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[摘 要]
以金属材料的发展为例，让学生认识到化学在促进社会发展中的重要作用，从而进一步体会科学、技术、社会之间的相互关系。帮助学生设计探究实验方案，让学生体验科学探究过程，培养学生敢于质疑、理性思维、勇于探索、合作交流等核心素养。
[关键词]
发展核心素养；金属材料；实验探究
“中国学生发展核心素养”是指“学生应具备的，能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力”，具体围绕“全面发展的人”，分“文化基础、自主发展、社会参与”3个一级要素和“人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新”6个二级要素。[1] 普通高中化学课程标准（征求意见稿）认为：“高中化学学科核心素养是学生发展核心素养的重要组成部分，是高中生的综合素质的具体体现，反映了社会主义核心价值观下化学学科育人的基本要求，全面展现了学生通过化学课程学习形成的关键能力和必备品格。”可见，培养学生的化学学科素养和发展核心素养是相辅相成的。所以，教师应该在化学教学中将两者融会贯通，在学生形成良好的学科素养的同时，培养学生的发展核心素养。本文以“用途广泛的金属材料”的教学为例展开探讨。
一、教学设计基本思路
（一）教材分析
“用途广泛的金属材料”位于高中化学人教版必修1第三章《金属及其化合物》第三节，是金属单质及其化合物的性质学习结束后的一个重要延伸，要求学生明确合金的概念以及合金的性质，了解常见合金的主要组成、性能和用途，学会正确选择金属材料。[2] 教材选取学生较为熟悉的铜合金和铁合金为载体，意在把学科教学内容与学生的生活经验有机结合起来，让学生感悟科学知识和社会发展的互相影响。
（二）教学设计思路
首先，从学生熟悉的事物入手，通过图片等影像资料的展示，让学生充分感受到“化学源于生活，又服务于生活”，激发学生的爱国热情和社会责任感。其次，以金属材料的发展为例，让学生认识到化学在促进社会发展中的重要作用，进一步体会科学、技术、社会之间的相互关系。[3] 再次，在教材前两节教学内容的支撑下，从生活中寻找教学素材，引导学生实验探究易拉罐罐体合金成分，让学生体验科学探究过程，培养学生理性思维、勇于探索、合作交流等核心素养。
二、教学过程设计及分析
活动一：情境引入
[图片展示]校园内的标志性建筑：日晷。
[师]有同学知道日晷的作用吗？图片中的日晷是用什么材料制作的？
[师]人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。我们这节课学习的内容就是“用途广泛的金属材料”。
设计意图：从学生熟悉的身边环境引入主题，激发学习兴趣，并通过日晷的原理的简单介绍，提高学生的文化底蕴。
活动二：感悟金属材料的发展史
[图片展示]商代青铜器：司母戊鼎；春秋战国铁器：干将、莫邪；现代铝制品等。
[师]地壳中元素含量前十位排序是：氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢、钛。元素含量铝大于铁，铁大于铜，为什么人类使用金属材料的先后顺序却是青铜器、铁器，铝制品更是100多年前才开始广泛使用？
学生小组讨论：与金属活动性有关。
[师]比较金属活动性强弱关系与人类利用金属的先后，可以发现金属冶炼方法和水平的不同，导致人类使用金属材料的不同，金屬活动性越强，其冶炼程度越难，这部分内容我们将在必修2中继续学习。
设计意图：一是通过古代金属制品的介绍，加深学生对金属材料发展史的了解，激发学生爱国热情。二是通过人类使用金属材料先后顺序的分析，加强学生学会用所学知识分析、解决问题的意识，不仅知其然，而且知其所以然，让学生正确认识和理解学习的价值。
活动三：认识合金的定义和性质
[师]请同学们列举生活中的常见的金属制品，它们分别属于什么金属材料？
学生小组讨论：电线、钢筋、铁锅、易拉罐、铝合金门窗、汽车配件、饰品等；分别含有铜、铁、铝、金、银等金属。
[师]追问：性质决定用途，请大家根据所学知识以及生活常识推测小组讨论的金属制品是利用了所用金属材料的哪些性质？
学生小组讨论：导电性、导热性、良好的延展性等。
