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初中化学单元复习评价教学设计分析
——以沪教版“自然界中的水”为例

2023-02-11文|

新课程 2023年22期
关键词:电解水自然界氢气

文| 杨 泱

初中化学单元复习中,教师要充分发挥教学评价功能,预先做好教学设计,确定教学评价标准,提前敲定实施细则。以沪教版“自然界中的水”单元复习教学为例,说明初中化学单元复习评价教学设计需做的前期准备以及具体实施流程,同时提出几点反思,为提高初中化学单元复习评价教学效果提供参考。

一、教材分析

沪教版“自然界中的水”围绕水的净化,水的变化,水的组成,水资源的开发、利用和保护几方面知识展开,具体包括:(1)沉降、过滤、吸附、蒸馏等去除水中不溶性物质、可溶性杂质、不挥发性物质的水的净化方法;(2)水在直流电的作用下可分解成氢气与氧气(电解水实验);(3)化学反应方程式的书写(水电解的化学反应式);(4)水资源的合理利用以及水污染防治、污水处理方法。“自然界中的水”前承“构成物质的微粒”教学单元,在物质构成微粒研究的基础上进行水分子电解氢原子与氧原子的研究。同时,“自然界中的水”单元涉及的电解水实验,水分子分解成氢、氧原子的微观粒子图示为后续单元“认识化学元素”“化学式”教学做铺垫。

二、学情分析

经过单元教学,学生大致了解了净水除杂的方法,对电解水实验有了大致认识,掌握了化学反应式,了解污水处理的基本过程。但是,学生不能将相关内容构建成完整的知识体系。此外,部分学生未掌握单元知识迁移应用的方法与技巧,在独立解答书面问题、完成实践任务的过程中存在困难。

三、课标分析

对“自然界中的水”相关内容的教学要求如下:使学生明确水的构成,掌握净化水的常用方法,认识到水是宝贵的自然资源,能说出氢、氧等常见元素的化合价,学会用化学式表示化学变化,了解电解水实验的基本流程与实验现象,认识到水电解可以生成氢气与氧气(且氢气与氧气的比例为2∶1),认识到可以通过电解水制取氧气等。具体要求对应化学观念、科学思维、科学探究与实践、科学态度与责任四种化学核心素养。据此可以确定“自然界中的水”单元评价要点(见表1)。

表1 “自然界中的水”单元评价要点

四、复习评价教学目标

1.通过评价指导学生反思关于净水方法、硬水与软水鉴别、过滤实验操作方法、硬水软化方法、电解水实验过程及现象、电解水化学式的复习情况,帮助学生完善“自然界中的水”理论知识体系。

2.通过评价指出学生在自制净水过滤器,操作电解水实验,分析氢气、氧气比例等实验复习中的问题,进一步加深学生对化学实验操作内容的印象,提升学生的化学实验能力。

3.通过评价指导学生反思知识迁移与应用的学习过程,认识到自身在解决选择、填空、实验探究等问题中的不足,提升学生的单元知识应用能力。

五、复习评价教学思路

1.教师在复习评价教学前应进行学情诊断,发放单元复习前测试卷(见图1),根据学生答题情况了解其学习水平。

图1 “自然界中的水”单元复习前测试卷

2.教师根据前测结果将学生分组,并分析学生的单元学习情况,确定评价方针。如能准确回答3 道及以上问题的学生,基础扎实,需注意评价他们的化学应用能力、化学核心素养生成情况;能答对2 道及以上问题的学生,基础一般,应注意评价他们的知识储备情况及知识应用情况;仅答对1 题甚至全部答错的学生,基础薄弱,应注意评价他们的学习态度及基础知识识记情况。

六、复习评价教学过程

◆环节1:复习水的相关知识

师:在“自然界中的水”单元学习中,你学习了哪些知识?对“水”有了怎样的认识?

