資源簡介

核心素養視域下的項目式復習課教學實踐與思考
--以《金屬》單元復習為例
化學學科核心素養包括證據推理與模型認知、宏觀辨識與微觀探析、實驗探究與創新意識、變化觀念與平衡思想、科學精神與社會責任五個方面，引導廣大一線教師樹立科學的教育質量觀，以課堂為主陣地，通過有效的教學實踐充分落實學生核心素養的培養。教師要充分挖掘化學學科教學內容的教育價值，發展學生科學素養的同時，也要重視學生人文素養的提高，要以培養德才兼備，有社會責任感的有志青少年為己任。
在中考復習階段，“扔教材”“炒冷飯”“題海戰術”式的復習課堂屢見不鮮，這樣的課堂不僅無法體現化學學科的價值，而且不能激發學生的學習興趣，導致復習效率低下，更將全面培養學生化學學科核心素養的使命拋之腦后。雖然是復習課，卻依然要注重課堂的情境性。化學來源并服務于生產生活實際，為學生創設真實的情境，讓他們充分應用新課時所學的知識解決社會實際問題，不僅能讓學生體會到化學學科在推動社會發展中發揮的巨大作用，也能夠增加學生民族自豪感和社會責任感。
《金屬》是初中化學課程的核心內容。從實際教學和學生作業反饋的情況可知，有關金屬活動性的應用的題型失分較為嚴重。因此，本節項目式復習課以港珠澳大橋的實例貫穿始終，緊密圍繞“金屬資源的回收與利用”這一主題，設計了兩組探究實驗，旨在引導學生從特殊到一般再到特殊，都能靈活應用金屬活動性順序的知識。同時，本節復習課以落實立德樹人根本任務為目標，引導學生關注廢舊金屬以及電鍍廢液中貴重金屬的回收利用等社會熱點問題，課堂滲透綠色化學的理念，使學生認識到可持續發展的重要意義。
一、教學目標
學生通過本節課的復習，再次認識金屬材料在生產、生活和社會發展中的重要作用，知道一些常見金屬的冶煉和防止生銹的方法。進一步增進對科學探究的理解，增強證據推理的能力。能熟知常見金屬的活動性順序，同時也能對陌生金屬進行金屬活動性的探究，并將知識應用于解決從廢水中提取金屬等生產生活中的實際問題。
教學重點：科學探究的一般方法
教學難點：陌生金屬的活動性探究
二、教學過程
教學環節一：關注國家大事，巧設情境
教師活動過程 學生活動過程
【引入】播放港珠澳大橋的紀錄片。2018年10月24日，港珠澳大橋正式通車，它是世界建筑史上里程最長、投資最多、施工難度最大、最長的跨海大橋，被英國衛報評為“新的世界七大奇跡”之一。港珠澳大橋全長55公里，是世界上最長的鋼結構橋梁，主梁鋼板使用達42萬噸，相當于10座鳥巢、60座埃菲爾鐵塔的重量，是全球范圍內首次如此大規模地使用鋼箱梁的工程。 學生認真觀看視頻，了解到港珠澳建成的不易，以及金屬在橋體建造過程中所發揮的無可取代的作用。
【設計意圖】港珠澳大橋的實例，是體現著化學、技術、社會、環境等相互關系的真實情景。通過播放視頻，不僅可以通過金屬材料在大橋建成過程中的大量應用而引入，而且還可以挖掘出豐富的德育內涵。其一，學生驚嘆于建設者們的智慧和心血，體會到技術創新對于社會發展的重要意義。其二，學生民族自豪感油然而生，為我國“一國兩制”框架下的偉大成就而驕傲，也意識到大橋的建成對于促進我國經濟、政治發展起到的關鍵性作用。
教學環節二：復習金屬的冶煉和保護，溫故知新
教師活動過程 學生活動過程
【過渡】港珠澳大橋建造時使用大量鋼鐵材料。同學們，你們知道鋼鐵是怎樣煉成的嗎？【PPT】展示鋼鐵工業的基本生產流程示意圖【提問】在這個反應中，一氧化碳可以奪取氧化鐵中的氧，所以一氧化碳起到什么作用？那除了一氧化碳，還有哪些物質可以作為金屬冶煉的還原劑呢？ 回憶煉鐵的過程。【書寫】一氧化碳高溫還原氧化鐵的化學方程式。【回答】還原劑；H2、C
