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研训手札||江苏省初中化学教师专业发展研讨活动2:现场听课《氧气的制备》与《水的净化》

周映梅(扬州)执教《氧气的制备》
来自扬州的周映梅老师执教的《氧气的制备》,围绕不同场景下的氧气制取展开教学。
核心教学环节
环节一:分组实验——过氧化氢分解制氧气
讲解过氧化氢在二氧化锰催化下分解制氧的原理,引导学生自主选仪器搭建装置,明确发生装置定义,介绍排水法、向上排空气法两种收集方法的原理;组织学生分组完成制氧、收集实验,引导思考得出结论:分液漏斗旋塞可控制反应速率,普通漏斗因长度不足无法形成液封,不能替代长颈漏斗。
环节二:原理归纳——实验室三种制氧方法对比
通过过氧化氢与二氧化锰混合、高锰酸钾加热分解、氯酸钾催化加热分解三种实验室制氧方法的对比,引导学生总结其存在的共性:①制氧剂都含氧元素;②反应条件易实现;③制得氧气纯度较高;明确发生装置选择依据为反应物状态与反应条件
环节三:联系实际——不同场景制氧方法拓展
结合户外高原缓解高原反应的制氧需求,介绍不同场景的制氧方案:①工业大规模制氧:分离液态空气法,利用液氮(沸点-196℃)、液氧(沸点-183℃)的沸点差异分离,是工业制氧的基础,因条件要求高不适用于户外;②家用/医疗制氧:分子筛制氧法,利用分子筛对氮、氧分子的吸附性差异分离制氧;③户外便携制氧:介绍过碳酸钠固体制氧(遇水释放过氧化氢分解制氧),引导分析设计逻辑:做成固体胶囊可防止过氧化氢提前分解,因此需要干燥防潮保存,包装中的不织布层起到过滤作用。
环节四:课堂升华与作业布置
教师通过不同制氧方法的总结,提出“没有绝对优劣,只有适配不同场景的区别”这一观念。在课堂的收尾部分,通过介绍人工模拟光合作用制氧、太阳能分解水制氧,使学生了解未来制氧方法研究的可能方向。并且还结合常州植物园固碳释氧的真实数据体现研究价值。最后,通过教师复盘自己制作AI动画的过程指导学生用好AI,并且布置用AI制作膜分离制氧原理的动画这一实践作业。
专家评课点滴:
评课专家朱如琴老师认为,本节课值得我们肯定并学习的内容主要如下:
(1)教学逻辑完整闭环:分离液态空气环节设计了"观察-猜想-推理-验证"的完整探究链条,直接呈现沸点数据落实证据意识;通过对过碳酸钠制氧的系列追问,巩固了"含氧元素才能制氧气、催化剂只改变化学反应速率"的核心观念,知识落实到位。
(2)核心素养落地,价值升华到位:课堂收尾渗透了"依据需求选择方案"的工程思维萌芽,拓展前沿内容结合真实数据,对科学知识的边界把握到位,能够让学生对科学知识的认知不空洞、想法有格局。
(3)AI教学设计新颖:不仅将AI生成的动画作为教学教具,还向学生展示AI的制作过程,把AI从教师的教学工具转化为学生可自主使用的学习方式,设计有新意。
同时,对本节课也有值得深一步探讨的内容:
本节课中基础实验操作(如分液漏斗与长颈漏斗的对比等内容)讲解篇幅偏长,一定程度挤占了建模深化、前沿拓展的时间,容易偏向知识识记、弱化思维培养;建议将分液漏斗控速的知识点整合到"反应可控"的核心模型建构中,既巩固基础知识点,又强化核心思路的培养。
个人感觉:
“氧气的制备”这一节课,周老师花了大代价了!现场展示超低温下的液态空气,并且现场展示燃着木条熄灭(液氮汽化)到带火星木条复燃(液氧汽化)的过程,让学生真实感受到不可思议的物理变化。
当然,这节课如果作为新授课来授课的话,这节课的容量太大,按平日教学安排的话,大致需要3-4课时才能完成教学任务。如今压缩至1课时,势必会对很多传统教学内容造成挤压、缩减;如果是作为阶段复习课的话,这节课组织安排又过于宽泛,内容重复部分较多,没有集中在某一个焦点上。
