基于學科核心素養的初中化學有效教學方法研究

摘 要：本文深入探究金屬的化學性質在化學教學活動中立德樹人的功能以及培養學生學科核心素養的作用。利用食品脫氧劑中的金屬鐵粉，將金屬的化學性質、防護、冶煉和用途等串聯在一起，設計了多元的、層次豐富的課堂教學活動，能充分發揮學生的主體作用，讓學充分參與到課堂教學活動中，進行思維引導和拓展，讓學生獲得知識的同時，也能培養學生的學科素養與社會責任感。同時感受化學發展進步源于人們不斷的需求，從而激發學生的學習和利用知識創造美好未來的愿景，期望達到以德育人、以德樹人的教學目的，促進學生的學科核心素養的發展。

關鍵詞：學科核心素養;立德樹人;化學;金屬化學性質;脫氧劑

一、 教學目標

能對金屬的性質進行概括和梳理，知道物質的用途由物質的性質決定，認識金屬材料在社會生產發展和生活中的重要作用。能靈活利用金屬活動性順序驗證金屬的化學性質，培養學生實驗探究的科學素養。知道金屬的冶煉是人類文明進步的產物，了解金屬的銹蝕的原理和防護的簡單方法，感受化學學習的重要性，培養科學態度和社會責任感。

二、 教學過程

（一）食品脫氧劑中的主要成分是什么？

【導入】我們日常生活中的食品中有一小包物質，這種物質的作用是什么呢？其主要成分是什么呢？

【學生】吸收包裝袋中的水分和氧氣，防止食品被氧化和變潮。氧化鈣、鐵粉或木炭;

【過渡】請同學們先來做這樣一個小實驗：用濾紙包住磁鐵石靠近打開的脫氧劑，并觀察現象，交流討論食品脫氧劑中的主要成分是什么。

【學生實驗】學生實驗，并交流討論，脫氧劑中有鐵粉。

【老師】食品脫氧劑中有鐵粉、食鹽及水等物質。

【設計意圖】金屬材料在人們的生活中被廣泛應用，以真實的食品脫氧劑作為學習的起點能充分激發學生的學習興趣，調動學生的思維和動手能力，增強學生的求知欲，培養學生的實事求是精神。

（二）食品脫氧劑中鐵的性質有哪些？

【教師】既然我們知道了脫氧劑的成分之一是鐵，那么金屬具有怎樣的通性呢？請同學們思考，討論。

【學生】自主討論與歸納：

物理性質：大部分金屬有一定的金屬光澤、良好的導熱性、導電性、延展性等。

化學性質：（1）與氧氣反應;（2）與酸反應;（3）與某些鹽溶液反應。

【老師演示實驗】取適量脫氧劑于濾紙中，點燃酒精燈，用手抖動脫氧劑使其散落在酒精燈火焰上燃燒，學生仔細觀察實驗，并記錄實驗現象。

【過渡】從這個實驗中我們知道，鐵粉在空氣中可以燃燒，這與金屬的狀態有關，鐵能與氧氣反應。在前面的學習中我們知道了鐵能與酸和鹽溶液反應，那么請你們預測一下鋅的化學性質，并驗證你們的猜測;為每組學生提供以下藥品：鋅片、鐵片、稀鹽酸、氯化亞鐵溶液。

【學生分組實驗】分組實驗并記錄實驗現象，討論得出實驗結果。

【追問】在剛剛做的實驗中，鐵與鋅分別與稀鹽酸的反應中哪個更劇烈？為什么？且鋅能與氯化亞鐵反應，這是為什么？

【學生】鋅與稀鹽酸的反應更為劇烈，因為鋅在金屬活動性順序中比鐵更靠前，比鐵更活潑，可以將鐵從氯化亞鐵溶液中置換出來。

【評價并追問】回答正確！從這個實驗中，我們在探究不同金屬的活潑性時應該如何設計實驗才能使實驗結果更加嚴謹呢？

【學生】控制單一變量，保持其他因素相同的條件下進行實驗。

【老師總結】非常好，那我們一起來總結一下金屬的化學性質：

（1）金屬與氧氣反應;

