二氧化硫制备及性质实验改进教学设计-《化学教学》(2023年3期).docx

龙源版权所有 二氧化硫制备及性质实验改进教学设计作者：何翔来源：《化学教学》2023年第03期 摘要： 针对当前科学实践教学存在的问题，基于科学实践与科学认识协同发展的模型，以“二氧化硫的制备及性质的改进”为例，进行实验教学设计及改进。改进后实验的装置简易、避免了气体污染、更利于实验的推广，使教学更能有效激发学生的思维，以及体验更有趣的学习过程。 关键词： 二氧化硫制备； 二氧化硫性质； 实验改进; 教学设计 文章编号： 1005-6629（2023）03-0066-03 中图分类号： G633.8 文献标识码： B 1 问题的提出 新版义务教育课程标准提出学科实践的新概念［1， 2］。学科实践在科学学科教学的体现就是科学实践［3， 4］。科学实践是在一般的科学探究要素的基礎上增加了模型建构、评论与评价等高阶思维活动。元素化合物知识是科学实践教学的重要载体，也承载发展学生科学认识的重要功能。有关文献表明，国内外科学教育在科学实践教学与科学认识教学上存在以下三个方面的问题：第一，科学实践教学强调根据探究的流程进行机械化的操作，难以发展科学探究实践能力；第二，科学认识教学停留在具体知识上，没有形成结构化和功能化的学科核心概念；第三，科学实践与科学认识的教学割裂，单一强调动手或动脑［5］。 关于如何促进科学实践与科学认识协同发展，孔思敏、王磊等人提出了促进中学生科学实践与科学认识协同发展的思维教学模型，该模型由四个维度组成［6］。左维“学科认识方式”与下维“学科核心知识”构成科学认识，上维“学科实验活动及问题情境”、右维“一般科学实践”和“学科能力活动”组成“科学实践”。四维协调运作，能够促进学生科学实践与科学认识的协同发展。 基于四维模型，我们以“二氧化硫的制备及性质改进”为例，开展教学探索。普通高中化学课程标准（2017年版2022年修订）对于这部分内容的要求是：通过实验了解掌握硫及其氧化物的主要性质，认识其在生产中的应用和对生态环境的影响［7］。按照人教版（2019）化学教材必修二第五章实验［5-1］“二氧化硫溶于水”和［5-2］“二氧化硫的漂白作用”的方法进行实验时发现存在以下问题： （1） 需要课前制备二氧化硫收集并保存于试管中，制取过程中试剂用量大，二氧化硫易逸散，以致课堂演示实验或分组实验现象不明显，甚至不能使品红褪色。 （2） 由于制备与性质探究实验均在敞开的环境中进行，有毒的二氧化硫若逸散，将污染教室空气。 （3） 教材实验只验证了二氧化硫水溶液的漂白性，酸性；对二氧化硫的氧化性、还原性并未涉及，而这些性质又是高中化学教学的重点内容。 基于上述分析，我们进行了如下教学设计：（1）设计真实问题情境：改进空气报告，从化合价和物质类别的分析角度认识二氧化硫的性质；（2）提出挑战性任务：设计探究二氧化硫性质的实验方案；（3）分析实验方案，从生活化、避免气体污染的角度进行实验改进。 2 教学目标 （1） 掌握二氧化硫的化学性质及其用途； （2） 组织分组讨论，设计实验，根据实验现象得出物质的化学性质； （3） 通过STEAM原理、改造和创新实验装置，体验科学探究的过程； （4） 通过联系生活常见用品，改进实验的探究活动，培养创新精神和 社会责任等核心素养。 3 教学方法 由空气质量报告情景引入，引导学生探究二氧化硫性质，确定本实验装置的改进方向，教师引导学生共同讨论出实验方案，小组合作实验，实验后交流、评价，然后对实验设计再优化，最后推广应用，总结并反思提炼。SO2的性质创新实验中使用采气袋、普通注射器、医用输液器等用品，使得学生感到惊奇——“原来实验也可这样做”···试读结束