“电池取锰”教学中经验意识和主体观念的培养_电池论文

在“从电池中取‘锰’”教学中培养实证意识和学科观念，本文主要内容关键词为：实证论文,中取论文,学科论文,观念论文,意识论文，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。

      本课例参加了“山东省首届初中化学青年教师实验教学优质课”评选活动，获得一等奖。大赛以培养学生的实证意识和动手能力为重点，课题需自主确定。选择从废旧电池中分离、回收利用二氧化锰这一内容，一是因为电池中很多物质学生比较熟悉，这一学习任务给学生提供了一个“踮着脚就能摘到葡萄”的机会，难度适中；二是因为电池与环保、能源、可持续发展等当今社会的热点问题相关联，学生在一系列“做科学”的环节中，能学习到人类面对物质世界时是如何利用“认识—改造—应用”这一基本化学观念来适应环境和实现自我发展的，体验化学学科的价值，同时能锻炼和培养学生的实验技能，因此是一个集多种教学目标为一体的教学载体。

      一、教学目标

      1.通过观察，了解干电池的内部组成，对干电池内的物质进行分类，学习分类的方法，建立分类认识和研究物质的观念。

      2.通过设计干电池内物质分离提纯的方案，了解分离提纯物质的一般思路，学习过滤、蒸发结晶等分离提纯物质的常用方法。

      3.通过动手做二氧化锰的回收和利用的实验，巩固溶解、过滤等基本操作技能，体验如何用实验的方法改造和应用物质，提高实验探究能力和实证意识。

      4.通过了解废旧电池的危害，提高环境保护意识。

      二、教学过程

      课件展示图片：电池与人类生产生活的密切关系。

      【师】电池在我们的生活中扮演了重要的角色：小到手表，大到汽车，都能看到它的身影。日常生活中你们是如何处理废旧电池的？

      【生】扔掉。

      【师】废旧电池扔到大自然中会对环境产生什么样的危害？（图片：被废旧电池污染的草坪。）我们该如何处理废旧电池？

      【生】回收利用。

      【师】世界上没有垃圾，只有放错位置的资源。与其把废旧电池当作垃圾扔掉，不如想办法把废旧电池中的物质回收利用、变废为宝。本节课我们就对废旧干电池内的二氧化锰进行回收利用。先来看一下学习目标。（出示学习目标。）

      说明：学生感受到电池在人类生产生活中的重要作用，而废旧电池对环境造成的危害更是让学生触目惊心，这些都凸显了本节课学习内容的重要性，激发起学生的学习兴趣。同时“世界上没有垃圾，只有放错位置的资源”的观点以及环保观念，也是学生学习的内驱力之一。

      2.电池的组成

      【师】要对电池内的二氧化锰回收，我们先来了解一下电池内部的组成。桌子上有一枚已经剖开的电池，外面用一层保鲜膜包裹，这是为什么？

      【生】有毒。

      【师】那你能从电池外包装上找到相应信息来支持你的观点吗？

      【生】包装上写的“低汞”。

      【师】请带上一次性手套，解开保鲜膜，对照大屏幕上电池的结构图（见下页图1）来了解电池的内部组成，同时对其中的物质进行分类。

      

      【生】进行实验操作，交流分类结果。

      【师】大家主要是用什么标准对物质进行分类？

      【生】从物质的组成角度来分类。

      【师】用分类法认识和研究物质是一种重要的科学方法，课后大家也可尝试从构成物质的微粒（物质的结构）、物质的性质或用途等角度对物质进行分类。

      说明：面对纷繁复杂的世界万物，分类法是一种重要的认识、研究物质的方法。本环节可以让学生感受到分类法的重要性，培养学生用分类法认识和研究物质的思维习惯。

      3.设计回收二氧化锰的实验方案

      【师】在对二氧化锰设计提纯的方案之前，我们先要讨论分离提纯物质的几个问题（见图2。）

      

      【师】好，下面我们来设计分离提纯二氧化锰的方案。电池拆开以后，你首先能把哪些物质分离出来？

      【生】碳棒、铜帽、锌、铁。

      【师】你是根据什么把这四种物质首先分离出来的？

      【生】形态、颜色。

      【师】这样我们就将电池内的物质分为两部分：一部分是碳棒、铜帽、锌、铁。另一部分是黑色混合物。第一部分中的碳棒和铜帽通过颜色很容易区分，而锌和铁的外观颜色比较接近，不容易分离，怎么办？

      【生】用磁铁吸引。

      【师】对于第二部分的黑色混合物中的四种物质（氯化铵、氯化锌、二氧化锰、炭粉）又如何分离呢？

      【生】可以先溶解、过滤得到二氧化锰和炭粉的混合物，再用灼烧的方法去掉炭粉得到二氧化锰。

      【师】这样我们就得到了比较纯净的二氧化锰。至于氯化铵和氯化锌如何分离，本节课我们就不讨论了，给大家留一个课后作业：可以从溶解度的角度设计简单的分离方案。

      整个方案的设计流程见图3，逐个分析、展示。

      

      说明：通过对电池内的物质分离提纯的方案进行设计，学生运用并掌握了分离提纯的一般思路、依据和方法，锻炼了溶解、过滤、灼烧等实验操作能力。

      4.实验回收二氧化锰

      【师】下面我们就动手从电池中回收到二氧化锰，我们来看一下实验注意事项（见图4）。

      