（2）活潑金屬與稀酸反應;酸是無氧化性酸，一般是稀鹽酸和稀硫酸，不指濃硫酸和硝酸。且鐵與酸反應的產物為二價鐵，金屬是金屬活動性順序表中氫前金屬;

（3）金屬與鹽溶液反應;鹽是可溶性鹽。

【設計意圖】這一環節從脫氧劑中鐵的性質著手，讓學生能有更深層次的思考：同一類別的物質具有哪些相似的性質呢？緊接著，讓學生設計實驗來驗證猜想，引導學生從個體到普遍再到個體，這是對知識進行歸納總結和演繹的訓練，也是建構一類物質性質認知模型的重要方法，能有效培養學生的實驗探究意識和學科核心素養。

（三）食品脫氧劑是如何保鮮的？

【老師】食品脫氧劑和一定密封環境中的氧氣發生放熱反應，使食品處于無氧環境中，能有效地抑制微生物等細菌的滋生，使得物品的保質期得以延長;脫氧劑的主要成分為：鐵粉、鹽、水等，除氧速度快，持續時間長。

那么請同學們思考，鐵生銹的條件是什么？我們應該如何防止鐵生銹呢？

【學生】鐵生銹的原因是與空氣中的氧氣和水蒸氣接觸;為防止鐵生銹可以將鐵放在干燥的地方，鍍上其他金屬等。

【老師】我國2018年廢鋼的數量達到1.4億噸，廢金屬會造成金屬材料的浪費和環境的污染，因此保護金屬不被銹蝕有非常重要的意義。

【總結】防止鐵生銹的方法：

（1）合理選材——將鐵制成合金，如不銹鋼;

（2）表面保護——涂油，涂油漆，鍍不活潑金屬，烤藍;

（3）環境處理——保持表面潔凈與干燥。

【設計意圖】通過脫氧劑的脫氧原理來突破金屬的銹蝕這一重要內容，讓學生了解當今時代對于金屬的利用，以及金屬的銹蝕，引導學生保護金屬材料，發展了學生的道德認知，增強了學生節約資源和保護資源的意識。

（四）如何處理失效的脫氧劑？

【老師】脫氧劑的工作原理，是跟氧氣和水作用，那么對于使用后或失效的脫氧劑該如何處理呢？失效后的脫氧劑的成分中有什么呢？

【學生】失效的脫氧劑的成分中有氧化鐵，氧化鐵可以用作涂料和煉鐵。

【老師】同學們很聰明，這么快就想到了解決方法，失效后的脫氧劑可以用來煉鐵，請同學們寫出用CO還原氧化鐵的化學方程式。

【學生】書寫化學方程式。

【老師和學生】我們一起完成失效脫氧劑煉鐵的微型實驗。請同學們注意實驗的操作順序和注意事項。

【過渡】對于失效后的脫氧劑可用來煉鐵，那我們是否可以利用這一原理對廢金屬進行回收利用呢？科學技術的高速發展，導致廢金屬的量急劇增加，廢金屬不但會造成資源浪費，還會造成對環境的污染，利用這一原理將廢金屬冶煉成鋼，可以節約煤和礦物，還能減少環境污染，全球鋼產量的45〖WTB3〗%〖WTBZ〗是通過對廢鋼的冶煉來完成的。因此同學們在未來要學會利用自己所學知識解決問題，造福社會。

【老師】展示金屬開采年限表;金屬獲得的順序跟金屬的性質有什么關聯呢？

【學生】金屬的獲取時間與金屬的化學性質有關，性質越活潑，越難制取。

【老師】是的，金屬的冶煉與其性質和存在狀態有關。金在自然界中主要是以游離態存在，且化學性質穩定，所以金是人們最早使用的金屬。而隨著科學技術的進步，更多的金屬被開發利用，請同學們討論你們知道的金屬的獲取方式，并寫出其對應的化學方程式。

