“海水资源的开发利用”教学设计，本文主要内容关键词为：教学设计论文,开发利用论文,海水论文,资源论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
为加快青年教师的成长，学校每学期都会安排青年教师上一次汇报课，并安排骨干教师听课、评课。本教案是我讲授人教版化学必修2“海水资源的开发利用”一节汇报课的教学设计。这节课受到了听课教师的肯定，同时也存在着许多值得反思的地方。
一、教学设计
1.教材内容分析
教材在必修模块的最后一章安排“海水资源的开发利用”，其主要内容包括：海水中的水资源和化学资源的开发利用。其中水资源的利用包括海水淡化和海水循环冷却，化学资源的开发利用主要涉及海水中化学物质的提取和检验（如NaCl、
和Mg的提取，海带中碘元素的检验）。
2.教学目标
(1)知识和技能：了解化学方法在海水资源开发中的应用。
(2)过程和方法：通过活动探究，了解海洋资源的种类及开发利用的现状，培养学生分析、解决问题的能力。
(3)情感态度和价值观：通过对海水资源开发利用的探讨和学习，体会化学对于生产、生活的贡献，揭示化学和可持续发展的关系，培养问题解决的参与意识和对自然的关注意识。
3.教学重点和难点
海水资源的合理开发和综合利用。
4.教学方法
学生课前搜集资料，学生在教师指导下通过图片、数据、实验进行合作、讨论、探究式学习。
5.教学过程
［教师活动］导入：（展示海洋图片）我们生活在海边，看到这几幅图片，请大家思考海洋里有哪些资源和能源可被利用？
［学生活动］交流讨论：海洋里的水资源非常丰富：不仅有鱼、虾、蟹、贝、藻等生物资源；海洋里还有丰富的化学资源，如锰、镁、钾、溴、碘、氯化钠等各种矿物质；海洋还是各种能源的天然宝藏，海洋里有天然气、油田气，还能利用潮汐能、波浪能、核能来发电……
［设计思路说明］连云港市紧邻大海，学生对海洋非常熟悉，通过图片这一直观形式激发学生的学习兴趣，让学生乐于开口交流，营造了一个活跃的课堂气氛，为后续的交流讨论奠定基础。
［教师活动］引入课题：海洋能给我们提供各种宝贵的财富，这节课我们将从水资源和化学资源的角度了解海水资源的开发利用。
请同学们谈谈目前淡水资源的开发利用现状。
过渡：我们面对着茫茫大海，却又面临缺水现状，如何解决这一问题？
［学生活动］展示事先搜集的数据：虽然地球表面71%被水覆盖，但有97.2%是海水，在仅有的2.8%的淡水中，又有69%是人类难以利用的两极冰盖，这样算来人类可用淡水只占全球水总量的0.77%。但是我们不能望洋兴叹，要向海洋要淡水。
［设计思路说明］在课前，教师布置学生查阅淡水资源的现状，一方面锻炼了学生获取信息的能力，另一方面也能让学生通过具体的数据体会淡水资源的紧缺现状和海水淡化的重要意义。
［教师活动］介绍：海水淡化的方法很多，其中历史最悠久的、技术最成熟的莫过于蒸馏法了。
展示：蒸馏海水的装置。
引导回忆：请同学们根据这个蒸馏装置描述蒸馏原理，并思考蒸馏实验操作中有哪些注意事项。
［学生活动］倾听、交流、回答：由于水和盐的沸点不同，加热时水先气化转变为水蒸气，经冷凝管冷凝后在锥形瓶中得到淡水；在蒸馏的时候，应该注意以下几点：冷凝水的流向，防暴沸，温度计水银球的位置等等。
［设计思路说明］通过海水蒸馏法淡化这一实例，回顾、复习了已有知识——蒸馏的原理和操作。
［教师活动］过渡：蒸馏法是海水淡化的最成熟的方法，其原理简单，操作方便，但这种方法需要加热，耗能较大。现在其他一些比较先进的海水淡化方法也逐渐得到应用并不断完善。
［学生活动］观看太阳能蒸发法、电渗析法和离子交换法的示意图片，交流。
［设计思路说明］体会工业生产和实验室操作的差别，体会新方法、新技术对生产和生活的贡献。
［展示资料卡片］
海水淡化的其他方法简介
太阳能蒸发法：利用太阳能使水蒸发为水蒸气，冷却后得到淡水。
电渗析法：用薄膜淡化海水的新技术，它使用的是一种离子交换膜，阴阳离子交换膜交替排列在电渗析法设备的两个电极板之间，组成了相互独立的隔室，通电后海水中的阴阳离子在电场的作用下渗出膜外，海水得以淡化。
离子交换法：离子交换树脂能吸附溶液中的离子，使咸水变为淡水——离子交换树脂中带有很多
，利用离子交换树脂，海水中的