【過渡】整座港珠澳大橋設計采用最高標準打造，對防腐蝕技術也提出了最高的要求。港珠澳大橋鋼管樁涂上氟碳涂層可防止生銹，具備特殊的防潮防霉、耐熱、耐低溫和耐腐蝕性，甚至具有荷葉一樣的“自潔”功能。【提問】①為什么涂上氟碳漆可以防止生銹？②除此之外，你對于金屬防銹還有什么好的建議？③在鋼鐵的使用過程中，由于生銹等原因會產生很多廢舊鋼鐵。對于廢舊鋼鐵，我們應該怎么處理呢？這樣做有什么意義？【小結】一方面，我們可以將廢鋼鐵回爐冶煉成鋼，這樣不僅可以節約大量的煤和鐵礦石，也能減少污染空氣的懸浮顆粒物。 【回答】①鐵生銹是鐵與氧氣、水分共同作用引起的，涂上氟碳漆可以隔絕氧氣和水，因此可以防止生銹。②保持鐵制品表面的潔凈與干燥；涂一層保護膜；制成不銹鋼。③回收利用，節約金屬資源，避免環境污染。
【設計意圖】本環節為學生設置了真實且有意義的情境，讓學生利用已學知識和化學學科能力來解決實際問題，可充分彰顯化學學科價值，調動學生學習積極性。通過此環節，學生意識到化學學與生活間的密切聯系，對廢鋼鐵的處理，有利于學生樹立節約資源和保護環境的意識。
教學環節三：驗證金屬活動性，形成認知模型
教師活動過程 學生活動過程
【過渡】除了金屬銹蝕和報廢產生的廢舊金屬外，冶金工業、金屬加工業也會產生很多金屬碎屑和碎塊。而且由于高新技術產品更新換代快，廢棄的汽車、電腦、電視機等電子產品越來越多，廢金屬的量急劇增加。那么垃圾回收廠是怎么處理廢舊金屬的呢？【播放】廢金屬回收處理的視頻。【提問】廢舊金屬被粉碎后，是通過什么方法先初步分離的？該方法能否分離鋅和銅？你對分離鋅和銅有哪些好建議？ 認真觀看，感受到金屬資源【回答】磁選，可以分離出鐵制品。【回答】不能，要用化學方法。
【提問】要用化學方法分離，首先要知道鋅、銅的金屬活動性順序。你知道嗎？請寫出金屬活動性順序。【過渡】請大家以小組為單位設計實驗并親自動手來驗證鋅和銅的金屬活動性。【提供藥品】鋅絲、銅絲、稀鹽酸、硫酸鋅溶液【提供儀器】小試管【評價并總結】驗證金屬活動性的方法：一、利用金屬與稀鹽酸或稀硫酸反應，根據是否反應或產生氣泡的速率來判斷；二、利用一種金屬與另一種金屬的化合物溶液反應，根據反應是否發生來判斷。 【回答】Zn的金屬活動性比Cu強。【書寫】金屬活動性順序【交流】分組討論、設計實驗方案、并進行實驗，然后匯報。
【設計意圖】本環節讓學生比較熟悉的金屬的活動性，為下一教學活動中探究陌生金屬鎳的活動性作鋪墊。讓學生自主設計實驗方案，親自動手操作，根據實驗現象得出最后的結論，能有效培養學生的證據推理的能力，同時讓學生總結比較金屬活動性的方法，有利于學生自主建構從特殊到一般的認知模型。
教學環節四：再探金屬活動性，思維進階
教師活動過程 學生活動過程
【過渡】為了增強了港珠澳大橋上鋼鐵的耐磨性和耐腐蝕性能，所有的鋼鐵都進行了電鍍。電鍍廠流出的廢液中常含有硫酸鋅、硫酸鎳、硫酸銅和硫酸。請大家思考，用什么可以從溶液中回收到銅？【評價】這幾種方案可行嗎？【過渡】請大家以小組為單位，提出合理的猜想，并設計實驗方案，并通過實驗比較出三種金屬的活動性。【提供藥品】鋅粒、鎳絲、銅絲、稀鹽酸、硫酸鎳溶液、硫酸鋅溶液【提供儀器】小試管【指導學生實驗】討論方案的可行性，并強調實驗操作的規范性。 學生思考，覺得有難度。學生答案：加鎳（加鋅等） 【思考】無法判斷可行性，因為不知道鎳的金屬活動性強弱。積極討論，設計實驗方案，以小組為單位進行實驗操作。
【學生探究過程及結果展示】方案1： 方案2： 方案3：
【評價】同學們通過小組合作，成功地探究出Zn、Ni、Cu的金屬活動性順序。其實其他同學還有不同的方法，但萬變不離其宗，只要我們掌握了比較兩種金屬的活動性的方法（①與酸反應；②金屬與另一種金屬化合物溶液反應），所有類似的問題都能迎刃而解。
