《基于学科核心素养发展的分子和原子教学设计》
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[摘 要]《分子和原子》一节是学生在初中化学学习中首次接触微观粒子,也是学生在认知上开始由宏观世界向微观世界转换,对学生来说理解起来有些难度.文章基于发展学科核心素养,促进学生化学基本观念的形成与构建,设计了《分子和原子》的教学过程.在该教学中设计多项课堂实验,创设有意义的问题情境,并结合生活实际,让学生更好地理解和掌握微观粒子的知识,提高了学生学习的积极性,培养了学生化学学科核心素养,符合新课程标准理念.
[关键词]初中化学;核心素养;分子和原子;教学设计
[中图分类号]
G633.8
[文献标识码] A
[文章编号] 1674-6058（2020）17-0065-03
一、教学理念
义务教育阶段的化学课程以提高学生的科学素养为主旨[1].宋心琦教授曾精辟地指出“学生能否牢固地、准确地、哪怕只是定性地建立起基本的化学观念,应当是中学化学教学的第一目标”.因此,化学教学必须超越对具体知识的学习,引导学生形成化学基本观念.从培养学生宏观辨识与微观探析、证据推理与模型认知、科学探究与创新意识等核心素养出发,有利于学生形成化学基本观念,从而培养学生从化学视角审视、分析和解决问题的能力.
二、教材分析
《分子和原子》是人教版九年级化学上册第三单元课题1的内容,是学生学习化学物质构成的奥秘的启蒙课.通过本课题的教学,引导学生从微观角度认识物质及其变化,有助于学生初步建立物质的微粒观,对发展学生的核心素养具有不可替代的重要作用[2].本单元的教学内容分为两个课时进行,本文主要对第一课时内容进行教学设计.通过本节课的学习,学生能够深入理解第一单元的物理变化和化学变化的本质,同时为后面学习元素、化学式、质量守恒定律等打下基础.本节课在初中化学学习中起到承上启下的作用.
三、学情分析
虽然学习这一课时前,学生在第一单元已经学习了物理变化、化学变化、物质的性质、化学实验的基本操作等内容,此外在小学的自然课中还学习了物质的三态变化,知道热胀冷缩等自然现象,但是由于微观粒子是看不见、摸不着、具有抽象性的,而且在此之前学生只有一些微观现象的感性认识,缺乏理性认知,加上学生还处在从形象思维到抽象思维的过渡期,因此让学生从微观的角度解释宏观现象,他们仍然会感到非常困难[3].
四、教学目标
1.认识物质的微粒性,认识物质是由分子、原子等微粒构成的.
2.知道构成物质的微粒的基本性质.
3.能运用分子、原子的观点解释一些简单的生活现象和实验现象.
五、教学重难点
教学重点：认识微观粒子是客观存在的以及微观粒子的基本性质.
教学难点：从微观的角度去认识物质.
六、教法学法
教法：结合生活经验创设情境,开展实验,采用问题驱动法、分析归纳法、多媒体教学法等教学方法.
学法：以自主探究、动手实验、听授、合作交流等方式进行学习.
七、教学过程
环节一：设计实验,宏观辨识
【教师活动】布置学生分组实验：每小组桌子上有三瓶编号为1、2、3的无色液体,它们可能为酒精、水、醋酸.让学生通过相应的实验鉴定这三瓶液体并写上标签.
【学生活动】学生以4人为一组进行实验,通过“闻”的方式确定三瓶液体分别是什么;小组派代表上台进行展示.
【问题】为什么我们的鼻子没有接触到这三瓶液体,却能够把它们分辨出来,我们闻到的东西是什么?
设计意图：让学生再次回顾闻气体的实验操作,通过真实的实验情境激发学生对本节课的学习兴趣,引发学生思考,同时培养学生的合作学习能力.学生通过实验真实地感受到了微观粒子,感悟“宏观的物质可能是由肉眼看不见的微小粒子构成的”,激发学习,为接下来的学习做好铺垫.
【过渡】自然界中确实存在着许许多多我们看不到、摸不着,但是确确实实存在的东西,比如我们经过花圃会闻到花香,湿的衣服经过晾晒会变干,这就是我们今天要学习的微观粒子.为了更好地认识世界,就让我们一起来好好学习吧！
环节二：探究微观粒子的基本性质
【教师活动】利用科学技术可证明物质是由分子、原子等微观粒子构成的,现在通過先进的仪器我们能够观察到一些分子和原子.（教师投影分子、原子图片）
【学生活动】看图片,听讲解.
设计意图：通过多媒体展示,让学生认识到物质的微粒性,以及分子、原子的真实存在.
【过渡】通过刚才的学习我们知道,物质是由分子、原子构成的.那么分子、原子有哪些基本性质呢?让我们一起来听听水分子写给我们的信吧！
【教师活动】课件展示,让学生一起读“来自水分子的一封信”：嗨！同学们,我是水分子,我们一个水分子的质量约是3xl0-26千克,在每滴水中大约有1.67x1021个水分子.我这么小,人类用肉眼当然是看不见的.若让10亿人来数一滴水的水分子,每人每分钟数100个,日夜不停,需要三万多年才能数完.
【学生活动】看PPT读文字,小组交流并回答问题.
【问题】读完水分子的来信,你知道分子有哪些基本性质了吗?
设计意图：让学生学会对文字信息进行分析、归纳,培养学生从材料中获取知识的能力.