[师]金属材料包括纯金属与合金。合金是有两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成具有金属特性的物质。请大家联系刚刚讨论的结果，进一步推测它们在性质上有什么异同？纯铝能制作高压锅吗？
学生小组讨论：合金的用途更广，比纯金属的性能更加多种多样。
[师]合金硬度一般比它各成分金属大，熔点一般比它的各成分金属低，具有优良的物理、化学、机械性能。一般根据合金中主要成分的金属名称分类，称之为某某合金。
设计意图：引导学生能自觉、有效地从日常生活中获取、评估、鉴别、使用信息，培养学生的信息意识，并在此基础上进一步拓宽学生的化学理论知识。
活动四：实验探究易拉罐的成分
[师]展示可乐易拉罐。提问：易拉罐的材质一般是铝合金或者铁合金，如何判断老师手中的易拉罐是哪种合金？请同学现场实验。
[生]用磁铁，能被吸引是铁合金，否则是铝合金。经实验，发现不能被磁铁吸引，所以这个易拉罐是铝合金。
[师]请大家根据桌上给定的试剂和仪器设计实验，结合前面所学铝、铁等金属的化学性质，通过实验探究易拉罐的合金成分。
试剂：2mol/L NaOH溶液、6mol/L HCl溶液、1mol/L氨水、3% H2O2溶液、0.1 mol/L KSCN溶液；仪器和材料：试管、滴管、可乐易拉罐、砂纸、剪刀。 学生讨论实验方案，并分小组汇报，最终拟定方案：剪开易拉罐，砂纸打磨除表面涂层，剪碎后取少量于试管中，加6mol/L HCl溶液使合金充分溶解，得到的溶液分置于两支试管，一支加入2mol/L NaOH溶液至过量，根据现象判断是否合金是否含铝；一支加3% H2O2溶液后加0.1 mol/L KSCN溶液，根据现象判断合金是否含铁。
[师生]学生动手实验，教师巡视指导。
学生通过实验探究，得出结论：易拉罐的罐体合金材料含有单质铝，也含有少量铁。
设计意图：一是引导学生将学科知识活学活用，能够根据探究目的设计实验方案、完成实验，并对得到的实验信息进行加工获得结论，培养学生的理性思维、合作交流等科学探究能力；二是通过化学手段，揭示生活的奥秘，让学生可以体会到化学与生活的紧密联系，提高学生对生活的感知和理性的认知。
活动五：了解常见合金及其应用
[师]播放视频：铜合金的分类及应用；展示图片：各种铁合金制品，介绍生铁和钢组成与性能上的差异；展示图片：钛合金、记忆合金等，展望金属材料的前景。
[师]某家庭准备装修窗户，可供选用的材料有：木材、钢铁、铝合金、塑钢。请分析选用哪种材料比较好？选择材料时应该考虑哪些因素？
[生]主要用途、外观、价格、性质、日常维护、对环境的要求等。
设计意图：利用影像等资料，帮助学生了解常见合金的分类及应用，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系，提高学生的社会参与意识。
活动六：总结归纳，课后拓展
[师]金属材料的发展史是人类材料发展史中的重要组成部分，通过本节课的学习，我们知道了合金的定义、性质及分类，学会通过实验探究常见合金成分一般方法。请大家课后根据本节课所学知识，选择自己感兴趣的有关合金的课题进行调查研究，完成一篇小论文。
设计意图：巩固提升，并将课堂知识延伸至课外，拉近化学与生活的距离。
三、教学反思
從知识角度看，“用途广泛的金属材料”这一节的学科知识相对简单、容量小，易于掌握，因此教师一般注重该章前两节“金属的化学性质”、“几种重要的金属化合物”的教学，对这一节只做常识性介绍。笔者却认为这是一节能较好贯彻培养学生发展核心素养的教学内容，值得引起教师的重视。来自校园的日晷图片瞬间点燃了学生的学习热情，金属材料厚重的发展史让学生感受到人类文明的进步，而可乐易拉罐罐体的合金成分探究，更是成为这节课学生探讨的热点。通过本节课的教学，进一步帮助学生明确化学学科学习的价值，体会科学、技术、社会之间的相互关系，培养了学生理性思维、勇于探索、合作交流等核心素养。
总之，化学学科知识是课堂教学的载体，而培养学生发展核心素养则是教学的灵魂。我们应该精心进行教学设计，选择合适的课程资源、教学策略，从而促进学生发展核心素养的形成。
[参 考 文 献]
[1]核心素养研究课题组.中国学生发展核心素养[J].中国教育学刊，2016（10）.
[2]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2003.
[3]王琼，秦浩正.基于人本主义课程观视角的2011年版义务教育化学课程标准解读[J].化学教学，2015（12）.
