《化學(xué)與生活》模塊教學(xué)中學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)

談素梅

摘要：結(jié)合具體的教學(xué)案例，探討在《化學(xué)與生活》模塊中如何培養(yǎng)學(xué)生的化學(xué)核心素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：化學(xué)與生活;核心素養(yǎng);教學(xué)案例

文章編號(hào)：1008-0546（2019）02-0030-03 中圖分類號(hào)：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

一、問題的提出

化學(xué)新課程標(biāo)準(zhǔn)提出了培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，我們教師更多地是研究如何在高一教學(xué)或高二選修化學(xué)的教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，其實(shí)對(duì)于高考沒有選修化學(xué)的學(xué)生而言，化學(xué)核心素養(yǎng)的培養(yǎng)也是不容忽視的，因?yàn)榛瘜W(xué)幾大核心素養(yǎng)對(duì)于“幫助學(xué)生形成未來發(fā)展所需的正確價(jià)值觀念、必備品格和關(guān)鍵能力”也是至關(guān)重要的。下面以“金屬的腐蝕和防護(hù)”一課為例，談?wù)劸唧w做法。

二、教學(xué)過程

1.在培養(yǎng)“科學(xué)態(tài)度和社會(huì)責(zé)任”中引入

【情境1】播放新聞視頻《發(fā)霉生銹的新車》：有一位顧客買的新車，放在4S店，當(dāng)時(shí)是要求4S店的工作人員將車停在展廳，顧客過兩天再來提車，可4S店的工作人員卻將車露天停放，因?yàn)楫?dāng)時(shí)正是梅雨天，所以等顧客去提車時(shí)，發(fā)現(xiàn)新車的發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)發(fā)霉生銹了。顧客要求4S店給個(gè)說法。4S店工作人員只答應(yīng)將生銹的部分擦干凈。理由是：“是鐵就會(huì)生銹。”

【問題1】你怎么看4S店工作人員給顧客的解釋“是鐵就會(huì)生銹”這句話？

【學(xué)生】發(fā)表自己的看法，最后得出結(jié)論：“是鐵就會(huì)生銹”這句話本身沒有錯(cuò)，但不能作為借口。其它車并沒有發(fā)霉生銹，我們可以采取保護(hù)措施。

【情境2】投影資料：

【問題2】金屬腐蝕造成的危害是重大的，通過這節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們來進(jìn)一步了解金屬腐蝕知識(shí)，看能不能用我們所學(xué)知識(shí)解決一些問題？

設(shè)計(jì)意圖：我們每天都會(huì)接觸新聞，如何看待其中的觀點(diǎn)，學(xué)過化學(xué)的人應(yīng)該要通過專業(yè)的化學(xué)知識(shí)進(jìn)行判斷。在問題的討論中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。每年因?yàn)榻饘俑g造成的損失以客觀的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)出來，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任意識(shí)。

2.在“宏觀辮識(shí)與微觀探析”中推進(jìn)學(xué)習(xí)

【情境3]展示圖片：生活中的金屬腐蝕現(xiàn)象

【問題3】生活中我們看到金屬被腐蝕后現(xiàn)象不一樣，那金屬被腐蝕的本質(zhì)一樣嗎？

【學(xué)生】觀察圖片，發(fā)表自己對(duì)金屬腐蝕的看法：金屬的腐蝕本質(zhì)都是指金屬發(fā)生變化了;金屬的腐蝕是金屬被氧化了;是金屬損耗了。

【追問1】那金屬被腐蝕過程中跟什么因素有關(guān)呢，我們?cè)倩氐介_頭看的那則新聞中，你知道消費(fèi)者為什么要強(qiáng)調(diào)在梅雨天里把車停在展廳嗎？

【學(xué)生】停在露天，濕氣重，有水，會(huì)加速生銹。

【追問2】你知道為什么有水存在會(huì)加速鐵的生銹嗎？

【學(xué)生】一層水膜吸附在鐵的表面，水膜溶解空氣中的COz，Oz，一些鹽類等，形成了電解質(zhì)溶液，與鐵、碳構(gòu)成了原電池，加速了腐蝕的速度。

【小結(jié)】這種情況下發(fā)生的腐蝕我們稱為電化學(xué)腐蝕。影響因素有：水、電解質(zhì)溶液。

設(shè)計(jì)意圖：金屬腐蝕從宏觀現(xiàn)象來看，是不同的，有的是紅色的繡，有的是變綠，有的是發(fā)黑。情境3引出的任務(wù)就是如何透過宏觀現(xiàn)象找出金屬腐蝕的微觀本質(zhì)。再結(jié)合鐵被腐蝕構(gòu)成原電池的微觀示意圖，更進(jìn)一步從宏觀和微觀相結(jié)合的視角分析、解決實(shí)際問題。

3.在“變化觀念與平衡思想”、“證據(jù)推理與模型認(rèn)知”中深化學(xué)習(xí)

【情境4】投影網(wǎng)絡(luò)帖子

【問題4】說到與水接觸比較多的家里的金屬制品，就是燒水壺了。我們能否幫網(wǎng)絡(luò)上求助的韓女士解決這一個(gè)問題。為什么加醋后水銹反而更多了？燒水壺未加醋酸前是如何生銹的？