【教师活动】教师演示课本第49页的探究实验l、探究实验2,先让学生观察实验现象,教师再做分析讲解,同时带领学生思考实验3存在的弊端：浓氨水用量大,操作复杂,氨气会逸散到空气中造成污染.最后,引导学生设计改进实验方案.
【改进实验】把酚酞溶液喷在滤纸条上,然后把处理好的滤纸条贴在大试管壁上,把大试管倒扣在装浓氨水的试剂瓶上.
【学生活动】观看实验,做好记录,思考并归纳出分子的相关特征.
设计意图：培养学生观察和描述实验现象的能力;通过实验改进,不仅克服了浓氨水用量大、污染空气的问题,而且能够让学生更清楚地观察到分子的运动,同时培养学生多角度思考问题的能力和“科学探究与创新意识”的化学学科核心素养.
【教师活动】展示CO2和02分子运动的Flash动画.
设计意图：让学生更加深刻地理解“物质是由大量分子组成的,分子总是在做永不停息的无规则运动,分子间会互相碰撞”,让学生更好地了解微观世界.
【过渡】分子总是在不断地运动,那么分子运动的快慢与哪些因素有关?
【探究实验】分别在等量的冷水和热水中加入一小粒品红,进行对比实验.
【学生活动】学生以小组为单位做实验并观察现象,然后小组讨论,得出结论：温度越高,分子的运动速率越快.
设计意图：培养学生动手实验的能力,并通过实验得出结论,让学生体会实验的趣味性、科学性,增加学生的化学学习兴趣,培养学生的化学学科核心素养.
【教师活动】探究实验：在图1装置中加入一定量滴有红墨水的水,然后再加入等体积的无水酒精,盖紧胶塞,将两种液体混合均匀,观察实验现象[4].
【问题】根据实验你能得出分子的什么特点?
【学生活动】学生观察实验,发现混合后液面居然下降了,总体积变小.在教师引导下总结出“分子之间是有间隔的”.
设计意图：通过实验制造认知冲突,思维碰撞引发学生思考.强调两种物质混合时体积一般不能相加,但质量可以相加,为学生后面的学习做好铺垫.
【过渡】不同状态下分子间的间隔是一样的吗?下面请同学们来做图2的探究实验.
【学生活动】取气密性良好的两支大小相同的医用注射器,将栓塞向外拉,分别吸入等体积的空气和水,用手指顶住针筒末端的小孑L,将栓塞慢慢推进.
【问题】液体与气体,谁更容易压缩?为什么?
设计意图：通过分组实验,让学生在真实的实验情境中去体验与感知,从宏观辨识到微观探究,得出不同状态的分子间的间隔是不一样的.
【教师活动】PPT投影气、液、固三者在通常情况下分子间隔的动态图片.结合PPT以及前面的探究实验,教师引导学生得出“固体分子间的间隔<液体分子间的间隔<气体分子间的间隔”的结论.
设计意图：通过实验和动态PPT图片展示,进一步加深学生对分子间的间隔的认识,帮助学生更好地理解气体热胀冷缩的现象.
【问题】固态酒精、液态酒精、气态酒精都能燃烧,而不管什么状态的水都不能燃烧,这一事实说明了什么?
【学生活动】在教师的引导下,得出“同种分子性质相同,不同种分子性质不同”的结论.
设计意图：通过对生活常识的描述,引发学生对问题的思考,从而进入对物质的本质的学习,从宏观现象进入微观本质的探析.
八、板书设计
第三单元课题1——分子和原子（第一课时）
一、构成物质的微粒：分子、原子、离子等
二、分子的特征
①分子的质量和体积都很小
②分子总在不断地运动
③分子间有间隙
④同种分子性质相同,不同种分子性质不同
九、教学设计特色
初中化学学习在进入第三单元后学生会进入一个分水岭,这是因为第三单元的化学知识突然从宏观世界进入到微观世界,由于微观的东西看不到、摸不著,学生理解起来比较困难.针对这种情况,设计教学时,教师以实验为切入点,注重学生的主体参与,让学生分组合作学习,先让学生真实地感受到分子是客观存在的,激发学生的学习兴趣;然后考虑到分子、原子比较抽象,设计了多个实验,让学生在真实的情境中去感受微粒;同时引导学生对课本上的实验进行改进,引发学生思考,培养学生的科学探究能力与创新意识;还结合多媒体技术让学生能够观察到微观粒子的一些动态,让微观的东西可视化、形象化,让学生更好地去感受和理解微观世界.如此教学,既突出了重点,突破难点,又培养了学生的学科核心素养,还符合新课程标准的教学理念.
[参考文献]
[1].义务教育化学课程标准（2011年版）[s].北京：北京师范大学出版社,2012.
[2]朱桂华,吴海霞.基于学科核心素养的发展教学设计：“分子和原子”教学案例[J].化学教与学,2018（3）：82-86.
[3]焦青字.《分子和原子》第一课时教学设计[J].中学课程辅导,2017（11）：105.
[4]张立言.初中化学教案[M].北京：北京师范大学出版社,1999.
（责任编辑 罗艳）
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教学设计和原子引用文献:
[1] 教学设计和原子在职开题报告范文 教学设计和原子方面有关在职毕业论文范文2万字
[2] 新颖的初中数学教学设计论文选题 初中数学教学设计论文题目选什么比较好
[3] 初中语文教学设计专业论文选题 初中语文教学设计论文题目怎样定