我个人观点认为,从在这一阶段的进度以及学生回答的表述来看,大概率可定位为“专题课”,也就是对氧气的制备方式进行系统的归纳与应用。如果专题课的话,借用周老师课堂中的一个思考环节,将本节课的核心问题设定为“如何在高海拔地区登山时,快速便捷获得氧气”,接下来就能引导学生从已学习的物理、化学方法进行整理,并且结合具体应用情境进行探讨适切度,这也是课标所倡导的系统思维、创造思维的锻炼平台。

高敏(常州)执教的《水的净化》
来自常州的高敏老师以南水北调东线工程为大背景,以长江原水为探究样本,构建“引水-净水-护水”的教学主线。
核心教学环节
环节一:情境引入。从我国水资源南多北少的分布特点切入,介绍南水北调惠民工程的背景,取长江原水引导学生观察分析,总结出原水中含不溶性杂质、可溶性杂质、细菌三类污染物。
环节二:探究方法。按净水流程逐步展开教学:
(1)沉降:通过前置的明矾净水对比实验,让学生观察到明矾的絮凝作用,可加速细小悬浮物沉降;
(2)过滤:结合古代漉水囊、生活中漏勺/茶包等实例,帮助学生理解过滤的原理,现场演示过滤器制作和过滤操作,带领学生总结出“一贴二低三靠”的操作要点,由学生分组实验后总结常见错误;
(3)吸附与消毒:通过对比实验验证活性炭疏松多孔结构的吸附作用,可去除色素异味,再介绍消毒杀菌的常用方法;
(4)蒸馏:结合生活中烧开水的现象,讲解蒸馏的原理,点明蒸馏是净化程度较高的净水方法。
环节三:建构模型。梳理出混合物分离的两种核心思路:一是逐步去除杂质获得纯净物,二是直接提取所需纯净物,帮助学生形成清晰的认知框架。
环节四:情感升华。结合江苏作为南水北调东线源头的身份,引导学生思考保护水资源的具体行动,提出“净化的是水,涵养的是家国情怀”,呼吁学生珍惜水资源、保护源头水环境。
专家评课点滴:
评课专家钱柳云老师认为本节课以“一脉江水润两岸”为立意,情境真实、主线清晰、活动扎实、素养导向明确,是一节优质的示范课。
具体优点包括:
(1)情境贯穿,实现具身学习。高老师没有将南水北调作为装饰性导入,而是将其贯穿整课,以真实的长江原水作为探究对象,让“共饮一江水”从口号变为可观察、可操作的体验,结合江苏水源地的身份,天然激发了学生的责任感与情感卷入,符合具身认知的学习规律。
(2)逻辑清晰,建构认知模型。从《天工开物》《茶经》中的古代净水智慧,到现代净水技术、极端环境取水方法,梳理出沉淀、过滤、吸附、消毒完整的净水流程,最终抽象出混合物分离的一般思路,符合教材逻辑与学生认知发展规律,形成了完整的认知进阶。
(3)活动落地,支撑概念理解。安排了课前对比实验、课堂分组操作、生活实例类比等多种活动,让学生通过真实体验理解核心概念,比死记硬背知识点更有意义。
(4)素养立意,落实育人目标。最终落点到护水责任,将化学知识与国家水安全、生态保护、公民责任紧密结合,有效落实了化学学科核心素养中“科学态度与社会责任”的要求。
钱老师也对本节课提出了改进建议。若时间允许,可增加两项设计:一是增加不同孔径器具过滤的体验环节,深化学生对过滤原理的理解;二是进一步引导学生思考水源地保护的深层问题,完善“引水-净水-护水”的闭环设计。
个人感觉:
“水的净化”这一节课,最大的感触是学生看到了,发现了!无论是明矾的絮凝实验,还是细菌菌落的培养照片,无论是自来水工艺的原型,还是家用超滤净水剂的成品,都能让学生看到真实的净水效果。
重新品味一下这节课内容,我的个人思考是:高老师想用真实的长江水让学生认识到净水方法,通过归纳提升来使学生认识到混合物分离的一般思路与方法。但是在具体的教学实施过程中,由于是借班上课,学生熟悉度不够,有些问题的预设与回答跟不上节奏。或许也就是因为课堂时间不够,导致有些实质性的问题并没有讲透,学生应该并没有get到“分离物质的思路与方法”的精髓。模型建构的过程与模型应用的迁移都有些内容上的缺失,所以就导致整体内容并没有达到高老师的预期效果。
但不管怎么说,这两节课,都让我学习到了,特别是专家的点评也让我能对课堂教学的解释有更高位的认知。