生1:可以用静置、吸附、过滤、蒸馏的方法净化水。

生2:水分为硬水与软水,硬水是含有较多可溶性钙、镁化合物的水,软水是不含或较少含可溶性钙、镁化合物的水。

生3:水是由水分子构成的,用水电解器电解水,可以产生氢气与氧气,且氢气与氧气的体积比为2∶1,此化学反应可用表示。

生4:地球表面71%被水覆盖,但能供人类利用的淡水小于1%。

[评价任务]第一,评价学生的单元复习参与态度,关注学生是否踊跃回答教师的复习问题,是否能够主动翻阅教科书查阅有关水的净化、水的电解、水资源的开发、水资源的保护与利用等知识;是否能主动补充其他学生的知识漏洞。第二,评价学生的回答内容。

(设计意图:由教师提出问题引导学生回顾,尽可能发散学生的复习思维,使学生联想单元学习后所掌握的理论知识。在此过程中,教师应用教学评价指出学生在记忆、理解、说明理论知识等方面存在的问题,为学生完善单元知识体系,复习单元所学化学实验、化学原理,参与单元巩固练习等奠定基础。)

◆环节2:探究水的化学性质

教师组织学生以小组为单位合作完成电解水实验,要求学生观察实验现象,并总结。

[评价任务]第一,评价学生实验装置组装表现。如选择电源种类(直流电),操作水电解器,在水中加入硫酸或氢氧化钠等。第二,评价学生的实验操作过程。如用排水法收集两端排出的气体,在两端出气口分别放置一根带火星的木条与燃着的木条,准确记录实验现象等。第三,评价学生的实验总结行为。如根据实验现象判断水是由氢、氧元素组成的,根据两种气体的体积比总结出一个水分子是由2 个氢原子与1 个氧原子构成的。

(设计意图:组织电解水实验探究活动为学生提供化学实验机会,让学生在重复操作过程中深刻感悟化学变化与物理变化的区别,经历水经过直流电电解后产生氢气与氧气的过程,进一步巩固学生关于水电解后产生氢气与氧气,水由氢元素与氧元素构成等知识的记忆。设计上述评价任务,一方面用于指出学生错误的实验操作行为,帮助学生根据评价反思正确的化学实验方法;另一方面用于指导学生根据化学实验总结化学原理,发展学生的化学抽象、化学建模等思维。)

◆环节3:书写水的化学式

教师在此环节布置复习任务,组织学生以学习小组为单位解决任务。具体任务如下。

任务1:根据电解水实验现象绘制水分子转化为氢、氧原子的示意图。

任务2:根据电解水实验现象,应用化学符号写出该反应的化学式。

任务3:结合任务1、2 内容,对电解水化学式进行配平。

任务4:写出氢气与氧气点燃生成水的化学方程式。

(设计意图:通过学生写化学式、化学方程式情况判断学生对化学原理的掌握情况,指导学生从定量的角度重新认识化学反应。同时,通过评价学生化学式书写情况加深学生对化学符号的认识,使学生形成用抽象符号记录化学反应的化学观念。)

◆环节4:解决与水有关的现实问题

教师注意观察现实生活中与水的净化、水的除杂等有关的问题,设计单元练习题。

1.如何将泥水净化成纯净水?

2.如何区别硬水、软水?有哪些方法可以软化硬水?

3.你能基于单元所学知识自制简易净水器吗?净水器需用到哪些除杂物质,这些除杂物质在净水器中的位置可随意变化吗?它们具体起什么作用?

4.电解水实验中,可以用什么方法检验生成的气体?在现实生活中制作氧气瓶,你能想到什么方法?

5.污水也是宝贵的水资源。你能用所学的化学知识将班级大扫除产生的污水净化成可再利用的水吗?

[评价任务]观察学生是否积极、主动解决问题,评价学生化学应用意识、探究意识的生成情况;观察学生是否能基于所掌握的过滤、吸附、静置等方法解决水的净化难题,评价学生知识迁移应用能力的发展情况;观察学生解决实际问题(污水净化)的行为表现,评价学生的实践素养形成情况。

(设计意图:通过设计系列练习题驱动学生反思“自然界中的水”单元中的理论知识、实验案例与拓展教学内容,使学生在解决问题的过程中自动串联所学知识,建构完整的知识体系。同时,设计评价任务评价学生应用单元知识解决理论、实践问题的行为表现,帮助学生在单元复习中发现自身在应用化学理论、化学实验方法等方面存在的不足,为学生查漏补缺提供参考。)

七、设计反思

初中化学单元复习评价教学要兼顾复习教学与教学评价,要将教学评价有机融入单元复习教学的全过程。设计过程中,教师应从整体层面出发梳理单元教学内容,确定教学思路。之后再客观分析学生的基本学情,合理落实教学评价,确保针对性的教学评价能够激发学生的复习潜能。

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