重庆市石柱中学校 重庆 石柱 409100
摘要:新课标背景下新高考注重对关键能力和核心素养的考查,本文通过融合“真实情境”和“价类二维图”多价态物质间的相互转化,从制作印刷电路板的原理、印刷电路板的废液回收处理、探秘“补铁剂服用说明”三个子任务对“铁盐和亚铁盐”进行项目式教学设计,建构物质类别、元素价态对物质的性质进行预测和检验的认识模型。
关键词:新课标;;核心素养;“铁盐和亚铁盐”; 项目式教学;印刷电路板;废液回收处理;补铁剂;
项目式教学是一种将学习任务融入到真实的问题情景中的教学模式,在教学中运用项目式教学可以提高学生的学习兴趣、理解和迁移知识的能力,培养学生的关键能力和化学学科核心素养。本文“铁盐和亚铁盐”项目式教学设计从制作印刷电路板的原理、废液回收处理、探秘“补铁剂使用说明”三个子项目引导学生探究学习,让学生掌握铁离子与亚铁离子的性质与转化,强化铁元素不同价态间的转化关系,发展学生解决真实问题的能力。
一.项目主题的选取
“铁盐和亚铁盐”是人教版新教材必修一第三章第一节“铁的重要化合物”第2课内容。本节内容从氧化还原反应和离子反应的视角,利用与科学、技术、社会、环境相关的情境引入,引导学生探究学习,通过典型的变价金属元素化合物--铁的化合物知识的认识,强化铁元素不同价态间的转化关系,建构变价元素的价类二维图的认识模型。既可以为已经学过的理论知识补充感性认知材料,又为今后学习变价非金属元素建构思维模型,学生可以运用已学的理论知识指导元素及其化合物的学习,从而对理论知识有进一步的理解和应用,培养学生学生证据推理与模型认识的学科素养。
二.项目内容分析
“铁盐和亚铁盐”是人教版新教材必修一第三章第一节“铁的重要化合物”的第2课时。学生已经具备了学习元素化合物知识的基本思维,因此研究铁离子与亚铁离子的性质和用途,我们同样可以从元素化合价出发,结合物质的价态来学习物质的性质及其转化,选取与生活相关的情景素材穿插在教学内容中,以子任务为载体,组织学生探究,学生将学习印刷电路版的原理、废液回收以及补铁剂的使用说明,让学生将感受铁离子与亚铁离子的性质与转化,建构变价元素的价类二维图的认识模型,依据核心元素的化合价、类别分析物质转化关系,提升学生“变化观念、宏观辨识与微观探析、模型认知核心素养”等学科核心素养,通过讨论电子工业废液的解决方案,增强学生环保意识,培养学生的社会责任感。
三.项目教学目标
1.通过模拟印刷电路板的制作原理,掌握 Fe2+与 Fe3+的性质和转化,建立物质性质与物质用途的关联。
2.通过对子任务实践探究,掌握元素化合物知识学习的思路模式,同时培养获取信息和初步加工信息的能力以及初步学会设计简单实验的方法。
3.通过对印刷电路板的原理、废液回收、补铁剂的学习和探究,将所学的知识应用于解决实际问题中,培养学生化学学科核心素养。
四.项目教学过程
教学过程 | 驱动型问题 | 学生活动 |
任务一 印刷电路板的制作原理 | 1.你们知道手机等智能设备是怎么来的吗? 2.特殊试剂的成分是FeCl3还是FeCl2? 3.手机必备的印刷电路板又是怎么制作的呢?请用化学方程式解释原理 | 1.观看“智能手机是怎样工作的?每部分都要感化学家”的有关视频片段 2.观看传统制作印刷电路板的小视频 3.查阅文献,收集资料,小组交流研讨了解传统印刷电路板制作原理 4.总结、书写化学方程式 |
任务二 印刷电路板的废液回收处理 | 1.废液中还含有哪些物质呢?为使得废液能得到充分利用,该如何处理废液呢? 2.怎样检验 Fe2+与 Fe3+呢? 3.废液处理中除了回收金属单质铜外,还能回收其它可循环利用的物质吗? |
3.小组交流合作讨论,设计回收 FeCl3溶液的方案 |
任务三 探究“补铁剂服用说明” |
| 1.查阅有关的补铁剂药物 2.小组交流讨论,类比推理,选择合适的试剂,设计实验方案并进行探究弄明白缺铁性贫血若服用复方硫酸亚铁补血剂时需要注意的事项 3.知识小结,构建框架 |
教学过程中有三个子任务,第一个子任务是制作印刷电路板的原理,如手机、电脑等都离不开电路板,同学们对手机是怎么制成的非常感兴趣,通过探究印刷电路板的制作原理,学习有关铁盐及亚铁盐的相关性质与转化,将化学与科学技术相结合,能激发学生的学习动机。第二个子任务是制作印刷电路板的废液回收处理和回收利用,在回收利用的过程中传授知识,利用化学知识进行回收利用,阐述了化学与环保之间的关系,使学生在解决实际问题的过程中学习化学知识,同时培养学生的解决实际问题的能力以及增强学生环保意识,培养学生的社会责任感。第三个子任务是探究“补铁剂服用说明”,补铁剂作为一种治疗贫血的药物,是日常生活中常见的,教学中结合补铁剂的服用说明和注意事项,用已学的化学知识进行解释为何补铁剂不能与浓茶进行服用和补铁剂搭配维生素C吃效果会更好,通过项目探究,了解注意事项,提高学生的判断能力以及生活常识能力。整个教学活动学生全程参与,在体验中感受到化学在科学、技术、社会、环境等方面所发挥的作用,同时培养学生的辩证意识。
五.项目成果展示阶段
学生通过项目子任务的学习,从物质类别和价态对Fe2+与 Fe3+的性质和转化构建知识框架,通过小组合作、交流讨论、展示成果“价 ——类”二维图。
六.项目教学课后反思
项目式教学“以项目为主线、学生为主体、教师为引导”,注重理论知识与实践相结合。在项目式教学中,充分发挥学生主动性,让学生主动发现问题、设计实验方案、实验探究、观察实验现象、交流讨论、归纳总结等学习活动,培养学生通过实验探究解决问题的能力。总之,在项目式教学中,学生的核心素养又得到了进一步的发展,其小组协作能力以及语言表达能力都得到了发展。
参考文献:
[1] 汤群.高中化学“硫的单质及化合物”的项目式教学——探究葡萄酒中的二氧化硫[J].化学教学,2022.(08).