【學生】交流討論，并書寫化學方程式，并投影展示。

（1）沙里淘金

【老師】從同學們的書寫方程式中我們知道金屬的獲取有幾種方式，我們一起來學習金屬的冶煉方法：

處在金屬活動性順序表中靠前的金屬由于活潑性較強，所以一般采用電解法獲取;處在金屬活動性順序表中間的金屬，可以用還原劑將金屬從金屬礦物中還原出來，采用熱還原法;

處在金屬活動性順序表中靠后的金屬，可以直接對其金屬氧化物或硫化物進行煅燒獲取，叫熱分解法，比如Hg和Ag。

而鉑、金在自然界中以游離態存在，密度大，用多次淘洗去掉礦粒、泥沙而獲取，叫富集。

由此可見，金屬的冶煉方法與其性質和存在狀態密切相關，當人們不滿足一種金屬的使用時就會尋求其他金屬來替代，到如今合金的廣泛使用，都揭示了人類的不斷進步和科學技術的不斷發展。

初中化學的學習是化學學科學習的基礎，在初中化學教學中，既要教授學生學習化學知識的方法，又要對學生的品德進行教育，只有雙管齊下才能真正使學生得到全面的發展。學科核心素養的培養和提升，要求教師在教學過程中要注重育人和立德教育，只有這樣，知識才會成為促進社會進步和發展的墊腳石。化學課程要實現立德樹人，就要教師在教學過程中轉換教學觀念，從長遠的發展著手進行教學。在金屬的化學性質的這一復習課中，需要在學生已有的知識和認知水平上進行思維引導和擴展，還要能培養學生的學科核心素養與社會責任感，讓學生感受到知識的重要性，知識促進社會的發展和進步。本文以食品中的脫氧劑為導火索，引領學生在金屬的性質、冶煉、用途這些情景中不斷探究，讓學生獲得知識的同時，感受化學與人類文明進步的關聯，金屬材料的發展進步源于人們不斷的需求，從而激發學生的學習和利用知識創造美好未來的愿景。

培養學生的學科核心素養和立德樹人的教育，都需要在教學過程中注重學生的主體地位，發揮學生的主觀能動性。本節課主要以食品脫氧劑為線，拉出一條探究金屬化學性質的認知線，讓學生主動參與學習探究，充分調動學生的積極性，在課堂活動中不斷培養學生的探究能力、能手能力、歸納總結能力，在教學中不斷提升學生的學科核心素養。

在教學過程中用真實的生活情境來展示知識的獲取和使用，展現了化學在人類歷史文明進步中不可泯滅的作用，展現出化學學科特有的魅力和正能量，在獲取知識的同時，思想也得到凈化和提升，情感不斷升華，這是化學教師們不斷追尋的教育教學方式，也是我們一線教師要不斷學習的地方。

三、 結語

學生學科核心素養的培養和立德樹人不是一蹴而就的，需要教師在教育教學方面不斷探索和努力。在教學內容方面不斷探尋優秀的育人素材;要設計能充分發揮學生主觀能動性的探究實驗，設計真實的生活情景引起學生的注意和積極性，在真實情景中讓學生感受化學知識的習得，強化學生的真實體驗和感悟。要不斷創新和發現相關的新穎素材，創設有效的教學活動，才能真正地在教學過程中不斷培養學生的學科核心素養，達到真正的教育教學目標和育人目標，促進學生的全面發展。

參考文獻：

[1]徐偉.打造化學文化課堂落實立德樹人教育[J].科教導刊，2018（10）：1471.

作者簡介：

趙昕，江蘇省蘇州市，蘇州市吳江區震澤初級中學。