【過渡】請以小組為單位，設計實驗方案從該廢液中提取金屬銅。【評價】我們成功地從廢液中回收了金屬銅，實際上就是將金屬活動性的知識應用于實際的過程。利用金屬活動性，我們可以用金屬活動性順序排在前面的金屬將排在后面的金屬從它的金屬化合物溶液中置換出來，也可以利用稀鹽酸或稀硫酸將活潑金屬和排在H后面的金屬分離。【拓展】從廢液中回收金屬的方法介紹：①膜法（反滲透膜等）②吸附法（樹脂、分子篩等）【展示】我國2016年到2019年廢鋼鐵每年的回收總值與預估情況。【講解】通過數據顯示，我們廢鋼鐵回收總值逐年增長，預計2019年可達三千多億元。 【方案展示】【總結】此方法不僅可以回收銅，還可以通過蒸發結晶的方法，得到副產品硫酸鋅晶體。
【總結】通過今天這堂課的學習，我們知道了回收金屬資源，不僅能給國家創造巨大的經濟價值，同時，也能有效避免重金屬離子污染環境。因為習大大和我們說過，綠水青山就是金山銀山。其實港珠澳大橋的建成，正是將知識應用于實際的過程。我們只有學好文化知識，才有能力實現科技創新，人才強國，真正有資格有能力成為共產主義事業的建設者和接班人。
【設計意圖】此環節是上一環節思維的進階過程：從兩種金屬到三種金屬；從熟悉金屬到陌生金屬，逐步提高難度，符合學生的認知規律，也是上一階段學生形成的認知模型的再應用，旨在將一般規律應用到實際問題的解決中。實際操作和方案展示的環節，為學生的“實驗探究與創新意識”的發展提供了扎實的實踐平臺，同時進一步鍛煉了學生“證據推理與模型認知”的能力。在過程中，潛移默化地滲透化學學科的德育價值，培養學生正確的科學態度與社會責任感，真正落實立德樹人的根本任務。
三、板書設計
金屬（單元復習）
四、基于核心素養視域下的評價與思考
（一）確立學生主體地位，實踐中發展核心素養
這堂課最大的特點就是有效落實學生的課堂主體地位，教師全程充當的是個“引路人”的角色。每一次的探究活動，都給予學生充裕的時間思考、動手、展示、評價和反思。尤其是在探究鋅、鎳、銅的金屬活動性時，從猜想假設到自主設計方案，組內討論，確定方案的可行性，之后動手操作，班級展示，組組互評，學生的課堂參與度非常高。在此期間，教師深入小組，鼓勵小組成員思考出多種方案，同時給予每個學生的方案肯定和意見，并在學生實驗時給予正確的操作指導，學生的積極性被充分調動。通過整個科學探究過程，學生關于“證據推理與模型認知”、“實驗探究與創新精神”等素養得到切實性的提高。
（二）挖掘素材教育價值，落實“立德樹人”根本任務
港珠澳大橋作為一條穿引線貫穿課堂始終，使學生獲得深深的國家認同感，為中華民族的偉大創造而自豪，因此整堂課的氛圍是愉快且昂揚向上的。同時充分挖掘該實例中與化學學科相關教學內容的教育價值，將情境與問題、知識有機融合，潛移默化滲透德育，使學生充分認識化學對社會發展、生產生活實際、科學技術以及環境保護起到的積極性作用，更立志要學好科學文化知識，承擔起建設祖國的重任。這節復習課將發展學生科學素養和人文素養的任務并舉，綜合培養了學生的“科學態度與社會責任”核心素養。
（三）反思課堂不足，切實提高復習效率
本堂課是金屬單元復習課的第一課時，主要探究金屬活動性的問題。在第二、第三課時可再繼續增加難度，探討金屬置換反應中的先后問題以及關于金屬圖像的題型討論等。在實際教學設計中，要根據本班學情，設計出最適合的復習方案，尤其要注重學生學習理解能力、應用實踐能力以及遷移創新能力的綜合發展。
鐵礦石
煉鐵高爐
焦炭
石灰石
空氣
生鐵
煉鋼爐
鋼
氧氣
鋼
廢金屬
廢液
CO、H2、C
金屬
金屬礦物
防銹
隔絕O2、H2O
回收利用

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