跨越千年的飞天梦想
韦佳梁
昆山市石牌中学
新课标要求充分发挥化学课程的育人功能,立足学生的生活经验,反映人类探索物质世界的化学基本观念和规律,融入社会主义核心价值观的基本内容和要求,传承中华优秀传统文化;注重学生的自主发展、合作参与、创新实践,培养学生适应个人终身发展所需要的必备品格、关键能力,引导学生形成正确的世界观、人生观和价值观,厚植爱国主义情怀,树立为实现中华民族伟大复兴和推动社会进步而奋斗的崇高追求 [1]。
新课标的修订从关注课程的“知识性”、“学术性”到重视课程的“社会性”,强调教学贴近生活生产与现代科技,学生在“真实”情境中有意义地建构知识,在生动活泼的过程中形成科学的方法,并达到情感态度价值舰的升华。因此,新课程的专题复习更提倡“丰题情境——意义建构——全面发展”模式:通过以热点资源作为情境进行化学专题复习,把一些难重点课程目标移植到这一情境中,充分挖掘情境对所要实现的教学目标的教育功能,实现专题复习的“小题大做”。这种专题复习模式不再局限于实现知识目标,而是更加地关切课程三维目标整体和谐达成:在一定主题情境下的复习,让教学内容与学生的社会生活背景发生联系。不仅增进了学生对知识更有意义的建构.更重要的足为达成过程与方法、情感态度价值观维度目标创造了条件;此外,生动活泼的情境调动学生学习积极性,能较好地提高学生课堂学习兴趣。下面以“化学与航天”专题复习为例,以上述指导思想进行新课程标准下微专题复习教学设计。
【教学目标】
1. 通过例题分析、教师介绍和同学间相互讨论,学生了解进行科学探究的过程包括提出问题,形成假设,设计并实施实验,分析结果并得出结论。通过设计实验方案来提高学生应用知识的实践能力。
2. 通过引入具体事例,学生对物质的分类,元素守恒观,燃烧条件等概念性和应用性的知识进行有效的复习,发展科学思维。
3. 在情境学习中,学生体会到化学科学对航天工业发展和对人类文明进步的重要价值。科学探索需要一代代人接续奋斗。
【教学重难点】
重点:常见气体的检验方法、质量守恒定律。难点:反应程度的判断。
【教学过程】
从嫦娥奔月的神话到莫高窟的飞天壁画,从战国屈原的《天问》到盛唐李白的《把酒问月》……回眸千年,飞天梦几乎与我们这个古老民族的璀璨文明一样悠远。
活动一:“飞天第一人”的初次尝试
600 多年前万户飞天的壮举,奏响了人类探索太空的序曲
黑火药是我国古代四大发明之一。把木炭、硫粉和硝酸钾 (KNO3)按一定比例混合就可以制得黑火药。
① 黑火药属于 物( 填“混合物”或“纯净物”)。
② 查阅资料发现,黑火药燃烧时共生成了三种新物质:一种固体叫硫化钾,化学式为 。另一种是能使澄清石灰水变浑浊的气体;还有一种是能使带火星的木条复燃的气体
思考:产生的两种气体分别是什么物质?你的判断依据是什么?
③ 写出黑火药燃烧的化学方程式 O
利用黑火药的燃烧推动“火箭”飞行,此过程能量转化是由 能转化为 。
(设计意图:复习简单的基础化学概念,包括区分纯净物和混合物,根据化学名称写出化学式,根据相关信息书写方程式,辨别能量转化形式。该部分最重点的信息在于让学生发现可以通过实验现象来判断反应中生成的产物,尤其是一些特异性的现象,以此为引复习常见生成物质的检验方法。也让学生更加深刻的体会解决此类问题要以实验现象为基础。)
活动二:“中国神箭”长征二号F 火箭
长二 F 是中国第一型载人火箭,被誉为“中国神箭”自 1999 年首飞迄今,已成功发射 15 艘神舟飞船和两个空间实验室,其中包括 10 次
载人发射任务,成功率达 100% 。
神箭采用偏二甲肼液体作燃料,偏二甲肼带有强烈的鱼腥臭味。是一种易燃、易爆的有剧毒的燃料。其化学式 C2H8N2,你知道哪些信息( 即化学式表示的意义) ?请写出至少两点:
① ; ②
在火箭发射时,偏二甲肼和四氧化二氮 (N2O4) 发生剧烈反应,释放出大量的热量。该反应可表示为如下:
则物质X 的化学式为
(设计意图:在这一部分复习化学式的含义和有机化合物的相关知识,根据已知的化学式推测产物,要遵循质量守恒定律,即物质转化前后原子的种类和数目不发生变化。引导学生强化理解化学观念中的元素守恒观)
活动三:“快响利箭”长征十一号固体火箭
3 月 15 日晚间,由中国航天科技集团有限公司所属中国运载火箭技术研究院抓总研制的长征十一号运载火箭在酒泉卫星发射中心点火升空,成功将试验十九号卫星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。长征十一号运载火箭有“快响利箭”之称,具备发射周期短、发射场设施保障要求低的特点,陆上、海上均可发射,主要用于支持民商小卫星及星座的快速组网、补网发射。
长十一使用固态的燃料,成分之一包含了固体石蜡。使用固体石蜡有一系列优点如运输无需特殊安全设施、火箭添加燃料过程简单。石蜡的主要成分为正二十二烷C22H46 和正二十八烷C28H58。
思考: ① 正二十二烷想要在空气中和氧气反应燃烧需要满足哪些条件?(设计意图:复习燃烧三要素 , 满足燃烧需要有可燃物,与足够的氧气接触,温度达到着火点)
② 燃烧的产物是什么?同学们相互讨论。
(设计意图:不直接告知学生燃烧产物的种类与氧气是否足量有直接关系,让学生思考讨论后体会到可能存在会影响实验产物的因素)
③ 怎么证明你的想法,请设计实验方案。
(设计意图:首先学生思考石蜡和氧气反应有几种生成物,可能产生一种,也可能产生两种。根据物质间转化前后原子的种类和数目不发生变化,提出每种产物可能的化学式,提出猜想。随后对猜想的证明要回归到实验中去,以通过实验现象证明检验到了猜想中提出的产物种类。)
在设计实验方案来验证猜想的过程中,让学生认识到实验是科学探究的重要形式和学习化学的重要途经,能进行安全、规范的实验基本操作,独立或与同学合作完成简单的化学实验任务,从问题和假设出发确定探究目标,设计和实施探究方案,获取证据并分析得到结论,这是新课标对培养学生的科学思维和创新能力提出的新要求。实验教学目标的确定必须紧扣学情,突出教学的增量部分,体现差异化的特征,必须达到课程标准的基本要求,而对于创新、探究、改进等不做强制性要求[2]。
【教学总结】
本教学设计以“主题情境——意义建构——全面发展”为设计思路,围绕“航天与化学”作为主题情境,进行专题复习的各个环节的设计。教学中充分地创设生动活泼的教学情境,极大地激发了学生学习兴趣。自然地引导学生参与各种教学活动,增强了复习教学的有效性。同时,精心设计了各种问题情境,引导学生应用化学知识在解释、解决生产和生活的实际问题中,有意义地建构知识,培养科学思维和探究能力,达到情感态度价值观的升华,提高了新课三维目标培养的针对性。
参考文献
[1]中华人民共和国教育部,义务教育化学课程标准:2022年版[M],北京师范大学出版社,2022
[2] 黄月天,新课标视角下初中化学实验课程的开发研究 [J],化学教学研究,2023(08),71-75