真实情境融入化学课堂的教学实践

2022-11-18 10:29容鸣柳
教师教育论坛(普教版) 2022年3期
关键词:金属腐蚀防腐电化学

新课标强调真实情境的创设,强调以化学知识为工具来解决基于真实情境的实际问题,发展学生的核心素养。在“金属的腐蚀与防护”教学中,笔者尝试将生产生活中的真实情境融入课堂教学,渗透化学学科核心素养,效果显著。

第一,创设生活情境,激发学习兴趣。笔者创设这样的情境:在电影《我和我的祖国》片段中,当大家为升降按钮试验成功欢呼的时刻,一个致命的问题出现了——国旗触顶时把已经锈化的阻断球顶掉了,这时候必须用稀有金属重新锻造出万无一失的阻断球,但深更半夜从哪找稀有金属呢?笔者通过电影《我和我的祖国》中的片段引出本堂课,让学生认识到金属腐蚀具有普遍性,同时引导学生关注生活中的化学问题,并学会用化学知识来解释和解决相关问题,激发了学生的学习兴趣。

第二,创设问题情境,增强问题意识。笔者创设这样的情境:烧过菜的铁锅如果未及时洗净(残液中含NaCl),第二天便出现红棕色锈斑,为什么?然后让学生思考交流:(1)铁锈的主要成分是什么?(2)铁锅的主要成分是什么?我们通常使用的金属是纯金属么?(3)用氧化还原的观点看,金属腐蚀的本質是什么?(4)化学腐蚀与电化学腐蚀的共同点和不同点是什么?教师以生活中真实问题情境为导向,引导学生有针对性地阅读教材,进一步理解金属腐蚀的本质,在提高学生自主学习能力的同时提升了他们的学习效率。

第三,创设实验情境,提高探究能力。笔者创设这样的情境:向铁粉中加入少量的炭粉,混合均匀后,撒入内壁分别用氯化钠和稀盐酸润湿过的甲、乙两支试管中,并装好仪器。几分钟后,打开止水夹,观察、比较导管中水柱(在水中滴几滴红墨水)的变化和试管中的现象(多媒体动画模拟金属的析氢腐蚀和吸氧腐蚀过程)。该教学设计用现象明显的分组实验做为重要的辅助手段,强化学生的直观感受,增强了学生的实验探究能力;同时运用多媒体动画模拟金属的析氢腐蚀和吸氧腐蚀过程,能更好地通过现象引导学生书写电极反应方程式,从微观上理解析氢腐蚀与吸氧腐蚀的原理,培养了学生宏观辨识与微观探析的素养。

第四,构建模型,归纳提炼。笔者创设这样的情境:根据各国调查结果,一般说来,金属腐蚀所造成的经济损失大致为该国国民生产总值的4%左右。通过数据分析,学生感受到金属腐蚀问题的严重性,明确学习金属防腐方法的必要性,增强了社会责任感。然后,笔者引导学生构建模型,即金属的电化学防腐装置设计:分别利用原电池、电解池原理,设计相应装置保护铁片(材料:铁片、铜片、碳棒、锌片,导线,NaCl溶液),画出装置图。学生根据电化学原理设计金属的电化学防腐装置,在深化对电化学腐蚀本质理解的同时,提升了知识的灵活运用能力。学生通过设计装置这一“亲身经历”,体验了知识的发现、形成、发展、应用过程,建立了金属的电化学防腐装置模型,培养了进行系统设计和模型建构的高阶思维能力。

第五,学以致用,提升素养。笔者通过多媒体投影展示轮船船身、地下钢管及钢铁闸门防腐蚀的系列图片。学生根据图片回答下列问题:(1)轮船船身是如何防腐蚀的?(2)如何防止地下钢铁管道的腐蚀?(3)如何防止钢铁闸门的腐蚀?笔者通过生活中的一些金属的防腐真实案例,增强化学与生活的联系,同时让学生学会用化学知识来解释生活现象,增强知识的运用能力。

真实情境创设是化学教学中的一个重要环节,教师要善于挖掘适合课堂教学的真实情境,并将其融入课堂教学中,达到促进学生“合作学习、自主发展”的目的,培养学生的化学学科核心素养。

(容鸣柳,深圳市龙岗区横岗高级中学,广东 深圳 518115)

责任编辑:谢先成

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