【學(xué)生】討論分析，得出：加醋酸后電解質(zhì)溶液中H⁺濃度增大了。未加醋之前電解質(zhì)溶液中溶解的是O₂。

【小結(jié)】投影圖片

【追問1】兩種情況下，F(xiàn)e轉(zhuǎn)化為什么？第一種情況下H^*轉(zhuǎn)化為什么？第二種情況下O₂轉(zhuǎn)化為什么？

【學(xué)生】Fe轉(zhuǎn)化為Fe²⁺，H陣專化為H₂;O₂轉(zhuǎn)化為OH^-。

【小結(jié)】投影圖片

【追問2】Fe在此過程中作哪一極？

【學(xué)生】鐵失去電子，是電子流出的一極，作負(fù)極。

【小結(jié)】第一種情況是析出了氫氣，故稱為析氫腐蝕。第二種情況是吸收了氧氣，故稱為吸氧腐蝕。分別寫出析氫腐蝕和吸氧腐蝕的正負(fù)極反應(yīng)和總反應(yīng)。

【學(xué)生】書寫電極反應(yīng)及總反應(yīng)。

【追問3】我們知道了酸性條件下，鐵會(huì)腐蝕得更嚴(yán)重。除水壺中水銹，加醋不行，能否加鹽？

【學(xué)生】加鹽不行，電解質(zhì)濃度大，會(huì)加快腐蝕。

【模擬實(shí)驗(yàn)】金屬在海水中腐蝕：“暖寶寶”中成分有Fe、碳、食鹽。我們加些水即可。

【學(xué)生】分組實(shí)驗(yàn)：（1）取兩藥匙暖寶寶中的粉末置于具支管中，加約為試管1/3體積的水，迅速塞緊試管口的塞子。振蕩試管。（2）將與具支試管相連的導(dǎo)管放入小燒杯中，靜置，觀察導(dǎo)管內(nèi)液柱的變化。

【追問4】通過實(shí)驗(yàn)我們又進(jìn)一步感受了鐵的吸氧腐蝕。那我們回到網(wǎng)絡(luò)上韓女士求助的問題，鐵壺?zé)笕绾畏冷P？

【學(xué)生】擦干、蓋子蓋好、不用時(shí)涂上一層油（隔絕水、空氣）。

【追問5】家里的鐵鍋不用時(shí)也可以利用剛剛大家說的方法來防銹。說到鐵鍋，有個(gè)現(xiàn)象就是會(huì)越用越薄，你知道原因嗎？

【學(xué)生】是因?yàn)镕e與02直接發(fā)生反應(yīng)。金屬也可以和接觸到的物質(zhì)直接發(fā)生反應(yīng)。這種腐蝕稱為化學(xué)腐蝕。

【追問6】家用燃?xì)庠钪行牟糠趾头旁谀蠘O差不多90年的未生銹的鐵罐。你知道為什么兩者差別那么大嗎？

【學(xué)生】溫度不同。溫度還是影響金屬腐蝕的主要因素。

【追問7】剛才是從外界影響因素考慮防銹措施，我們還可以建議韓女士換一個(gè)燒水壺，換什么材質(zhì)的？

【學(xué)生】不銹鋼的。

【小結(jié)】影響金屬腐蝕的因素有外因和內(nèi)因。

設(shè)計(jì)意圖：“用鐵壺?zé)鯓硬拍懿簧P”這一真實(shí)的任務(wù)情境驅(qū)動(dòng)知識(shí)的深化，由吸氧腐蝕到析氫腐蝕，由家用燃?xì)庠钆c南極的鐵罐對(duì)比，讓學(xué)生建立一種變化的觀念，“化學(xué)變化需要一定條件，并遵循一定的規(guī)律，金屬所處的環(huán)境不同，所發(fā)生的腐蝕類型不同，腐蝕速率也不同。”“加酸除水銹反而銹更多了”是因?yàn)闅潆x子濃度增大引起的嗎，需要進(jìn)行證據(jù)的推理，從原電池的正極發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)分析，到對(duì)比兩種情況下腐蝕的微觀示意圖，再到電極反應(yīng)式的書寫，“運(yùn)用模型解釋了化學(xué)現(xiàn)象，揭示了現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律”。除水壺中水銹加鹽不行，提出可能的假設(shè)后，分組實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和操作完成了證實(shí)。

4.在激發(fā)“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”中結(jié)束學(xué)習(xí)

【情境5】鏈接網(wǎng)頁：中國科學(xué)院重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室：金屬腐蝕與防護(hù)研究實(shí)驗(yàn)室。

【小結(jié)】今天我們?yōu)樗畨胤冷P支招，希望有一天我們可以攻克更高領(lǐng)域的金屬防護(hù)問題。以后能有同學(xué)成為這方面研究的院士、專家。

設(shè)計(jì)意圖：最后的金屬腐蝕防護(hù)的前景展望，中科院的重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、各高校的金屬腐蝕與防護(hù)專業(yè)的開設(shè)介紹都激發(fā)著學(xué)生在金屬防腐課題中進(jìn)行思考。高中沒有選修化學(xué)的學(xué)生有可能大學(xué)會(huì)學(xué)與化學(xué)相關(guān)的專業(yè)，因此本節(jié)課最后“科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)”的滲透也許在不久的將來就會(huì)體現(xiàn)出來。

三、教學(xué)后思考

“倡導(dǎo)真實(shí)問題情境的創(chuàng)設(shè)，重視教學(xué)內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開展素養(yǎng)為本的教學(xué)”，在本節(jié)課中得到了充分地體現(xiàn)。只要我們用心設(shè)計(jì)，深刻挖掘真實(shí)的情境素材，《化學(xué)與生活》模塊的教學(xué)也可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，而這對(duì)于非化學(xué)選修班的學(xué)生來說是終身受益的。

參考文獻(xiàn)

[1]中華人民共和國教育部制定.普通高中化學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018