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教学评一体化理念融合高中化学案例:“硫及其化合物”
一、案例题旨
(一)教学内容
本案例对应知识点位于2019人教版高中化学教材必修2第五章节“化工生产中的重要非金属元素”的第一节,主要涉及硫、二氧化硫以及硫酸的基本性质;硫酸根离子检验;不同价态含硫物质转化等方面。这部分教学在高中阶段的化学学科中是比较关键的内容,也是氧化还原反应和离子反应理论关键载体,凸显了“元素周期律”的应用。
(二)教学目标
1.列举和交流一些比较常见的含硫元素代表性物质,从物质类别、化合价态等视角分析其化学性质,构成探究其化合物一般思路,并形成物质转化的思维模型。
2.以物质类别与化合价态为出发点,深入探讨含硫物质的转化路径。在此基础上,设计含硫物质间的相互转化实验,并预测了可能的实验现象;选择适当的试剂进行了初步的实验验证,并对实验结果进行了深入的分析和解释;形成简单的化学实验设计思路,而且基于物质类别和化合价态,深入研究物质的氧化性和还原性等性质。
3.经过深入理解和探讨不同价态含硫物质在生产生活中的转化影响,以及工业制备硫酸铜的具体路径设计与交流,积极参与社会性议题,如制备工艺的改进与优化等讨论,形成良好的化学思维以及社会性意识。
二、案例实录
[教学导入]使用多媒体课件为学生播放有关火山喷发后出现硫单质的视
频资料片。引导学生思考并总结“硫”成分从何而来。
(学生思路引导关键词:火山气体当中含有的各种物质)提问:立足“化合价”知识点角度,分析火山气体当中的成分哪些可能会具备“还原性”特征?尝试思考硫磺生成的路径?回答:学生在自主思考之后回答问题。(答案:SO2和H2S相互反应)。
评价:认同学生的回答,并补充化合价视角下物质转化的路径,和学生一同认知,并进入新课学习。
[知识点一:硫的来源]
叙述:火山口位置的硫磺成分是SO2和H2S相互反应形成的,我们可以发现,化合价视角下物质转化路径是非常多样的,而且还有一定的规律可以遵循。
【设计理念:立足视频资料的导入,凸显自然界当中含硫物质的良好转化,有效评价了学生对于氧化还原价态规律的认知程度,并借助教师的评价和补充,培养学生们的证据推理素养。】
[知识点二:含硫物质之间的转化规律探究]教师设计课堂活动:探究“含硫物质”的转化规律。学生完成活动标准:结合教师的“物质类别”横坐标、“化合价态”纵坐标“价-类”坐标,尽量多地列举含硫物质。
引导学生思考和讨论:依照已经掌握的规律,小组合作讨论话题“含硫物质之间的转化路径”;在讨论之后整合转化可能性的方案,并填写表格。
教师接续进行评价和追问:在上述方案中,实验操作时还需要考虑什么因素?
[实验操作]
①学生结合试剂进行实验,并总结实验结果;在实验结束之后,展示成果并讨论,教师予以点评和补充完善。
②在价类二维图中适当补充转化途径,并总结含硫物质的转化规律和特殊性质。
教师再次进行点评和补充。
【设计理念:契合“教学评一体化”理念的重点环节,以学生为主体,引导学生从物质的化学性质出发,通过类比和归纳,进一步深入理解物质类别、化合价态等核心概念。通过理论预测与实验验证相结合的方法,探究含硫物质间的转化关系,深化学生对物质转化规律的认识;通过这一过程,帮助学生构建物质转化的思维模型,提升他们在分类法学习、现象分析等方面的认知水平;培养学生的“证据推理与模型认知”以及“实验探究与创新意识”等学科素养,为他们的全面发展奠定坚实基础。】
[知识点三:应用模型]教师为学生展示一段资料,并鼓励学生结合本堂课的知识点完成任务。
资料:硫酸铜具有广泛的用途,包括作为纺织品媒染剂、农业杀虫剂、水的杀菌剂以及防腐剂。此外,它在鞣革、铜电镀和选矿等行业中也发挥着重要作用。
任务:基于本节课所学的知识,各组需要设计与展示一个简化流程图,该流程图需展现以硫或硫铁矿(FeS)和铜为原料,在工业中制备硫酸铜的过程。
【设计理念:继续贯彻“教学评一体化”,将学生的学习环节和教师的教授环节相互融合起来,在学生知识迁移实际问题的过程中,教师随时补充和指导,起到思维进阶的作用,并检测学生课堂学习效果。】
三、反思和总结
在本次教学结束之后,笔者对本次教学进行了反思和总结,认为教学过程整体上达到了预期目标,学生在理解含硫物质的转化规律、实验设计和证据推理方面都有了显著进步。然而,也发现了一些需要改进的地方:
其一,在实验操作环节,部分学生对实验步骤的掌握不够熟练,导致实验结果出现偏差。未来应增加实验操作的练习机会,让学生在实验中更加得心应手。
其二,在小组合作讨论时,部分学生参与度不高,主要由个别学生主导讨论。为了提高每个学生的参与度,教师可以采取角色分配、定期轮换等策略,确保每个学生都有机会参与并贡献自己的想法。
其三,在应用模型环节,学生在设计工业制备硫酸铜流程图时,对工业生产过程的理解不够深入。建议在今后的教学中,增加更多与工业生产相关的案例分析,帮助学生更好地将理论知识与实际应用相结合。
其四,教学过程中,部分学生对“价-类”坐标图的理解还不够透彻。未来可以设计更多与坐标图相关的练习题,帮助学生巩固和深化对坐标图的理解和应用。
总体而言,本次教学活动在促进学生深入理解含硫物质的转化规律、提升实验技能和科学探究能力方面取得了积极成效。未来的教学工作当中,笔者也将继续关注硫及其化合物领域的研究进展,不断更新和完善教学内容,以适应时代发展的需要。同时,我们也将积极探索更多有效的教学方法,激发学生的学习兴趣,培养他们的创新精神和实践能力,为培养高素质的化学人才做出更深层次的贡献。