（责任编辑：张华伟）
以金属材料的发展为例，让学生认识到化学在促进社会发展中的重要作用，从而进一步体会科学、技术、社会之间的相互关系。帮助学生设计探究实验方案，让学生体验科学探究过程，培养学生敢于质疑、理性思维、勇于探索、合作交流等核心素养。
[关键词]
发展核心素养；金属材料；实验探究
“中国学生发展核心素养”是指“学生应具备的，能够适应终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力”，具体围绕“全面发展的人”，分“文化基础、自主发展、社会参与”3个一级要素和“人文底蕴、科学精神、学会学习、健康生活、责任担当、实践创新”6个二级要素。[1] 普通高中化学课程标准（征求意见稿）认为：“高中化学学科核心素养是学生发展核心素养的重要组成部分，是高中生的综合素质的具体体现，反映了社会主义核心价值观下化学学科育人的基本要求，全面展现了学生通过化学课程学习形成的关键能力和必备品格。”可见，培养学生的化学学科素养和发展核心素养是相辅相成的。所以，教师应该在化学教学中将两者融会贯通，在学生形成良好的学科素养的同时，培养学生的发展核心素养。本文以“用途广泛的金属材料”的教学为例展开探讨。
一、教学设计基本思路
（一）教材分析
“用途广泛的金属材料”位于高中化学人教版必修1第三章《金属及其化合物》第三节，是金属单质及其化合物的性质学习结束后的一个重要延伸，要求学生明确合金的概念以及合金的性质，了解常见合金的主要组成、性能和用途，学会正确选择金属材料。[2] 教材选取学生较为熟悉的铜合金和铁合金为载体，意在把学科教学内容与学生的生活经验有机结合起来，让学生感悟科学知识和社会发展的互相影响。
（二）教学设计思路
首先，从学生熟悉的事物入手，通过图片等影像资料的展示，让学生充分感受到“化学源于生活，又服务于生活”，激发学生的爱国热情和社会责任感。其次，以金属材料的发展为例，让学生认识到化学在促进社会发展中的重要作用，进一步体会科学、技术、社会之间的相互关系。[3] 再次，在教材前两节教学内容的支撑下，从生活中寻找教学素材，引导学生实验探究易拉罐罐体合金成分，让学生体验科学探究过程，培养学生理性思维、勇于探索、合作交流等核心素养。
二、教学过程设计及分析
活动一：情境引入
[图片展示]校园内的标志性建筑：日晷。
[师]有同学知道日晷的作用吗？图片中的日晷是用什么材料制作的？
[师]人类文明的发展和社会的进步同金属材料关系十分密切。继石器时代之后出现的铜器时代、铁器时代，均以金属材料的应用为其时代的显著标志。我们这节课学习的内容就是“用途广泛的金属材料”。
设计意图：从学生熟悉的身边环境引入主题，激发学习兴趣，并通过日晷的原理的简单介绍，提高学生的文化底蕴。
活动二：感悟金属材料的发展史
[图片展示]商代青铜器：司母戊鼎；春秋战国铁器：干将、莫邪；现代铝制品等。
[师]地壳中元素含量前十位排序是：氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢、钛。元素含量铝大于铁，铁大于铜，为什么人类使用金属材料的先后顺序却是青铜器、铁器，铝制品更是100多年前才开始广泛使用？
学生小组讨论：与金属活动性有关。
[师]比较金属活动性强弱关系与人类利用金属的先后，可以发现金属冶炼方法和水平的不同，导致人类使用金属材料的不同，金屬活动性越强，其冶炼程度越难，这部分内容我们将在必修2中继续学习。
设计意图：一是通过古代金属制品的介绍，加深学生对金属材料发展史的了解，激发学生爱国热情。二是通过人类使用金属材料先后顺序的分析，加强学生学会用所学知识分析、解决问题的意识，不仅知其然，而且知其所以然，让学生正确认识和理解学习的价值。
活动三：认识合金的定义和性质
[师]请同学们列举生活中的常见的金属制品，它们分别属于什么金属材料？
学生小组讨论：电线、钢筋、铁锅、易拉罐、铝合金门窗、汽车配件、饰品等；分别含有铜、铁、铝、金、银等金属。
[师]追问：性质决定用途，请大家根据所学知识以及生活常识推测小组讨论的金属制品是利用了所用金属材料的哪些性质？
学生小组讨论：导电性、导热性、良好的延展性等。
