刘艳

关键词：化学史;金属;资源;民族自豪感

一、教学主题内容和教学现状分析

1.教学主题内容

本章内容选自沪教版九年制义务教育教科书上册第五章，该章节共分为3小节，依次为金属的性质和利用、金属矿物铁的冶炼、金属的防护和废金属的回收，是上接“氧气”下承“酸、碱、盐”的转折环节，也是学生首次系统学习金属这类物质的章节。第二章“氧气的化学性质”的学习已经让学生认识到大多数金属能与氧气反应。凭借生活经验，学生也知道“真金不怕火炼”的俗语，这都为该章节金属的化学性质的学习作了前期铺垫，同时也为第七章酸和盐的化学性质的学习打开了一扇窗，让学生认识到化学知识并不是孤立的，而是前后相互联系。依据常州市2020年初中学业水平考试说明要求[1]，本章节在中考中的考点也较多，主要有A和B两个等级（见表1）。

2. 教学现状分析

知网上查阅杂志发表的有关“金属的冶炼和利用”的复习课教学设计，共计6篇。例如：钱柳云老师设计的无线投屏技术在课堂上的应用[2];王德强老师用实验探究式、情境引导式、思维导图式、物质简介式4种方式对“金属的冶炼和利用”这一章节进行了教学设计[3];孙觅觅老师以暖宝宝为情境载体，从引出铁、总结铁的性质、回顾铁的冶炼3部分内容确立教学主线[4]。每篇教学设计都有自己独特的亮点和侧重点，但将化学史实和金属的相关知识有机结合，引发学生积极地进行情感体验，潜移默化地渗透民族自豪感和社会责任感的教学设计目前还没有。

二、教学思想和创新点

一节高效的化学课堂，教师要结合化学史、联系生活中科技发展背景或新材料应用等已有内容，搭建认知脚手架，创设适合学生认知规律和科学素养提升的教学情境。研读化学史实，不是考证历史事实，而是利用化学家的探索经历对学生进行知识、方法和人文情感方面的引领，给予学生不一样的感受和启迪。人类对金属的认识过程正好与沪教版第五章的节次排序不谋而合。笔者以史为主线，沿着历史的足迹，感受金属的前世今生，在真实的情境中分析问题，串联起金属的性质、冶炼、防护三大核心知识，升华教学内容，让学生体验从历史走进化学，从化学走向社会，感受化学史的有趣、有用和有魂。

三、教学目标

1.通过了解人类利用金属的发展历程，巩固金属的性质、冶炼和防护等相关化学知识。

2.通过小组合作辨黄金、齐心齐力炼金属等环节，培养学生实验探究的科学素养。

3.通过冶炼金属的历史，知道冶炼是人类文明进步的产物，培养学生民族自豪感和社会责任感。

四、教学流程

教学流程见图1。

五、教学实录

[视频]金属无处不在（自制视频，课前播放）。

1. 穿越黄金时代，回顾金属性质[讲述]人类对金属材料的利用经历了上千年的历史，大约在5000年前，四大文明古国中的埃及人很擅长加工金属材料。

[视频]古埃及黄金史。

[提问]黄金作为第一种被埃及人认知的金属，它具有哪些物理性质呢？

[讲述]黄金的延展性极好，据传埃及艳后甚至将黄金做成衣服穿在身上。

[小结1]金属的物理性质。

[演示实验]取一小块金，分别进行加热、加入到稀硝酸中，加入到硫酸铜溶液中的实验。

[讲述]这说明黄金的化学性质稳定，不怕腐蚀，千百年后丝毫不改其“英雄本色”，所以它才可以以天然的金属单质形式存在于沙河之中。

[交流讨论、分组实验]“慧眼识金”。

[投屏展示]设计的方案、涉及的化学原理（写出化学方程式）。

[小结2]金属的化学性质。

[讲述]（投影图片）这么美丽漂亮的黄金戒指实际上来自淘宝，外观和真黄金非常相似，但价格相差甚远（见图2）。

设计意图：根据情境需要，组织调动相关知识，进行实验探究活动，寻求解决问题的方法。重视教学内容的结构化设计，渗透符号表征，引导学生总结提炼，激发学生学习化学的兴趣，促进学习方式的转变，培养他们的创新精神和实践能力。

2. 穿越青铜时代，体验金属冶炼

[过渡]单靠一种金属已经不能满足社会发展的需要，公元前3400年，人类开始学会自己冶炼金属。

[视频]青铜史介绍。

[提问]埃及人最早学会用木炭还原碱式碳酸铜获得铜单质，请大家说说看，这里面可能涉及哪些化学反应？

[同心协力炼金属]模拟火法炼铜创新实验。实验步骤：在空气中灼烧铜片，用镊子将灼热的铜片放入盛满CO的集气瓶中，观察现象。

[思考]实验原理不变，但装置千变万化，书本上炼铁的装置同样也可以用来炼铜（见图3），分析实验过程中有什么现象？反应方程式是什么？点燃酒精灯的前后顺序是什么？如何进行尾气处理？