      【生】分组实验。

      【师】现在蒸发皿中的黑色粉末应该主要就是二氧化锰了。如何验证这黑色粉末究竟是不是二氧化锰呢？

      【生】看能不能做过氧化氢分解放出氧气的催化剂。

      【师】好，下面开始检验。

      【生】分组实验，交流实验现象和结论。

      【师】由此我们证明了二氧化锰的存在。同学们想一下，我们分离、回收物质的目的是什么？

      【生】利用物质。

      【师】对，那二氧化锰有什么用途？

      【生】刚才的实验就是二氧化锰的一个用途——做过氧化氢分解放出氧气的催化剂。

      【师】大家说得太好了。时间关系，我们没有对其他物质进行回收和利用，大家能说一说电池内的其他物质回收后的用途吗？

      【生】氯化铵做化肥，锌、铁、铜做金属制品。

      【师】实验到此结束，请妥善处理废渣和废液。

      说明：根据自己设计的实验方案，学生亲手从电池中回收并利用了二氧化锰，实证意识得到了加强，实验操作技能得到了锻炼。学生在“做科学”的过程中不仅学到了知识，更是通过亲历“认识—改造—应用物质”的全过程，更好地理解了科学方法，内化了科学观念。

      【师】同学们，人类生存在物质世界中，要生存，就要认识和研究身边的物质。用“分类法”认识和研究物质，可以使复杂的物质有规律可循，提高人类认识和研究物质的效率，分类法是人类使复杂事物简单化的智慧体现。（课件相应出现第一个红色圆圈“分类”，以下逐次出现相应的圆，层层叠加，如图5所示。）

      

      人类要发展，就要获取和改造物质，“分离和提纯”是人类获取和改造物质的重要化学方法。人类要可持续发展，就要对物质回收利用，物质即资源，人类对物质进行“回收利用”，体现了人类节约资源，与环境和谐相处的智慧。本节课我们就研究和利用了电池内“物质的组成、性质和变化规律”，完成了对电池内物质的分类、分离、提纯以及回收利用。上述都是人类“认识和改造物质的思想和方法”，体现了“化学的价值”。

      说明：将本节课的化学方法和思想用一个层层叠加、相互嵌套的饼状图呈现，以“分类法”为起点，逐层扩展，让学生理解这些思想和方法是一个有机的整体。

      三、教学反思

      1.创设生动的教学情境，融合众多化学方法和观念，实现教学目标的多元化

      美国心理学家布鲁纳说过，学习最好的刺激，乃是对学习材料的兴趣。了解了废旧电池危害，知道身边的废旧电池中有物质能被提纯后回收利用，课堂一开始学生学习的兴趣陡然增加，为本节课的顺利进行打下了基础，兴趣也是学生学习的主要内驱力之一。

      同时，本节课兼具学习、锻炼、提高素质三重功能，即“知”（基本知识）、“术”（基本技能）、“道”（思想方法）三者的统一。学生学习的过程同时是新知识学习、技能锻炼和观念形成的过程，把“认识—改造—应用物质”的基本知识、基本方法和基本能力作为学习重点，兼顾了化学科学的基本观念、情感态度、价值判断和科学方法的训练和培养。

      2.实验教学中教学生“做科学”，在做中学，关注学生的学习方式

      陶行知说过，手和脑在一块儿干是创造教育的开始；手脑双全，是创造教育的目的。本节课有溶解、过滤、转移药品、灼烧、检验气体等操作，学生的操作能力得到了锻炼。学生在这一过程中理解并运用了分离提纯物质的相关思路、方法，经历了探究的过程，获得了理智和情感体验，增强了探究意识和问题意识，处于主动学习的地位。

      3.培养学生实证意识，引导学生体悟科学本质

      学生不仅仅是在课堂上通过教师的讲解知道电池中有二氧化锰，更是根据自己设计的实验方案亲自从电池中把二氧化锰分离出来并进行了验证和利用。这体现了两方面的意义：一是用事实说明废物通过改造是可以有用的，二是通过环境保护教育体现了实证意识。在这个过程中学生体悟了科学的本质：科学的结论是可以通过证实、证伪的方法来得出的，是可检验的。这培养了学生不唯师不唯上，而要唯真的科学品质。

      4.实验教学中帮助学生建构化学基本观念，提升化学素养

      美国教育家斯金纳曾说：“如果我们将学过的东西忘得一干二净时，最后剩下的东西就是教育的本质了。”爱因斯坦和劳厄也说过类似的话。对于化学来说，当学生忘记化学式、相对原子质量等知识时，“剩下的东西”就是化学的思想、观念和方法了。建构化学基本观念强调培养学生深层次的思维能力，能让学生学会从化学视角观察生活现象。

      本节课帮助学生体验和运用了多种化学方法和观念，在课堂小结时将这些观念和方法综合在一起，总结出人类认识和改造物质的一般思路和方法：根据物质的组成、结构、性质和变化规律，先把物质分类，然后将物质从混合物中分离、提纯，最后利用（回收）。这同时也体现了化学学科的价值。

      课堂中的一个细节让人回味：在检验是否有氧气生成时，一位学生把木条反复地伸进试管再拿出来，带火星的木条不断地复燃、熄灭，引起听课老师们一阵善意的笑声。可以看出实验教学对学生有着巨大的吸引力，实验教学可以培养学生在学习中动脑、动手的习惯，正所谓“谁探池中物，赢得识满仓”！

标签：电池论文;  二氧化锰论文;  物质的分类论文;