交换，
等交换，使得海水得以淡化。
［教师活动］过渡：海水资源的另一个应用是用海水作为工业冷却用水。据统计，工业用水中约60%是用作冷却水。
［学生活动］讨论、交流：我们还可以用海水来冲厕；之所以在连云港建核电站（田湾核电站），一个重要原因就是连云港这里丰富的海水资源可以作为核电站的冷却用水。
［设计思路说明］通过教师的引导，学生讨论海水资源的应用：从海水冲厕到本市的核电站用水，大家热情高涨，“头脑风暴”愈演愈烈。
［教师活动］转入化学资源的开发：海水中含有丰富的化学资源，如果将这些资源提取出来，那将带来巨大的效益。假如你就是盐场的技术人员，你将如何提取海水中的NaCl？
［学生活动］议论：可以海水晒盐。
［设计思路说明］通过一个假设性的问题“假如你是盐场技术人员”，将实际问题引到学生的身边，激发学生的参与意识和问题解决的积极性。
［教师活动］引导：海水晒盐能得到纯净的食盐吗？粗盐中含有哪些杂质离子？如何对粗盐进一步提纯？
［学生活动］加入NaOH、
来除去粗盐中的
，除杂试剂应过量，且试剂加入的顺序有要求。
［教师活动］引导归纳：你能画出从海水中提取NaCl的流程图吗？
［学生活动］学生：绘制提取NaCl的流程图（见附图）。
附图 从海水中提取NaCl的流程图
［设计思路说明］粗盐提纯是学生已掌握的知识，这里复习了相关知识，并要求学生画出提取NaCl的流程图，不但更加明晰了实际操作流程，而且为接下来海水苦卤中其他离子的提取做了铺垫。
［教师活动］进一步引导：提纯得到的食盐有什么作用？如何利用食盐来提高经济效益？可以用食盐来发展哪些产业？
［学生活动］制取单质钠；发展纯碱工业（侯德榜联合制碱法）；发展氯碱工业。
［设计思路说明］培养连续利用的思想、物尽其用的思想和持续发展的思想。
［教师活动］如何从盐卤里提取镁？
展示：工业上海水提镁的流程图。
［教师活动］引发讨论：
(1)海水提镁要用到贝壳，贝壳的作用是什么？
(2)这个生产流程采用了哪些措施来提高经济效益？你获得了哪些启示？
［学生活动］写出贝壳的主要成分及发生的反应方程式，谈自己所获得的启示。
［设计思路说明］就地取材，海边丰富的贝壳可以用来制石灰乳，这是学生第一次涉及实际生产过程中的效益问题，以后学生还将在硫酸工业、合成氨工业中涉及这样的问题，这里学生初步体会到要想提高生产效益，需要精心设计生产流程，并考虑各方面的因素。
［教师活动］除了镁之外，苦卤中的
能否也被提取出来呢？
［学生活动］阅读课本的资料卡片——海水提溴，写出该过程中涉及的化学反应方程式。
通过资料卡片了解碘的相关知识。
［教师活动］展示资料卡片：
海水中碘的含量为0.0006mg/L；
海水中碘元素的存在形式主要为
，富集在海带中；
碘是人体必需的微量元素，与人体智力发育密切相关，缺碘易导致智力低下和甲状腺肿大。
［设计思路说明］通过教材上的资料卡片和教师展示的资料卡片，了解有关背景。
［教师活动］教师演示实验：
(1)剪碎海带，用酒精润湿，放入坩埚中；
(2)灼烧海带至完全生成灰，停止加热，冷却；
(3)将海带灰转移到小烧杯中，加蒸馏水煮沸、搅拌、过滤；
(4)在滤液中加
和稀
，然后加几滴淀粉溶液，发现烧杯中溶液变蓝，证明海带中含有碘元素：
（说明：由于将海带烧成灰状所需时间较长，用酒精灯将一坩埚干海带灼烧成灰状大约需要30min，因此我上课时用事先烧好的海带灰进行实验）。
［教师活动］讨论实验中的有关操作：
①海带为什么不能用水冲洗？
②海带剪碎后，为什么要用酒精润湿？
③为什么用氧化，而不用其他的氧化剂？
［学生热烈讨论］
学生1：海带中的会溶解在水中，造成损失。
学生2：如果用水洗的话，海带不容易燃烧。
学生3：坩埚外面用酒精灯加热，当温度升高到一定程度时，坩埚内的酒精也将燃烧，这样“内外夹击”，坩埚里的海带更易被烧成灰。
学生4：是绿色氧化剂，氧化后不会产生杂质。
学生5：不会再把
氧化成+1价的碘的化合物。
学生6：为无色的氧化剂，滴加淀粉溶液后容易观察到蓝色；如果用酸性高锰酸钾作氧化剂，由于高锰酸钾为紫色，加淀粉溶液后不易观察颜色。
［设计思路说明］这里对海带中碘元素的检验又掀起了课堂教学的一个高潮，一是学生亲眼见到了淀粉溶液遇到海带灰的溶液变蓝，感受到生活中处处有化学；二是对实验操作的有关讨论充分发挥想象能力和推理能力，学生的推断有理有据。
