实验支持下的元素化合物教学

——《铝的性质》说课

                         丹阳市教师发展中心   朱建兵

元素化合物知识是中学化学内容的重要组成部分，也是高中化学必修模块教学内容的主要组成部分。如何设计和有效地开展元素化合物知识的教学活动，是当前面临的一个重要课题。下面以“铝的性质”教学说课为例，阐述化学实验支持下的元素化合物教学。

一、教学内容及价值分析

本节内容选自苏教版化学1专题3第一单元“从铝土矿到铝合金”第三课时的内容。主要以科学探究的方式理解并掌握铝的重要性质——铝与酸、碱等的反应，通过化学与生产、生活的密切联系，了解铝热反应以及铝的用途。领会研究物质化学性质的基本方法和程序。

初中化学中介绍的金属主要是铝、铁和铜，金属的性质以物理性质为主，化学性质只提及铝与氧、铁和氧、镁和氧的反应，同时介绍了金属活动性顺序，使学生初步了解金属与酸或盐溶液反应的规律。“铝的性质”是在初中介绍的金属和金属材料的基础上，进一步加深和提高。

高中化学1专题2和3分别介绍了有关物质的分类、离子反应和氧化还原反应等知识，结合前面专题2中钠、氯等元素及其化合物的学习，都为都本节内容中铝与酸、碱反应产物的预测及反应的本质奠定了重要基础。此外，本节内容的学习丰富铝的知识，也为后续铁、铜的学习作为准备。

基于以上分析，不难看出本节教学在教材中的地位是对初中化学和化学1专题2知识的延伸，对研究元素化合物知识规律起到了很好的示范作用，在教材中起到了承前启后的作用。在教学中的学科价值主要体现在促进学生建立和体会研究物质性质的一般方法和程序，为后面研究元素的单质及其化合物的性质奠定基础；社会价值主要体现在学生能运用所学知识解决生活中的问题，强化理论与实际的联系，使学生能够学以致用。

二、学生学习情况分析

本教学设计是针对高一学生使用。在进行授课之前，学生在初中化学学习过程中已经了解了有关金属与酸的反应规律，掌握了有关金属的活动性顺序，并在高中化学1学过物质的分类和有关氧化还原反应知识，具备运用所学知识预测并分析化学反应产物，总结物质反应规律的基本能力。

本节内容是学生进入高中以来学习的第二部分元素化合物的知识。通过专题2钠、氯元素及其化合物的学习转到铝的学习，从认知程度上学生觉得学习起来更有兴趣，同时经过高中阶段的化学学习、训练，学生已具备了一定的自主学习能力及相互协作的精神。

就本节教学内容学生学习的障碍点而言，主要体现在学生现有的生活经验与理论分析造成的问题冲突。另外，学生对于研究物质性质的程序和方法稍有欠缺。

    三、实验支持下元素化合物教学的活动设计 

1.教学活动设计    

依据教材内容、学生学情和认识发展的分析，设计本节课的整体教学思路与过程如下： 

《铝的性质》教学思路设计

本教学设计采用“任务驱动”的教学策略，以任务驱动为载体，引导学生从已有知识分析预测钝化的条件、铝和碱溶液反应产生的气体，并借助实验验证铝和碱溶液反应产生的气体。教学过程中注重启发质疑，激发学生的内在动力。通过学生分组实验和教师演示实验现象让学生找出其中的规律，培养学生观察实验现象、记录实验结果、分析实验现象，总结出铝的化学性质。

2.实验活动设计 

① 借助化学实验验证理论分析，形成研究元素化合物知识的基本程序。

元素化合物的教学过程需要基本理论知识的支撑，同时更需要借助化学实验去进行验证，促进知识的建构和生成。例如，在本教学设计中，教师引导学生运用从元素守恒和化合价升降的两个角度分析铝与碱溶液反应可能产生的气体，接着鼓励学生上台点燃气体，进行实验验证，当看到试管口产生黄色火焰并能使纸片燃烧，他们情绪十分高涨。通过实验引导学生注意规范操作和细心观察，实时记录实验现象，分析现象产生的原因。

 ② 借助化学实验解决认知冲突，形成研究元素化合物知识的基本方法。

故意设下“硫酸浓度不同”的谜局造成学生认知冲突，激发他们求知欲望，巧妙地培养学生实事求是的科学态度。铝与硫酸铜溶液反应现象很丰富，其中产生气体的原因很多，在以后的学习中同学们可以找到答案。引导学生在实验中善于捕捉细节，培养严谨的科学态度。

实验贯穿于整个课堂教学。有教师演示实验，也有学生分组实验；有改进实验，也有新增的创新实验，都特别有震撼力。 首先实验现象很“刺激”。当学生看到铝粉在纯氧中剧烈燃烧，发出耀眼白光和大量白烟；当学生看到铝热反应火花四溅，两根铁钉成功焊接在一起，他们激动、欢呼，对学科知识的理解将是何等深刻。其次实验装置有创意。铝与酸、碱、盐反应实验，变“在试管中进行”为“在点滴板上进行”，硫酸、氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液只要4-6滴，实验时间短，现象明显，体现绿色化学理念。

因此，在元素化合物教学中，要使学生学好繁杂的元素化合物知识，需要激发学生的学习兴趣，强化学生的形象思维，驱动学生内在的求知欲。而化学实验最能有效地使学生感知物质变化前后的现象，引起其对实验事实的思考，使其提出问题、发现问题和解决矛盾。这不仅有助于学生对物质性质的认识，还可以锻炼他们对实验现象的观察能力和推理能力，深刻体会研究元素化合物性质的程序和方法。

四、教学反思

充分体现“从生活走进化学，从化学走向社会”的教学理念。根据生活中常见铝制品的图片讨论并归纳出铝的主要物理性质。从铝制高压锅说明书猜想铝的化学性质，进而实验探究验证。从生活视角巧妙进入化学视角，调动了学习化学的积极性。

实验是化学的基础。如何在教学中充分发挥化学实验的价值，提高学生的科学素养呢？首先，教师要深入钻研教材教法，研究课程标准，对实验进行合理地改进和创新；其次，要研究学生的学习心理，充分利用学生的好奇心和求知欲，调动学生的积极性；最后，要将实验教学与课堂教学有机地结合起来，把实验的价值发挥到最大。

自始至终幽默风趣，抑扬顿挫，富有激情。 “丝瓜筋”称呼的小插曲拉近了师生距离，营造了轻松和谐的氛围，培育了师生情感。三次展示并敲打高压锅，层层推进，学生思维活跃，理解深刻。课堂反馈模拟“开心辞典”，别出心裁，学生兴趣盎然，师生互动，生生互动，整个课堂充满活力。