[师]金属材料包括纯金属与合金。合金是有两种或两种以上的金属（或金属跟非金属）熔合而成具有金属特性的物质。请大家联系刚刚讨论的结果，进一步推测它们在性质上有什么异同？纯铝能制作高压锅吗？
学生小组讨论：合金的用途更广，比纯金属的性能更加多种多样。
[师]合金硬度一般比它各成分金属大，熔点一般比它的各成分金属低，具有优良的物理、化学、机械性能。一般根据合金中主要成分的金属名称分类，称之为某某合金。
设计意图：引导学生能自觉、有效地从日常生活中获取、评估、鉴别、使用信息，培养学生的信息意识，并在此基础上进一步拓宽学生的化学理论知识。
活动四：实验探究易拉罐的成分
[师]展示可乐易拉罐。提问：易拉罐的材质一般是铝合金或者铁合金，如何判断老师手中的易拉罐是哪种合金？请同学现场实验。
[生]用磁铁，能被吸引是铁合金，否则是铝合金。经实验，发现不能被磁铁吸引，所以这个易拉罐是铝合金。
[师]请大家根据桌上给定的试剂和仪器设计实验，结合前面所学铝、铁等金属的化学性质，通过实验探究易拉罐的合金成分。
试剂：2mol/L NaOH溶液、6mol/L HCl溶液、1mol/L氨水、3% H2O2溶液、0.1 mol/L KSCN溶液；仪器和材料：试管、滴管、可乐易拉罐、砂纸、剪刀。 学生讨论实验方案，并分小组汇报，最终拟定方案：剪开易拉罐，砂纸打磨除表面涂层，剪碎后取少量于试管中，加6mol/L HCl溶液使合金充分溶解，得到的溶液分置于两支试管，一支加入2mol/L NaOH溶液至过量，根据现象判断是否合金是否含铝；一支加3% H2O2溶液后加0.1 mol/L KSCN溶液，根据现象判断合金是否含铁。
[师生]学生动手实验，教师巡视指导。
学生通过实验探究，得出结论：易拉罐的罐体合金材料含有单质铝，也含有少量铁。
设计意图：一是引导学生将学科知识活学活用，能够根据探究目的设计实验方案、完成实验，并对得到的实验信息进行加工获得结论，培养学生的理性思维、合作交流等科学探究能力；二是通过化学手段，揭示生活的奥秘，让学生可以体会到化学与生活的紧密联系，提高学生对生活的感知和理性的认知。
活动五：了解常见合金及其应用
[师]播放视频：铜合金的分类及应用；展示图片：各种铁合金制品，介绍生铁和钢组成与性能上的差异；展示图片：钛合金、记忆合金等，展望金属材料的前景。
[师]某家庭准备装修窗户，可供选用的材料有：木材、钢铁、铝合金、塑钢。请分析选用哪种材料比较好？选择材料时应该考虑哪些因素？
[生]主要用途、外观、价格、性质、日常维护、对环境的要求等。
设计意图：利用影像等资料，帮助学生了解常见合金的分类及应用，认识金属材料与人类生活和社会发展的密切关系，提高学生的社会参与意识。
活动六：总结归纳，课后拓展
[师]金属材料的发展史是人类材料发展史中的重要组成部分，通过本节课的学习，我们知道了合金的定义、性质及分类，学会通过实验探究常见合金成分一般方法。请大家课后根据本节课所学知识，选择自己感兴趣的有关合金的课题进行调查研究，完成一篇小论文。
设计意图：巩固提升，并将课堂知识延伸至课外，拉近化学与生活的距离。
三、教学反思
從知识角度看，“用途广泛的金属材料”这一节的学科知识相对简单、容量小，易于掌握，因此教师一般注重该章前两节“金属的化学性质”、“几种重要的金属化合物”的教学，对这一节只做常识性介绍。笔者却认为这是一节能较好贯彻培养学生发展核心素养的教学内容，值得引起教师的重视。来自校园的日晷图片瞬间点燃了学生的学习热情，金属材料厚重的发展史让学生感受到人类文明的进步，而可乐易拉罐罐体的合金成分探究，更是成为这节课学生探讨的热点。通过本节课的教学，进一步帮助学生明确化学学科学习的价值，体会科学、技术、社会之间的相互关系，培养了学生理性思维、勇于探索、合作交流等核心素养。
总之，化学学科知识是课堂教学的载体，而培养学生发展核心素养则是教学的灵魂。我们应该精心进行教学设计，选择合适的课程资源、教学策略，从而促进学生发展核心素养的形成。
[参 考 文 献]
[1]核心素养研究课题组.中国学生发展核心素养[J].中国教育学刊，2016（10）.
[2]中华人民共和国教育部.普通高中化学课程标准（实验）[S].北京：人民教育出版社，2003.
[3]王琼，秦浩正.基于人本主义课程观视角的2011年版义务教育化学课程标准解读[J].化学教学，2015（12）.
（责任编辑：张华伟）