［教师活动］结合教材“海水综合利用联合工业体系一例”流程图，总结本节课教学内容。
二、磨课过程及教后反思
在本节课上，学生在教师的指导下进行交流学习，在思考和交流的过程中，他们有机会表达自己的观点，相互质疑、相互欣赏、相互合作、相互分享，有智慧的碰撞，也有思想的共鸣，培养了开放思维和参与意识。
在备课过程及课后，我在以下几个方面进行了思索：
1.既要凸显STS理念，又要避免教学内容的科普化
海水是学生非常熟悉的生活情景，对于这样一个涉及STS教育甚至类似科普材料的内容，学生有着浓厚的兴趣。但显然高中学生不仅仅只把教材当作科普材料来读，高中生的学习也不仅仅只停留在兴趣这一层面，而应将兴趣转化为学习的持续动力，要能用化学的观点来解决一些问题。
如何才能避免教学过程的科普化呢？我在教学中采用了两个方法：第一就是深入探讨真实的生活问题。比如“海水晒盐”这一内容，对于小学生和初中生的教学要求比较低，能知道可以采用日晒蒸发的方法就可以了，而在高中阶段就得提高要求，深入挖掘海水晒盐中的化学原理，比如得到的粗盐中含有哪些杂质离子，粗盐的除杂方法等等。对生活问题的深入探讨将使学生的思维能力上升到一个更高的层次。第二就是采用“任务驱动”的方式教学。以“任务”的方式激励学生，这里“任务”的体现形式多样：“任务”可以是一个个问题，通过讨论一些具体的问题来培养学生的化学素养，比如氧化时对氧化剂的选择；“任务”还可以是角色扮演，“假如你是盐场的技术人员，你如何想办法提高生产效益”，通过设置这样一个设身处地的情境，让学生真正地去想问题、找办法、寻思路；“任务”也还可以是查阅资料，比如让学生课前查阅资料，了解淡水资源的现状等等。从实际教学效果看，本节课在任务的驱动下，师生深入探讨真实的生活问题，有效地避免了教学的科普化。
2.对教学重点的把握
本节内容位于必修模块的最后一章，这部分内容包括了对已有知识的整合梳理，比如蒸馏、物质的检验和除杂、离子反应、氧化还原反应、元素化合物的性质等，它承担着对必修内容进行总结、收尾的任务。但本节课的重点并不仅仅是对已有知识进行复习，不是讲解化学实验，也不是让学生记忆和掌握几个化学方程式这么简单，而是要使学生能在一个宏观的层面上了解海水资源的合理开发和综合利用，它的意义在于通过对必修模块的学习，使学生能主动地、自发地欣赏和赞扬化学对生产和生活的贡献与作用，体会实际工业生产的复杂性和艰巨性，让学生能有所思、有所想、有所悟，激发起对后续选修模块进一步学习的热情，本节课中情感、态度和价值观的收获应比双基知识的收获更重要！
3.关于海带中碘元素检验的实验
受时间限制，本节课实验采用教师演示的方法，而没有安排学生亲自动手检验海带中的碘元素，对这样一个有着浓郁生活气息的实验，缺乏了学生的主动参与是比较可惜的。另外，由于将干海带灼烧成海带灰所需时间较长，教师在课堂上用事先烧好的海带灰进行实验，这样的实验操作固然节约了时间，但却缺乏严谨性和说服力：学生没有亲眼看到海带灼烧成灰的过程，他们可能会以为教师为使实验现象明显而事先在海带灰中混入了含碘离子的物质后再进行实验，这些问题都值得进一步的思考和改进。
值得一说的是，教师在演示实验的过程中产生了一个意料之外的现象：将海带灰转移到小烧杯中，加蒸馏水煮沸、过滤；在滤液中加和稀，然后加几滴淀粉溶液，开始并没有发现烧杯中的溶液变蓝，大约30s后才发现溶液逐渐变蓝。为何加入淀粉溶液后没有立即变蓝，直到过一段时间后溶液颜色才发生改变？我在课后查阅资料了解到了这一现象背后的有关知识。遗憾的是，当课堂上出现这一现象之时，我虽然从学生发出的感叹声中感受到他们想迫切了解该现象背后的原因，但受知识所限，我在课堂上没能给出解释，也没有明确地把这个问题指出来并鼓励学生在课后探索，而是回避了这个问题，紧接着开展了下面的教学环节。这一细节显示出青年教师和老教师相比，对课堂的把握以及对异常情况的处理能力都还有较大的差距。
回忆本节课的教学过程，我收获很大，既有成功的喜悦，也有一些不足和教训。作为青年教师，我在某些问题的处理上还显得青涩，但由青涩到成熟，却也是每一个青年教师成长的必由之路。