基于学科核心素养的教学设计

2020-12-30曹永峰雷升

中学课程辅导·教学研究 2020年5期

关键词：学科核心素养教学设计

曹永峰雷升

本文系甘肃省教育科学“十三五”规划2018年度重点课题“基于化学学科核心素养的高中化学课堂教学设计研究”（课题编号GS[2018]GHBZ109）研究成果之一

摘要：本文以“探究过氧化钠的性质”为例，通过探究过氧化钠分别与水、二氧化碳的反应，在课堂教学中落实化学学科核心素养的培养。

关键词：学科核心素养；教学设计；探究过氧化钠

中图分类号：G633.8文献标识码：A文章编号：1992-7711（2020）03-0168

《普通高中化学课程标准（2017版）》明确要求加强实验探究教学，培养学生的学科素养。“过氧化钠的性质”是人教版必修1“钠及其化合物”的教学内容，教材以一个演示实验完成学生的学习任务。基于化学学科核心素养的要求，重新审视教材内容，挖掘可探究的素材，结合教学实践，设计了能激发学生理性思维、便于操作、现象明显的几个科学探究实验，并运用多媒体辅助教学以增强课堂效果。

【教学目标】

1.通过实验探究，能正确书写过氧化钠分别与水、二氧化碳反应的化学方程式。2.通过课堂探究教学，体验观察现象、比较分析、证据推理等方法在研究物质过程中的应用。3.通过分组实验探究，培养学生合作的精神及实事求是的科学态度。

【教学重点和难点】

重点：过氧化钠分别与水、二氧化碳的反应。

难点：探究过氧化钠与二氧化碳反应产物的方案设计。

【教学任务设计】

任务1提出问题，引入新课

（多媒体展示消防员灭火的场景）

（问题引导）通过上一节内容的学习，我们已经知道，金属钠着火，而不能用水灭火。那么金属钠着火，能否用CO2来灭火呢？

（创设情境）自然界里，水和CO2都是常见的物質，水和CO2可以用来灭火，亦可以生火。同学们喜欢“滴水生火”和“吹气生火”的魔术吗？请两个组的两位同学上台表演魔术。

魔术1“滴水生火”：剪去约3cm的滤纸条，置于石棉网上，取一药匙左右的Na2O2，铺于滤纸中间。取小团棉花，覆盖于Na2O2上，用胶头滴管向滤纸条上逐滴加水，即刻看到棉花团燃烧。

魔术2“吹气生火”：用棉花团包住适量的Na2O2粉末放在铁片上，然后在一个干燥管的中间装上适量的CaCl2固体作干燥剂，将干燥管细口一端对准包有Na2O2的棉花团，用嘴向干燥管粗口端吹气，即刻棉花团剧烈燃烧起来。

（问题引导）同学们，“滴水生火”和“吹气生火”的试验说明了什么？这两个实验中，棉花能够被点燃，说明棉花中一定藏着某种特殊的物质，这种物质在与水或CO2接触的瞬间放出热量，温度达到了棉花的着火点，棉花才被点燃，这种特殊的物质就是——Na2O2。现在请同学们仔细观察Na2O2的颜色、状态。

任务2实验探究“滴水生火”的原因

（提出问题）为什么在Na2O2上滴水会生火：Na2O与水反应生成了NaOH，试猜想Na2O2与水反应生成了什么？用什么方法检验？下面对此作进一步的科学探究。

（教师引导）根据学生已有的可燃物燃烧知识和元素质量守恒知识，总结Na2O2与水可能的产物及检验方法，然后用多媒体展示探究目的、实验步骤及药品用量。

（多媒体展示探究目的）探究Na2O2与水反应的能量变化；Na2O2与水反应生成的气体；溶液中是否存在NaOH。

（学生活动）按照优化的方案设计和探究目的，同学们利用实验台上的药品和仪器，以小组为单位进行探究“滴水生火”的原因，如图1。

（学生总结）通过实验得出“滴水生火”的真正原因是，棉花中放有固体粉末Na2O2；将Na2O2粉末溶于水后，触摸试管外壁是热的；发现固体粉末溶解时产生大量气泡，该气体能使带火星的木条复燃；加入酚酞变红色。结论：Na2O2与水反应放出O2，且此过程放热，溶液显碱性。

任务3实验探究“吹气生火”的原因

（提出问题）我们现在知道了“滴水生火”的原因。那么“吹气生火”又是怎么回事呢？

（教师引导）根据学生已探究的Na2O2与水反应经验，进行知识迁移，总结出Na2O2与CO2反应可能生成的产物及检验方法，提出“双烛异象”的探究原理，装置如图2。

（学生活动）以小组为单位进行实验探究。

（多媒体展示实验步骤）1.向填有玻璃棉的干燥管中装入Na2O2粉末；2.根据图2组装“双烛异象”实验装置；3.点燃两根蜡烛，打开未连接干燥管一侧的止水夹，观察现象；夹紧该侧止水夹，打开另一止水夹，再观察现象；4.取出干燥管中的固体粉末少许，加入试管中，用少量水溶解，再加入两滴CaCl2溶液，观察现象。

（学生活动）按照步骤，小组进行探究。