[小结3]实验步骤的顺序。

[資料]CO还原CuO的实验过程中，黑色固体慢慢变成红色，有可能生成红色固体Cu2O。

[思考]反应前后硬质玻璃管中的固体质量变化见表2，分析反应后装置中红色固体的成分？

[过渡]火法冶铜需要消耗大量能源。我国于西汉时期首次用胆矾炼铜，成为世界上第一个湿法冶金的国家。

[提问]观看铁和硫酸铜反应的微观示意图，从微观角度看，该反应实际上是哪两种微粒之间的相互作用？

设计意图：利用这些素材创设学习情境，生动地进行爱国主义、民族精神的教育，增强民族自豪感，增强学生的社会责任感，感悟我国古代劳动人民的智慧，体验化学与历史发展、社会进步的密切联系，引导学生理解人与自然的关系，认识化学在促进社会可持续发展中的重要作用。

3. 穿越铁器时代，感悟防锈方法

[过渡]在炼铜的基础上，人类凭借自己的智慧又逐渐掌握了炼铁技术，极大地促进了当时农业和军事的发展。

[提问]由于铁比铜活泼，使用久了之后表面就会生锈，如何延缓铁生锈一直被大家所关注，大家对预防生锈有什么好的建议吗？为什么这么做就可以防锈呢？

[活动]花样防锈大比拼。

[小结]生锈条件、防锈方法。

[讲述]随着时代的发展，铝质轻、耐腐蚀的特性被人们所发现。在烧烤的时候，为了锁住水分，常用“锡纸”包裹食物。

[提问]为什么“锡纸”不容易生锈，而且在高温加热的时候也没有燃烧？

[表达]铝和氧气反应生成致密保护膜。

[总结]回顾过去，人类社会的发展与金属材料有着千丝万缕的关系;立足现在，我们所处的生活中到处都可见合金的身影;展望未来，还会有更多的金属材料等待我们去发现，更多的金属性质等待我们去研究。唯有现在好好学习，将来才有无限可能。

设计意图：让学生体会我们的生产、生活离不开金属，社会发展、人类文明的进步、科技发展也离不开金属材料。通过化学史的学习，可以清楚地了解化学发展是广大劳动群众和化学家经过长期艰辛努力取得的成果。

六、板书设计

本节课采用坐标轴式的板书（见图4），以时间为横坐标，利用板书总结相关知识要点。

七、教学反思

1.问题活，有思维之美

问题要和学科核心知识有机结合，由情境激发兴趣，衍生出问题，引发思考，点燃思维的火花。设计的问题要有层次性、拓展性、挑战性。让学生的思维不断地走向深入，给学生留下自主发展的空间，从而引导知识建构，培养学科关键能力。在实验探究的过程中不断地给学生设置“未知与已知之间的矛盾碰撞”，让他们不由自主地产生“自己的问题”，再通过独立思考，倾听他人观点，并对他人观点进行质疑，拓展学习的深度与广度，促进学生高阶思维发展，促进深度学习。通过观看视频，问学生看到了什么？黄金为什么是最早被人熟悉的金属？引入物质的组成、结构、性质与用途相互间的关系，这样的问题导入相比直接问“金属有什么性质？”更具有启发性，更能调动学生的积极性。

2.情境真，有贯穿之美

“情境学习”理论认为：学习发生在社会情境中，社会化的学习能极大地提高个人回忆、检索和重新使用知識等思维的能力。在实际教学中，多数教师创设的情景，往往用于导课阶段，或者说停留在“有趣”或“激发兴趣”层面。学习情景的功能并不是传统意义上的导入新课，而应在整个学习过程中都能激发、推动、维持、强化和调整学生的认知活动、情感活动和实践活动等[2]。化学史提供化学发展的来龙去脉，帮助学生了解知识的产生过程[5]。本节课选用金属的发展史作为贯穿整节课的主情境，在动态情境中巩固、迁移、运用所学知识和技能，培养关键能力。在历史面前，我们不是要顶礼膜拜，而是要认真研习解读，读出历史的价值，读出时代的精神，吸取深蕴其中的科学思想和方法。教学的本质就是引导学生不断获取知识，丰富自身灵魂，提升内在素养的过程。

3.活动实，有探究之美

很多时候我们的化学课堂给人一种热热闹闹的感觉，但实际上参与的学生却不多，大多数的学生在交流讨论、实验探究环节中都是看客，他只是在听别人说，看别人怎么做，缺少独立的思考。确立高阶思维发展的教学目标，在于设计能够促进学生深度理解和参与的活动，在活动中切切实实培养学生的科学探究能力，而不是循规蹈矩地按照老师的指示进行简单地实验操作。在慧眼识金环节，从方案设计到实验操作都是学生自主完成，让学生切实感受到化学独特的学科魅力。