科學學科,教師應盡可能給予學生創(chuàng)造實驗條件,進一步提高學生的實驗操作能力。再成功的教學,也難掩瑕疵。只有不斷進行教學反思,及時發(fā)現(xiàn)教學過程中的問題,才能實現(xiàn)教師的自我超越,才能有不斷創(chuàng)新的設計。
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作者簡介:
陳梅欽,福建省福州市,福建省福清第一中學。